揭秘!硬科技助力中國冰雪項目奪牌

北京2022冬奧會正在如火如荼舉行。

2月12日，北京冬奧會開幕式中國代表團旗手高亭宇斬獲北京冬奧會男子速度滑冰500米金牌，并打破奧運會紀錄。

此前，被網(wǎng)友昵稱為“小栓子”的中國選手蘇翊鳴獲得單板滑雪男子坡面障礙技巧銀牌。

據(jù)《環(huán)球時報》記者了解，這些獎牌背后，都有著中國科技團隊為參加冬奧會冰雪項目的運動員量身打造的訓(xùn)練黑科技的強大助力。

高亭宇12日奪冠讓國人振奮不已，他在比賽中的彎道技術(shù)尤其令人印象深刻。據(jù)《環(huán)球時報》記者了解，國家速度滑冰隊為了錘煉彎道技術(shù)使用了一種名叫“人體高速彈射裝置”的設(shè)備。該裝置可輔助速度滑冰運動員的彎道技術(shù)訓(xùn)練，實現(xiàn)加速過程的精準控制，填補了該領(lǐng)域的國內(nèi)空白。

在速度滑冰運動中，出色的彎道滑行技術(shù)是制勝的關(guān)鍵，但卻是訓(xùn)練中的難點。與短道速滑不同，速度滑冰的冰道周長達400米，運動員入彎速度最高可達時速幾十公里，僅靠運動員自身加速并過彎會非常消耗體力。為節(jié)省運動員體力、提升訓(xùn)練效率，借助外力幫助運動員加速成為解決這一問題的優(yōu)先方案。據(jù)了解，2018年，北京理工大學(xué)宇航學(xué)院副教授郝繼光帶領(lǐng)團隊接下這一為速度滑冰運動員研制“冰上人體加速器”的任務(wù)，制造出“人體高速彈射裝置”。

拉住牽引繩、彈射加速、松開繩子、調(diào)整姿態(tài)入彎——這是包括高亭宇在內(nèi)的國家速度滑冰隊隊員使用“人體高速彈射裝置”進行日常訓(xùn)練的一幕。

郝繼光向《環(huán)球時報》記者提供的視頻顯示，“人體高速彈射裝置”分為兩部分：一部分是配有屏幕的控制臺，另一部分則是由電機驅(qū)動的彈射裝置，上面連接著牽引繩與握柄。運動員在使用時拉住握柄，在短短幾秒鐘內(nèi)就可以從靜止?fàn)顟B(tài)達到指定速度，然后調(diào)節(jié)姿態(tài)、入彎一氣呵成。

“雖然這一課題的原理并不復(fù)雜，但對我們而言有些‘跨界’，因為我們都不了解該怎么‘幫助’運動員加速”，郝繼光對《環(huán)球時報》記者表示，一開始的設(shè)計方案參考了航天器發(fā)射，是在后方給予運動員推力，但這樣的加速方式對運動員存在風(fēng)險。經(jīng)過反復(fù)研究，“人體高速彈射裝置”改為牽引式，讓主動權(quán)把握在運動員手里，有任何問題放開握柄就可以了。

“人體高速彈射裝置”的首臺設(shè)備于2019年4月研制成功，并于2020年初投入國家隊訓(xùn)練。據(jù)郝繼光介紹，這一裝置的難點在于實現(xiàn)對整個加速過程的完全控制，需要對彈射彈道進行仔細設(shè)計和反復(fù)檢驗，例如如何設(shè)定參數(shù)能夠讓運動員既可以完成加速，又能留出足夠的時間調(diào)整姿態(tài)。

目前，利用“人體高速彈射裝置”的彎道訓(xùn)練已成為速度滑冰國家隊日常訓(xùn)練項目之一。郝繼光透露，除速度滑冰外，針對跳臺滑雪的人體彈射裝置目前也已經(jīng)研制成功，未來將在訓(xùn)練基地安裝應(yīng)用。

作為一名航天科研人員，這樣一次“跨界”助力國家冬季運動項目讓郝繼光和團隊感到高興和自豪。“航天是國家的重大需求，冬奧也是國家的重大需求，將航天領(lǐng)域的經(jīng)驗和技術(shù)應(yīng)用到速度滑冰訓(xùn)練中，這讓我們的工作獲得不同的意義。”郝繼光說。