3D建模、風洞實驗……高山滑雪背後的“科技范兒”

　　新華社重慶1月5日電題：3D建模、風洞實驗……高山滑雪背後的“科技范兒”

　　新華社記者柯高陽

　　呼嘯的寒風從溝壑縱橫的高山滑雪賽道模型上飄過，裹挾著的煙霧四散開來，描繪出“風的路線”……這項看似簡單的實驗，卻與奧運賽場上滑雪運動員們的精彩表現息息相關。北京冬奧會即將到來之際，記者走進重慶大學風洞實驗室，尋找高山滑雪項目背後的“科技密碼”。

　　高山滑雪項目是雪場上速度最快的項目之一，自1936年起列入冬奧會比賽項目，被譽為冬奧會“皇冠上的明珠”。運動員們滑起來看似輕盈飄逸，要想摘金奪銀卻不容易，其背後涉及體育科學、人體運動學、飛行力學、空氣動力學、最優化理論等多學科交叉。2019年起，由北京交通大學、重慶大學等多家高校和科研單位共同承擔的“科技冬奧”專項課題針對雪場風環境進行研究，幫助滑雪運動員量身打造訓練方案。

　　圖為科研人員在進行風洞實驗準備工作。重慶大學供圖

　　“在高山滑雪比賽中，運動員利用勢能從山頂滑行到山下的終點，用時少的則為優勝者。”研究團隊成員、重慶大學風洞實驗室主任閆渤文介紹，運動員在滑行過程中受到重力、空氣升力和阻力、地面支撐力和摩阻力以及骨骼肌肉力等作用，賽道條件、雪況、風速以及滑雪裝備的特性等都會對運動員的成績産生影響。

　　在不同的風速風向條件下，滑雪運動員受到的力是怎樣的，風荷載的情況是怎樣的？怎樣讓風對運動員的影響更小，幫助他們取得更好成績？這是科研人員需要攻關的現實問題。重慶大學土木工程學院院長楊慶山説，研究團隊成員此前主要針對建築、橋梁等固定建築物進行試驗，模擬競技體育的風環境還是第一次；為了搭建真實準確的滑雪賽道模型，研究團隊多次前往延慶冬奧會場地進行考察，結合實測數據運用3D建模手段建立起高山滑雪滑降運動的環境模型。

　　這還只是整項研究的第一步。要弄清風與力的關係，接下來的風洞實驗是關鍵。重慶大學風洞實驗室能夠模擬的風速最大可達到35m/s，相當于12級颶風。記者目睹了其中一場實驗的過程：直徑4米多的風洞裝置內，模擬雪場氣候的寒風從裝置的一頭吹來，帶動著點燃的煙霧飄過滑雪場模型。模型表面凹凸不平，煙霧也因此起伏飄散。科研人員正是這樣記錄下“風的路線”，並進一步摸索滑雪運動員的滑行姿勢與氣動阻力的奧秘。

　　重慶大學風洞實驗室。新華社記者楊仕彥攝

　　歷時兩年多的研究，這支科研團隊積累了海量的實驗數據，其研究成果被應用于高山滑雪滑降訓練，幫助教練組為運動員定制戰術、技術、裝備與體能綜合的個性化科學訓練方案，以達到提高比賽成績的目的。“滑雪競技的背後離不開科技力量支撐，衷心祝願冬奧健兒們能在比賽中取得好成績！”閆渤文説。