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我为冬奥做“龙服”

0.01秒优势背后的服装科技力量

比赛服研制的背后是强大的科技助力

《中国经济周刊》 记者  李永华 | 北京报道

0.01秒!

2 月5日晚,北京冬奥会短道速滑混合团体接力赛,范可新、曲春雨、武大靖、任子威、张雨婷组成的中国队以2分37秒348的成绩拿到冠军,领先第二名0.01 秒。这是中国体育代表团在本届北京冬奥会上斩获的首枚金牌。

2月7日,在首都体育馆举行的北京2022年冬奥会短道速滑项目男子1000米决赛中,中国选手任子威夺得冠军,李文龙获得银牌。

光芒闪耀的不仅是中国速滑运动员的成绩,还有他们身上穿的“战袍”。这些比赛服全是由我国自主研发生产的冬季运动服装。

国家冬季运动服装装备研发中心主任、北京服装学院教授刘莉,负责本届冬奥中国国家队训练服、比赛服的研发工作。早在这一枚枚奖牌出现之前,刘莉就曾多次说过,对于运动员来说,快0.01秒都是非常重要的,有可能决定一块奖牌的归属,服装研发的目标之一就是降低风阻,帮助运动员在赛场上获得更快的成绩。

为了冬奥会上这“0.01”秒,2019年底,国家冬季运动服装装备研发中心正式成立,由北京服装学院牵头,联合6所高校、4家企业联合攻关。“冬季运动与训练比赛高性能服装研发关键技术”项目获批科技部国家重点研发计划“科技冬奥”专项,研发适应中国运动员体型特征与生理特性的竞速与技巧类分项项目比赛服装,备战北京冬奥会。

104 冬奥比赛服风洞测试模型展

冬奥比赛服风洞测试模型展

罗致焕的毛衣与如今的“龙服”

北京冬奥会上,第一棒火炬手是罗致焕。59年前,在日本长野举办的第57届世界速度滑冰锦标赛上,罗致焕成为第一个获得冬季项目世界冠军的中国选手。

当时,罗致焕身上穿着的简易比赛服,仅仅是一件绒线织出的红色毛衣,上面绣着“中国”两个大字。罗致焕后来回忆说,这件毛衣还是他从国家体委的仓库中借出来的,后来没舍得还回去,成为他最珍贵的宝贝。

数十年后,在刘莉看来,穿着毛衣作为比赛服去滑冰简直不可思议,因为普通毛衣的空气阻力远大于专业比赛服。

奥运赛场上,超级高手的较量往往在0.01秒之间,服装和装备的阻力下降,其作用不容低估。

参与冬奥会服装研发的广东德润纺织有限公司研发部经理谢南平介绍,在速度滑冰项目中,高速的滑行需要对抗的是相当于十几级大风的空气阻力,因此,运动员比赛服的减阻效果有可能直接影响最终的比赛成绩。

2019年底,国家冬季运动服装装备研发中心成立之时,自主研发冬奥战衣要求解决“快、护、暖、美” 4个关键技术问题,“快”排在第一位,减阻则是实现“快”的关键。

最终,刘莉团队拿出的成果是风阻降低10%,“这是之前不敢想象的数字,意味着运动员保持做功不变时,运动成绩将明显提升。”刘莉说。

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比赛服研制的背后是强大的科技助力

刘莉坦言,此前,在冬季冰雪项目比赛服这一领域,国外对我国有一定的技术封锁,进口的比赛服水平“中不溜”,最好的装备往往并不出口到中国。自主研发冬奥比赛服背后是强大的科技助力,甚至是一场国家之间综合科技实力的隐形较量。

量体裁衣,这个古老的成语在国家冬季运动服装装备研发中心有了全新的意义。刘莉团队第一次为400多名国家运动员做了三维测量,通过三维建模为每位运动员定制专业运动服,不仅如此,他们还追踪每一个运动员的动作,研究运动员的皮肤伸展规律,让每套服装最大程度符合运动员个人的动作规律,完美贴合运动员,减少风阻。

据了解,中国速度滑冰队运动员高亭宇的比赛服制作,从模型入手到面料制造,制作团队曾经对比过56种服装结构,筛选出最适合运动员技战术特点的比赛服结构,经风洞测试阻力下降超10%。 

这是我国第一次如此大规模地为运动员开展三维建模,其积累的数据无疑是一座宝库。这对其他运动项目的可复制、可借鉴意义也不可小觑。

要抗风阻,必须有新面料的支持,这又涉及新材料的研发。刘莉介绍,团队一共筛选了150种减阻面料。至于面料减阻效果到底如何,直接放进风洞中去测试。

风洞,一般用于航空航天领域,我国在这一尖端科技领域已经站在国际前沿。2020年,国家体育总局建成两大两小4个体育风洞,科学化评价与矫正冬季运动项目每支队伍的运动姿态。

冬奥比赛服用的所有面料和设计都要提前进行风洞测试。有意思的是,在风洞测试环节,刘莉团队发现,并不是越光滑的表面风阻越小,反而是一种有肌理的凹坑结构面料阻力最小。据此,刘莉团队设计出的比赛服,在身体不同部位采用了形状、大小、深度都不同的凹坑结构,以达到最佳的减阻效果。

除了“快”,冬奥战衣还要求做到“护、暖、美”,这些方面同样科技含金量饱满。

冬季运动项目危险性极高,短道速滑项目中,运动员被冰刀割伤的事情屡有发生。为了保护运动员,中国短道速滑队员们穿的“龙服”,具备了高质量的防切割效果,防切割强度是钢丝的15倍。

在零下30℃的冰天雪地之中,刘莉团队开发的“堡垒综合保暖系统”,一方面提升纤维保暖性能,另一方面使用智能主动加热技术,把电能量转化成热量,可以让运动员在零下30℃环境下连续活动8小时以上,从护脸、马甲、外套、手套、袜子到坐垫,各种看似普通的装备无一不是高科技的结晶。

刘莉认为,中国冰雪运动必须走科技创新之路,通过这几年的努力,在冬季运动装备制造领域,我国的设计能力、科技研发、实验评价平台等都取得了长足的进步。

(本文刊发于《中国经济周刊》2022年第3、4期)


2022年第3、4期《中国经济周刊》封面

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