“电视之星” 攻击性更强

日本的一位球迷科学家一直在做关于世界杯官方用球的空气动力学研究，他最新的论文发表在《机械工程师学会》杂志上，他和他的团队对本届世界杯官方用球，做了全面的空气动力学分析。

2018年俄罗斯世界杯，世界各地的球迷和伪球迷都在狂欢。有一个超级球迷，为世界杯的献礼很特别，从上届世界杯前夕开始，他就一直在做关于世界杯官方用球的空气动力学研究，论文发表在《自然》等世界一流刊物上。

这位球迷科学家Sungchan Hong，是日本筑波大学健康与运动科学系的助理教授。他最新的论文发表在《机械工程师学会》杂志上，他和他的团队对本届世界杯官方用球，做了全面的空气动力学分析。

早年，世界杯比赛没有官方统一用球，每个国家的球队，带着自家常用的足球来耍。第一届世界杯决赛，阿根廷和乌拉圭两支队伍，用自己的足球各踢了半场。

今年俄罗斯世界杯的官方用球，是在2017年11月由上一届世界杯金球奖得主里奥·梅西公布的，叫作“Telstar 18”。这个名字，是对1970年墨西哥世界杯上，首个世界杯官方用球“Telstar”的致敬，中文可以翻译成“电视之星”。

世界杯足球起初一直做成黑白相间，为了便于在彩色电视不普及的年代，大多数球迷捧着黑白电视的时候，能够一眼就看清楚球跑哪里去了。

就块面来讲，从1970年那只“电视之星”开始，一直到2002年日韩世界杯的官方用球，全部都是由32块“五边形+六边形”皮面缝制而成的。

从2006年德国世界杯开始，阿迪达斯制造的官方球“团队之星”，做出一个重大改动：它只有14块皮面，而且是热胶粘合，毫无疑问，它比过去的球都更圆更光滑。

此后，世界杯的官方足球，成了许多航天动力研究领域科学家的研究课题。2010年南非世界杯，阿迪达斯又推出了全新设计“普天同庆”，它只有8块热粘合面料;2014年巴西世界杯的官方用球“桑巴荣耀”，又刷新了世界杯专用球的纪录，皮面减少到了6块。

Telstar 18也是由6块皮面组成，但形状又和“桑巴荣耀”不同。“桑巴榮耀”的皮面呈十字形;而Telstar 18的形状，有点像古代的一种暗器“血滴子”，带有锯齿状的快刀。

足球面块的不同，会怎样影响球在空中的飞行？这是Sungchan Hong团队一直在思考的空气动力学问题。

记者通过邮件和Sungchan Hong取得了联系，Hong博士说，一个飞行的足球所受到的空气阻力是非常复杂的。

“简单解释是，当球在空气中运行时，足球表面会形成一个很薄的边界层，正是它在影响足球的运行轨迹。”

目前为止，Hong博士已在包括《自然》等世界上最顶尖的杂志上，多次发表关于世界杯比赛用球的论文，他们通过风洞实验和机器人模拟实验，对多种不同足球的正面、侧面受力以及风行轨迹等变化，做过系统分析。

“我从小到大一直在学校足球队，现在每周还在踢球。”Hong博士说，“大部分时间，我是守门员，所以我对足球的飞行轨迹特别有兴趣。”

可能更多的门将都很需要Hong博士的这项研究结果。这些年来，被吐槽最多的世界杯用球就是8块皮面组成的“普天同庆”，来听听门将们的点评——

意大利的布冯称之为：“像暗器一样诡异”;西班牙的卡西利亚斯大骂其“腐烂恶臭”;巴西的塞萨尔嗤之以鼻：“随便在地摊捡的货都比这玩意好。”

这些都不是无缘无故的恨，因为“普天同庆”形状太圆润，飞行轨迹太飘逸，妖孽的走位，让门将完全无法对它进行飞行轨迹预判。

Hong博士的实验表明：在中等速度及以上时，与其他球相比，“普天同庆”似乎总是无规律地振荡。“普天同庆”的形状太圆、太完美，以致每一脚的触球时间缩短，足球旋转减少，速度降低，飞出了无法捉摸的轨迹。

也因此，自从阿迪达斯公司开启世界杯官方用球皮面改革后，“普天同庆”是风评最差的一只足球，被球员喻为“昂贵的混球”。

“普天同庆”的下一任，2014年的“桑巴荣耀”名声就好多了。

Hong博士实验室的风洞实验显示：空气阻力随足球面块取向的不同而不同。而空气阻力的作用，对采用6块面料的球来说，是最低的。

“空气阻力低，球速就会更快，这只球的进攻性会更强。”浙江大学空气动力学专家陈伟芳教授介绍，而从Sungchan Hong的论文结论看，当球被机器人踢出时，球的轨迹会受到面料块数量的实质性影响，“6块皮面的球和32块皮面的传统球，相对于其他数量皮面的球来说，飞行轨迹相对稳定和规则。”

今年的Telstar 18，使用6块皮面，通过无缝粘接技术，组成一个完整的足球。

按照Hong博士的论文结论看，从空气动力系数考量：Telstar 18和“桑巴荣耀”的表现相似，都非常优秀。不过风洞实验表明：Telstar 18在短距离的空中阻力系数更小，飞行速度会更快。而在中速（时速20～40公里/小时）传球最有效，飞得最远。所以，但凡打快速传球的球队，应该会耍得很欢畅。

由于控制了不稳定性，对于能用精准脚法踢出弧线球的球员来说，这个球踢起来会更得心应手。而门将也会比较好防守，因为它不太会飞出匪夷所思的轨迹。