新華社北京1月12日電(記者趙旭)在北京航空航天大學附近的一片開闊場地上,一名實驗人員踏上滑板車,俯身目視前方,上半身幾近與地面平行。他的背上有一個長約15厘米、直徑約7厘米的銀色桶狀設備。設備尾部的風葉開始轉動,滑板車逐漸提速,駛向前方。
在冬奧會籌備階段,這一幕對於北京航空航天大學飛行器適航工程系副教授柯鵬及其團隊來説,已是稀鬆平常。柯鵬介紹,他們反復模擬冰上運動場景,對助推器進行微調,持續優化這項冬奧科技。

2021年11月3日,在北京航空航天大學學院路校區附近的一處空曠場地,柯鵬(右)與他的碩士研究生張藝鳴(左)、劉暢飛進行助推器實驗。新華社記者 任超 攝
柯鵬與團隊研發的助推器主要幫助運動員開展超速訓練。“實驗人員所背設備由常用於航空模型飛機的涵道風扇改造而成。”柯鵬説。
“在速度類滑冰日常訓練中,運動員感受到速度較高時,通常會下意識減速。教練員提出需求,希望能研發助推設備,用外力幫助運動員克服心理障礙,在高速運動過程中以不減速的方式完成滑行,達到更高的競技水平。”柯鵬&&。

圖為2021年11月3日拍攝的助推器。新華社記者 任超 攝
2019年起,在國家體育總局牽頭下,柯鵬帶領團隊對接國家隊冬奧訓練科技需求,承擔技術開發和相關服務保障工作。自此,研究飛機的團隊與冰雪運動結緣。
“我們研發的這款基於涵道風扇的輔助推進裝置,是一個典型的跨學科的應用,是將航空航天推進技術應用到了冰雪項目當中。”柯鵬説,“涵道風扇的基本原理和電動飛機模型使用的推進原理是一致的。利用電驅動帶動風扇高速旋轉,産生向前的推力,那麼運動員背上這個設備,在滑行姿態下,所得的推力剛好是前進方向上所需的動力,這樣就可以幫助運動員實現更高的滑行訓練速度。”
看似簡單的一項應用,在成型並落地使用前,都需經歷一番“摸爬滾打”。柯鵬團隊在前期結合冰雪項目中運動員實際運動情況,開展大量原理性分析計算,研發出初步樣機。“我們先是在陸地上做滑板測試,後來請專業運動員進行初步的冰上嘗試,這期間不斷改進和優化裝置。”柯鵬説。

2021年11月3日,在北京航空航天大學學院路校區附近的一處空曠場地,柯鵬的碩士研究生劉暢飛(左)為張藝鳴穿戴助推器。新華社記者 任超 攝
除助推器外,柯鵬團隊還研發出可測量冰面軟硬度的高精度設備;針對高山滑雪,團隊借助飛機空投裝備時的數學模型,輔助運動員優化技戰術……
航空航天技術與冰雪運動交融,奏出一支“可持續的樂曲”。未來,他們還計劃讓這些冬奧科技“出圈”,轉化為面向大眾的日常裝備,助力冰雪運動普及。