瞰冬奥 | 科技辅助冬奥运动员训练 二七国家冰雪运动科训基地开放

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12月3日,位于位于北京西南角的二七国家冰雪运动科训基地内不仅迎来了冰壶国家集训队奥运选拔赛。同时,基地内也承担了速度滑冰、冰壶、花滑等主要项目训练。在媒体开放日,园区不仅向外界展示了钢架雪车、雪橇、高山滑雪等运动员可利用六自由度电动模拟体育训练系统,同时曾经负责张雨霏等游泳运动员的风洞试验项目,此次也用在了此次冬奥运动员的训练项目上。

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六自由度模拟冰雪项目全天候训练

3日上午,北青—北京头条记者在六自由度训练馆内看到,摆放有两套防眩晕训练器,这套设备多应用于航空、航天员等日常训练。

但目前这两套设备应用在自由式滑雪空中技巧等冰上、雪上项目日常训练。通过防眩晕设备训练,运动员可以顺利掌握空中的姿态和自我把控能力。

而记者在场馆内看到,钢架雪车、雪车、高山滑雪等模拟器在场馆内一字排开,为各项目运动员提供模拟训练。为了能更好向媒体介绍机器的功能,特地请专业实验人员上机进行具体操作。

二七厂科训基地科技助力团队成员宋小东介绍,电动模拟体育训练系统可以克服季节对冬季项目训练时长的影响,让队员有更多时间了解赛道,了解这个项目的物理技能。此外,通过模拟系统提供的采集数据,教练员还可以了解到队员的技术特点。

以钢架雪车为例,选手每次滑行时间为1分钟,滑行结束后需带上设备坐缆车再回到出发点,这中间时间会比较长。有了这套六自由度电动模拟体育训练系统后,运动员可随时进行滑行,“每次滑行结束后,点下复位键就可以重新开始。队员都不用起身,这样效率会更高。”滑行的同时,系统还会记录运动员在每个弯道的速度和时间,通过数据进行对比,效率会提升很多。

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北青—北京头条记者注意到,在每台设备前,都会有一套总体操作系统由专门工作人员盯守,机器上的数据实时传输到操作台的屏幕上。“如果数据出现异常或者是突发情况,我们就会及时触发熔断按键,保障设备上的人员安全。”工作人员介绍说。

宋小东还向记者表示:“六自由度训练技术之前主要用于航空模拟训练,如今是首次引入到体育领域。利用六自由度平台技术、VR虚拟技术与体育项目数字建模技术相结合,为队员提供逼真的训练环境。队员们对这套电动模拟训练系统反馈都比较好,毕竟在赛道训练的次数有限,通过这样的方式可进行多次模拟训练,提升对赛道的肌肉记忆。”

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国内首个体育专业风洞实验室 曾用于国家游泳队

除了六自由度电子设备外,在二七厂科训基地内还拥有国内首个体育专业风洞实验室,着力解决运动员训练、比赛中的风阻问题。

据中国冰雪科学家、北京交通大学风洞实验室主任李波介绍,这个风洞实验室的性能指标和功能在国际上处于领先水平,目前已经为夏季、冬季项目400余名运动员进行了超过2000次的测试。

基地的风洞实验室主要有训练和测试功能,风洞的风速就是运动员的运动速度,但有时为提高运动员专项能力,也会把风速加大,进而观察细小变化,给教练员提供参考。

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最值得风动实验组骄傲的成绩就是,2021年东京奥运会上,国家游泳队中国选手张雨霏先在女子200米蝶泳决赛中获得冠军,为中国游泳队赢得本届奥运首枚金牌,同时打破奥运纪录,仅仅80分钟后,她再与队友杨浚瑄、汤慕涵、李冰洁,一起拿下女子4×200米自由泳接力的冠军,并再次打破世界纪录。

为了配合国家游泳队训练,张雨霏、杨浚瑄、徐嘉余、刘湘、闫子贝、余依婷等6名世界冠军在这里参与了风动实验。

试验模拟游泳过程中所受流场,开展典型游泳速度下不同技术动作姿态和阻力的测试,探明典型游泳速度下,运动员不同姿态所受阻力的规律,为教练团队确定训练方案、改善运动员身体流线型、优化技术动作提供科学依据。

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李波介绍,对此次冰雪训练项目来说,主要受到的是运动中的空气阻力,以及冰面、雪面的摩擦阻力。以速度滑冰为例,空气阻力占到80%,冰面的阻力只有20%,空气阻力跟速度有关系,速度越快,受到的阻力就越大,所占自重就越大。“目前,我们已知就是水的阻力是空气阻力的12.9倍,要找到一个合适的方法,降低运动过程中空气阻力对成绩的影响,而风洞实验室正是这样一种比较高效的科技手段。”李波向北青—北京头条记者说。

目前已经完成了冬季项目风洞技术研究与应用科技的多个攻关,形成了包括冬季项目风洞训练体系、运动姿态优化减阻技术、队列优化减阻技术、赛道赛时环境风评估与应对技术、运动装备风阻性能评测技术等完整体系。

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规格对接“冰丝带” 速滑馆比赛训练正忙

目前在基地内使用率最高的,除了体能馆,就当属速滑馆了。速滑馆内不仅正在举办冰壶队选拔赛,同时速滑队也在展开紧张的训练。

速滑馆内外围是标准的400米速度滑冰赛道,场地正中央,左侧为拥有4条赛道的冰壶场地,右侧为花样滑冰场地。现场设有多个大屏幕,既可以显示不同场地的实时画面,还能显示冰面温度、湿度等信息。

来自北京航空航天大学的柯鹏是国家体育总局聘请的冰雪科学家,负责对冰面的研究,同时为科学系统训练提供辅助工作。柯鹏介绍,这座速滑馆具备一般速度滑冰馆的训练、比赛功能,也承担了部分体育科技、器械的研发工作。

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“建设这个场馆,目的是给国家队队员提供尽可能接近真实比赛场馆的环境,也就是对标 ‘冰丝带’。”柯鹏表示,他们有一项重要任务,无论是冰面厚度、温度、制冰水质,还是场馆的环境温湿度、灯光、通风环境,都要与“冰丝带”(国家速滑馆)保持一致。

至于如何辅助训练,场馆配备了全面的训练监测装置。先进的系统可以监测运动员的心率、身体指标、滑行速度、姿态、滑行路线和轨迹等信息,“教练员可以通过大屏幕实时了解运动员的状态,为改进技术动作提供参考和指导。”

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柯鹏介绍,根据速度滑冰、花样滑冰、冰壶等不同项目的需求,技术团队可以控制局部的温度,“比如花样滑冰的冰面最厚,温度会高些,冰面会软一些。速度滑冰强调速度,冰面摩擦力要小,我们就要将冰面温度控制在零下8度至零下9度。三块不同的场地,我们可以实现分区控制。”

文/北京青年报记者 张颖川

编辑/张颖川

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