“风洞”：让运动员像飞行器一样科学提速

文/王 今

在北京冬奥会上，中国代表团取得了9金4银2铜的历史最佳成绩。辉煌成绩的取得离不开运动员的刻苦训练和努力拼搏，同时还与我国将高科技应用于体育竞技中密不可分。航空航天领域常用的“风洞实验室”，如今也被用来辅助运动员开展模拟训练和测试。

什么是风洞

风洞是通过模拟不同气流，从而研究气流对各种对象产生作用效果的一种管道状的实验场地，它主要由洞体、驱动系统和测量控制系统组成。驱动系统是风的“制造者”，打开电源，风扇开始工作，驱动一股可控气流。当风吹入洞体，流过安置在实验段的静止物体，利用运动相对性原理，可以模拟实物在静止空气中的运动。然后通过检测传感器测定并研究空气在物体周围流动时所产生的作用，如升力、阻力，以及对物体表面产生的压强的分布情况等。风洞就是人为创造的一个缩小版的大气环境。最早的风洞实验室主要用于航天器、汽车、高铁及建筑等领域。

我国现已建成体育综合训练风洞，最大风速可达到 42 米/秒，相当于14 级强台风的水平，几乎涵盖了冰雪运动所涉及的风速范围，可满足滑雪、滑冰、雪橇等大部分冰雪项目的模拟训练需求。

为什么非要在风洞中训练

传统的训练要在真实环境中进行，但训练效率较低，也很难与教练实时互动，且容易出现运动损伤。以跳台滑雪为例，天气好的情况下，考虑到落地时运动员膝盖的承受能力，运动员一天能跳十几次，飞行时间加起来不过80 秒。如遇天气变化，训练计划可能取消。但是在风洞实验室中，运动员可以在安全绳的牵引下腾空，每次可以做2～3 分钟的飞行训练，相当于跳了几十次，可以有效提升运动员驾驭滑雪板的能力，还大大降低了意外受伤的风险，提高了训练效率。此外，在风洞实验室还可以对运动员的动作进行“精雕细琢”以减少风阻，并对比赛服装、头盔、雪车等器具进行全面的测试，找到最适合不同运动项目特点的设计，帮助运动员更好地减少空气阻力，进而帮助他们提高比赛成绩。风洞技术还可以用于田径、游泳等夏季比赛项目。研究员们可以通过改变风速来模拟运动员在水中游动时的阻力，从而帮助运动员调整姿势，取得更好的成绩。

风洞不仅让运动员可以实现“更快、更高、更强”，也将助力中国体育的未来发展。