2月5日晚，中國冬奧代表隊在北京冬奧會上的首個高光時刻如期而至。由曲春雨、范可新、武大靖、任子威四人組成的中國短道速滑混合團體以2分37秒348的成績率先衝過終點，為中國隊摘得北京冬奧會上的首枚金牌。
在追求人類速度極致的短道速滑賽道上，勝負就在毫秒之間，獲得第二名的意大利隊以0.016秒的劣勢敗下陣來。膠着的比賽，意味着決定誰能站到領獎台上的關鍵因素複雜且多樣，這當中不僅包括運動員的狀態、意志和彼此之間的默契，還有對於細節的把握——在高速的短道速滑運動中，運動員的動作以及姿態的些許變化，就能影響速度的快慢。而這在某種程度上和飛行器的氣動布局設計原理是一樣的：只有保持空氣阻力最小的姿態，才能獲得最快的速度。
於是，一種用以幫助中國短道速滑隊探尋消減風阻完美姿態的訓練“神器”，在這場關於速度的比拼中的價值和作用得以凸顯，這種“神器”就是風洞技術。在此之前，這種“神器”一直在另一個神秘的領域扮演着極為關鍵的“角色”——用於我國導彈、火箭和飛機的設計。
在北京冬奧開幕之前，《環球時報》記者前往中國第一個大型空氣動力研究與試驗基地——中國航天空氣動力技術研究院（以下簡稱航天科技十一院），探訪該院為國家體育總局設計並承建的體育風洞項目。據航天科技十一院科研人員介紹，許多參加冬奧競速類項目的中國冬奧健兒，都在體育風洞中進行過日常訓練以提升競技水平。在2021年舉行的東京奧運會上，游泳、賽艇、自行車等一大批項目的運動員也都接受過體育風洞的“洗禮”，許多中國的奧運冠軍就和名震世界的東風導彈、長征火箭、殲系列戰機一樣，都是在風洞中“吹”出來的。
短道速滑隊員在體育風洞開展訓練畫面
引以為傲的的成績源自於科學的謀划和堅定的行動。
2019年，國家體育總局與航天科技十一院深化合作，由航天科技十一院三所設計並建造我國首座體育風洞，供備戰北京冬奧會的運動員使用。該所黨委書記王凱文向《環球時報》記者介紹，這座體育風洞於2020年建成，風洞的口徑寬為2.5米，高為3米，測試段長度為8米，設計風速為151.2公里/小時，風速相當於14級的強颱風。“建成之後，部分參加東京奧運會的奧運健兒也利用這座風洞去提升比賽成績。”
參與風洞設計的航天科技十一院三所工程師鄭劉告訴《環球時報》記者，在設計體育風洞的時候，設計人員調研了大量的冬奧比賽項目，在綜合考慮了雪車、雪橇、滑雪板等各種冬奧項目運動裝備的尺寸，以及部分奧運比賽項目運動裝備的尺寸后，最終確定風洞的長寬高。而151.2公里/小時的風速，也是考慮到冬奧會中速度最快的雪車項目最高時速大約就在150公里/小時左右，這個風速完全可以滿足目前所有冬奧競速類體育項目的測試訓練要求，“我們使用的軍工級低速風洞風速能達到70~100米/秒，但人類的運動不可能達到這個速度，所以我們就把體育風洞的風速降低，這樣也能避免浪費能源。”
然而，風速的降低並不意味着體育風洞的研製難度也會相應變小。因為體育風洞的使用對象主要是分秒必爭的運動員，所以其對精確性，安全性和舒適性的要求相較於軍工風洞會更高。航天科技集團十一院三所軍民融合處研究員、體育綜合訓練風洞專家團隊成員李玉秋介紹稱，走進風洞的每名運動員都是我們的“國寶”。為了確保他們的安全，體育風洞特意增強了安全方面的措施，比如盡量避免在風洞內部使用螺釘等易脫落的緊固件，以免飛出傷人；測試平台周邊合理設置防護網，既不干擾測試又能防止運動員滑落；再比如在陪伴測試的教練身邊加設急停按鈕，遇到緊急情況可以立即停車等。
此外，為了最後方便篩選運動員的運動姿態，體育風洞還具備拍攝存儲功能，能將一個時間點裡的測力數據、畫面數據，以及重心捕捉，運動員姿態變化后重心變化情況等數據存儲下來，為教練員指導提供參考。運動員也能在眼前地板上的顯示屏里，看到自己動作的測試數據。而長時間的風洞訓練和測試，風洞的舒適性也是一個需要考慮的重要因素。為此，設計人員還在風洞內安裝了新風系統、溫控系統。
為什麼在體育風洞中“閉關修鍊”一段時間，運動員的比賽成績就能顯著提升，體育風洞的神奇之處究竟在哪?說起其中的奧秘，鄭劉告訴《環球時報》記者，以冬奧競速類項目為例，風洞主要用於為減小運動員的風阻提供試驗幫助。風阻越小則速度越快，運動員消耗的體能也會越小。
鄭劉介紹稱，當中國短道速滑隊在風洞中開展測試時，隊員們會站在特製的六分量傳感器上。風洞製造的風會以相當於運動員運動速度的風速迎面吹來，此時就可以通過六分量傳感器測出不同動作姿態下阻力的變化，“短道速滑項目中，運動員稍微彎一下腰，或者是變換一下手勢，阻力的變化都可以通過腳下的六分量傳感器測得，然後變化的數據會顯示在電子屏上，運動員和教練員就會知道，哪個動作才能獲得最小的風阻。在鎖定風阻最小的動作和姿勢后，隊員們再加以長期往複訓練，就能形成肌肉記憶。”
據《環球時報》記者了解，體育風洞中的測力傳感器靈敏到可以測出0.1牛的變化，運動員任意一個微小的變化帶來的阻力的影響，都能精確地測量出來，“我們的目的就是給運動員找到最佳的運動姿態，產生最小的阻力，以提高他的速度。”李玉秋說。
相關技術專業人員提供的另一組數據顯示，如果空氣阻力能夠減少10%，運動員的成績便能提高1%，在毫秒必爭的冬奧賽場，1%甚至1‰秒的差距都有可能決定比賽的勝負，而體育風洞對於細節的精準把控，就能讓運動員決勝於細微。
李玉秋告訴《環球時報》記者，雖然風洞技術在體育領域的應用場景聽起來還有些神奇的色彩，然而早在上個世紀，美國、日本、瑞典等西方國家就已將風洞技術應用於運動員的日常訓練，我國在這方面的應用起步其實比較晚。但是得益於我國航天技術的高速發展，目前，我國的體育風洞技術已經完全趕超西方國家。“可以說，我們的整體技術水平已經處於世界領先地位。”
球網 報道 記者 樊巍】2月5日晚，中國冬奧代表隊在北京冬奧會上的首個高光時刻如期而至。由曲春雨、范可新、武大靖、任子威四人組成的中國短道速滑混合團體以2分37秒348的成績率先衝過終點，為中國隊摘得北京冬奧會上的首枚金牌。
在追求人類速度極致的短道速滑賽道上，勝負就在毫秒之間，獲得第二名的意大利隊以0.016秒的劣勢敗下陣來。膠着的比賽，意味着決定誰能站到領獎台上的關鍵因素複雜且多樣，這當中不僅包括運動員的狀態、意志和彼此之間的默契，還有對於細節的把握——在高速的短道速滑運動中，運動員的動作以及姿態的些許變化，就能影響速度的快慢。而這在某種程度上和飛行器的氣動布局設計原理是一樣的：只有保持空氣阻力最小的姿態，才能獲得最快的速度。
於是，一種用以幫助中國短道速滑隊探尋消減風阻完美姿態的訓練“神器”，在這場關於速度的比拼中的價值和作用得以凸顯，這種“神器”就是風洞技術。在此之前，這種“神器”一直在另一個神秘的領域扮演着極為關鍵的“角色”——用於我國導彈、火箭和飛機的設計。
在北京冬奧開幕之前，《環球時報》記者前往中國第一個大型空氣動力研究與試驗基地——中國航天空氣動力技術研究院（以下簡稱航天科技十一院），探訪該院為國家體育總局設計並承建的體育風洞項目。據航天科技十一院科研人員介紹，許多參加冬奧競速類項目的中國冬奧健兒，都在體育風洞中進行過日常訓練以提升競技水平。在2021年舉行的東京奧運會上，游泳、賽艇、自行車等一大批項目的運動員也都接受過體育風洞的“洗禮”，許多中國的奧運冠軍就和名震世界的東風導彈、長征火箭、殲系列戰機一樣，都是在風洞中“吹”出來的。
引以為傲的的成績源自於科學的謀划和堅定的行動。
2019年，國家體育總局與航天科技十一院深化合作，由航天科技十一院三所設計並建造我國首座體育風洞，供備戰北京冬奧會的運動員使用。該所黨委書記王凱文向《環球時報》記者介紹，這座體育風洞於2020年建成，風洞的口徑寬為2.5米，高為3米，測試段長度為8米，設計風速為151.2公里/小時，風速相當於14級的強颱風。“建成之後，部分參加東京奧運會的奧運健兒也利用這座風洞去提升比賽成績。”
參與風洞設計的航天科技十一院三所工程師鄭劉告訴《環球時報》記者，在設計體育風洞的時候，設計人員調研了大量的冬奧比賽項目，在綜合考慮了雪車、雪橇、滑雪板等各種冬奧項目運動裝備的尺寸，以及部分奧運比賽項目運動裝備的尺寸后，最終確定風洞的長寬高。而151.2公里/小時的風速，也是考慮到冬奧會中速度最快的雪車項目最高時速大約就在150公里/小時左右，這個風速完全可以滿足目前所有冬奧競速類體育項目的測試訓練要求，“我們使用的軍工級低速風洞風速能達到70~100米/秒，但人類的運動不可能達到這個速度，所以我們就把體育風洞的風速降低，這樣也能避免浪費能源。”
然而，風速的降低並不意味着體育風洞的研製難度也會相應變小。因為體育風洞的使用對象主要是分秒必爭的運動員，所以其對精確性，安全性和舒適性的要求相較於軍工風洞會更高。航天科技集團十一院三所軍民融合處研究員、體育綜合訓練風洞專家團隊成員李玉秋介紹稱，走進風洞的每名運動員都是我們的“國寶”。為了確保他們的安全，體育風洞特意增強了安全方面的措施，比如盡量避免在風洞內部使用螺釘等易脫落的緊固件，以免飛出傷人；測試平台周邊合理設置防護網，既不干擾測試又能防止運動員滑落；再比如在陪伴測試的教練身邊加設急停按鈕，遇到緊急情況可以立即停車等。
此外，為了最後方便篩選運動員的運動姿態，體育風洞還具備拍攝存儲功能，能將一個時間點裡的測力數據、畫面數據，以及重心捕捉，運動員姿態變化后重心變化情況等數據存儲下來，為教練員指導提供參考。運動員也能在眼前地板上的顯示屏里，看到自己動作的測試數據。而長時間的風洞訓練和測試，風洞的舒適性也是一個需要考慮的重要因素。為此，設計人員還在風洞內安裝了新風系統、溫控系統。
為什麼在體育風洞中“閉關修鍊”一段時間，運動員的比賽成績就能顯著提升，體育風洞的神奇之處究竟在哪?說起其中的奧秘，鄭劉告訴《環球時報》記者，以冬奧競速類項目為例，風洞主要用於為減小運動員的風阻提供試驗幫助。風阻越小則速度越快，運動員消耗的體能也會越小。
鄭劉介紹稱，當中國短道速滑隊在風洞中開展測試時，隊員們會站在特製的六分量傳感器上。風洞製造的風會以相當於運動員運動速度的風速迎面吹來，此時就可以通過六分量傳感器測出不同動作姿態下阻力的變化，“短道速滑項目中，運動員稍微彎一下腰，或者是變換一下手勢，阻力的變化都可以通過腳下的六分量傳感器測得，然後變化的數據會顯示在電子屏上，運動員和教練員就會知道，哪個動作才能獲得最小的風阻。在鎖定風阻最小的動作和姿勢后，隊員們再加以長期往複訓練，就能形成肌肉記憶。”
據《環球時報》記者了解，體育風洞中的測力傳感器靈敏到可以測出0.1牛的變化，運動員任意一個微小的變化帶來的阻力的影響，都能精確地測量出來，“我們的目的就是給運動員找到最佳的運動姿態，產生最小的阻力，以提高他的速度。”李玉秋說。
相關技術專業人員提供的另一組數據顯示，如果空氣阻力能夠減少10%，運動員的成績便能提高1%，在毫秒必爭的冬奧賽場，1%甚至1‰秒的差距都有可能決定比賽的勝負，而體育風洞對於細節的精準把控，就能讓運動員決勝於細微。
李玉秋告訴《環球時報》記者，雖然風洞技術在體育領域的應用場景聽起來還有些神奇的色彩，然而早在上個世紀，美國、日本、瑞典等西方國家就已將風洞技術應用於運動員的日常訓練，我國在這方面的應用起步其實比較晚。但是得益於我國航天技術的高速發展，目前，我國的體育風洞技術已經完全趕超西方國家。“可以說，我們的整體技術水平已經處於世界領先地位。”