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中国游泳在东京奥运摘金夺银背后,有(yǒu)尖端测量技术的(de)功劳!

发布时间:2021-08-03 作者: 张海潮 来源:环球(qiú)网(wǎng) 浏览:2125

东京奥运会上,中国游泳运动员像(xiàng)火箭一样冲出,克服“泳池阻力”斩金夺(duó)银。香港《南(nán)华(huá)早报》消(xiāo)息(xī)称,除了个人的努力和天赋,中国航天(tiān)科技集(jí)团近日透露,中国运动员的成功部分原因要归功于运用了与洲际导弹相关的尖端技术(shù)。

南(nán)华早报报道截图

据香港《南华早报》网站8月2日报道,中国航天科(kē)技集团有(yǒu)限公司(sī)(CASC)7月30日在其官方(fāng)微信公号中刊(kān)登题为《夺金!夺金!航天科技助力,健儿如虎添翼》的文章(zhāng)。文章提到,中国航天科技(jì)集(jí)团的项目团队利用在惯性测量与导航、无线(xiàn)通信、视频辅助(zhù)导航等(děng)领域的技术优势,针对游泳运动研制了(le)智能测量与数字训练系统,其中直接穿戴的姿态测量装置重量仅为16克。该系统可获得运动员在训练时的姿态、速度、位置、角速度、加速度等运动信息(xī),通过视频采集与同步显示功能(néng),为教练团(tuán)队确(què)定训练方案、优化技术动作、减小阻力进而提(tí)高运动成绩提供科学依据,在聚(jù)焦专项技术能力测试及科学化训练的“精、准、快”上取得(dé)突破,为提(tí)高运动员(yuán)竞技水平提供帮助。

《南华(huá)早报(bào)》对此解读称,中国太空科学家提出了一种火箭(洲际导弹(dàn))所用惯导系统的“紧凑版(bǎn)”,可以帮助运动员改进(jìn)游(yóu)泳技术,并减少在水中的阻力。

报道称,长期(qī)以来,顶(dǐng)级教练一(yī)直使用运动传感器来监控运动员在游(yóu)泳训练中的动(dòng)作(zuò)——这些传感器通常类似于在电(diàn)影行业中使用的基于相机的跟踪系统,并捕获运动员各身体(tǐ)部位的动作。但是到(dào)了精英游泳运动员的层面,肉眼(yǎn)看不到的微小变(biàn)化都会产生完全不同的结果,需要更加强大的技(jì)术来捕(bǔ)获这(zhè)些微小信息(xī)。中国航天科(kē)技集(jí)团表示,这(zhè)就是太空科学家(jiā)的用武(wǔ)之地。

中国科学家和游泳运动(dòng)员联手减少(shǎo)泳池阻力。图片来源:中国航天科技集(jí)团有限公司

《南华早报》称,当导(dǎo)航卫星的信号(hào)不可用时,洲际弹道导(dǎo)弹要击中10000多公里以外的目标,就(jiù)要使用“惯性制导系统”。该系(xì)统依靠复杂的陀螺仪来跟踪导弹的运动状态、确定(dìng)方位和导弹所处的位置。这种陀螺仪非常精确,但在火箭上采用(yòng)的也非常笨重。

《南(nán)华(huá)早报》引述中(zhōng)国航天科技集团的说法称,科学家们用了一年多时间修改该技术(shù),将高精度陀螺(luó)仪的重量减轻(qīng)到十几(jǐ)克,游泳运动员可以(yǐ)舒适地将其配戴在肩膀和其他关节区域,而不妨碍其活动。然后(hòu)运动员被放置(zhì)在风(fēng)洞中,在他们逆风“模拟游泳”时进(jìn)行跟踪。这让科学家们能够计算出不同游泳姿势产生的精确阻力,然后评估结果,为游泳选手提出(chū)如何改进技术(shù)和(hé)管理体型(xíng)的建议。

此外,《南华早报》称,中国航天科技集团的微信文章还提到,东京(jīng)奥(ào)运会上万众(zhòng)瞩目夺取金(jīn)牌的中(zhōng)国赛艇队,也在训练中使(shǐ)用了风洞。不过这也给中(zhōng)国太空科学家带来(lái)了许多挑战(zhàn),因为他们必须模(mó)拟水和(hé)风——这两种流(liú)体的相互作用,以便在12米长的(de)赛艇(tǐng)上找到协调4名运动员运动(dòng)的最佳方式。

《南(nán)华(huá)早报》称,大多数这(zhè)些训练是在用于研发飞机(jī)或导弹的设施中进行的,只是这些设施中的精密(mì)传感器并不(bú)是为用于活着的、能呼吸、会流(liú)汗的人类而设(shè)计。

中国航(háng)天科技集团微信公号文章(zhāng)称,该集团十一院积极落实集团公司关(guān)于将航天技术应用于奥(ào)运重点项目的(de)要求,将航天(tiān)空气动力设计与测试技术应用于多项奥运比赛项(xiàng)目,满足不同测试需求,为“科技奥运”助力。

四人赛艇的风洞试验项(xiàng)目难度较大——赛艇长达(dá)12米,安装(zhuāng)配套装置复杂;试(shì)验(yàn)速度仅(jǐn)有(yǒu)6米/秒,载荷只有几公斤,分辨率要求高,但赛艇、运动员及支撑装置重量(liàng)达900公斤,测试难度很大;试验要求模拟真实的比赛条件,在风(fēng)洞中需要模拟水面,且仅测量水面以上(shàng)部分的气动力。

文章说,为提升中国赛艇队训练的科学性(xìng),十一院低速风洞实验室针(zhēn)对(duì)四人赛艇(tǐng)风洞试验项目的(de)要求,利用团队在航天领域多年累(lèi)积的设计与(yǔ)风洞测试方面的专业知识和科研成(chéng)果,科研人员身体力行模拟运动(dòng)员抓水、驱动、出水、回桨等不同动作姿态的气动力大小,并对四名运动员不同编队组合对气(qì)动阻力的影响进行试(shì)验,成功开发出一套基于气浮装置(zhì)的(de)三维力测量平台,测力装置(zhì)经过精心设计和调(diào)试,完全满足高精度小载(zǎi)荷风洞(dòng)测试项目的要求,为运动员的比赛提供科学的参考。

据(jù)悉,其他国家早(zǎo)前已在使用太空技术,以提高游泳运(yùn)动员的表现。例如2008年北京(jīng)奥运会之(zhī)前,美国国家航空(kōng)航天局就利用其风洞帮助美国游泳队寻找阻力最小的泳衣材(cái)料,但(dàn)是因为并非所有的(de)游泳运动员都能用(yòng)上该成果,这种(zhǒng)覆盖全身的游泳衣后来被禁止。此外(wài),利用(yòng)风洞进行针对性训练已被英国、瑞典、德(dé)国、美国、加拿大等国(guó)广泛采用,成为提高运动员竞技成绩的重要手段之一。例如英国运(yùn)动员就利用(yòng)自行车风洞设备进行训练,在伦敦奥运会(huì)上大显身手。日(rì)本利用风洞对速度滑冰团队追逐赛进行专门训练后,在(zài)2018年平昌冬奥(ào)会打破(pò)世界(jiè)纪录,夺得金牌。

报道提到,据中国国家(jiā)体育总局表示,去年在北京建成一个完全应用于体育运动的新风洞,以(yǐ)帮助中国运动员提高国际(jì)比(bǐ)赛(sài)成绩,包括将在中国举行的下(xià)一(yī)届冬季奥运会。

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