路线|北京航空航天大学︱航天技术为运动员“开挂”( 二 )


六自由度模拟器由一家公司制作硬件 , 科学家们负责提供软件方面的数据 , 进行仿真建模 。 比如 , 爬坡是什么速度 , 转弯是什么角度 , 运行轨迹和身体姿态等 , 这些都需要柯鹏团队优化数据 , 提供给机器 。 同时 , 在通过机器训练时产生的一手数据也能被科学家获得 , 进一步分析建模 , 逐渐优化运动员的训练技巧和能力 , 形成了一个闭环 。
据介绍 , 如今大规模的测试已经完成 , 六自由度模拟器填补了在训练中的一项技术空白 。
体育竞技赛场上即使零点几秒的成绩 , 也能够影响最终的排名 , 而这毫厘之间写满了科学家们严谨的科学态度 。 柯鹏表示 , 经过这几年国内外大小赛事的考量 , 确实欣喜于运动员们的成绩 , 让团队觉得曾经的努力是值得的 。
用涡扇发动机研发“涵道风扇”推进器
新京报采访人员在采访中发现 , 航空航天领域中的经验被运用在了方方面面 。 另一个值得一提的“训练神器”就是“涵道风扇”辅助推进器 。
柯鹏介绍 , 这是一个mini的涡扇发动机 , 由航空模型飞机的涵道风扇改造而成 , 它长约15厘米、直径约7厘米 , 是轻巧的银色桶状设备 , 背在运动员的后背上 , 启动机器 , 风叶转动 , 它就像推动一辆航空器一样 , 推着踩着冰刀、或滑着轮滑的人向前走 , 这样可以在运动员竞速时 , 给他一个更高速的助推 。
这不是给运动员“开挂”吗?柯鹏笑着解释说 , 这可不能用在比赛上 , 这是训练运动员的设备 。 比如运动员在高速滑行时 , 有时碍于各种原因 , 难以进一步提速 , 甚至有时在转弯时会下意识降速 。 那么助推器给了他一个被动的动力 , 让他体验超速的感觉 , 并在超速中完成力量、技巧上的控制 , 当他体验并习惯高速运动后 , 也能够自己创造更高的速度达成竞技目标 , 也会减少“刹车” 。
但是在这项设备的研发中 , 团队也遇到了难题 。 柯鹏说 , 当时希望能出个运动员测试这个设备 , 需要全力滑行500米 , 再背上机器滑行五百米 , 比较一下数据 。 教练一听要让运动员连续滑两次500米 , 立刻就不同意了 。
这时 , 科学家们才了解到 , 全力滑行对运动员的体能消耗是非常大的 。 比如过去的夏奥会上 , 苏炳添完成9秒83的成绩后 , 隔了两个多小时再跑第二个100米 , 就很难达到开始的成绩 。 因此 , 连续两个同样500米的滑行 , 是运动员无法高质量完成的任务 。
在充分了解情况后 , 科学家和运动队提出了一个解决方案 , 这个测试分阶段完成 。 滑行500米在充分的休息后 , 再由运动员背着机器再次滑行 。
测试下来 , 果然数据很好 , 柯鹏说 , 助推器让运动员速度至少提升了10% , 不仅测试的运动员感到很兴奋 , 其他现场的运动员也表示要试一试 。 这个“神器”研发成功了 。 如今已经运用在了运动队的冰雪训练计划中 。
从2019年至今 , 柯鹏团队让体育运动竞技看到了更多可能 。 但这背后也有艰辛 , 柯鹏笑着说 , 长期和冰雪作战 , 团队里每个成员基本上都被冻感冒过 。 但没有一个学生和老师叫苦 , 责任感让他们坚持至今 。
他表示 , 即使在奥运会结束的未来 , 备战冬奥所留下的科学态度和精神财富都将继续在高校中传承 。
“测冰神器”给出制冰答案
赛场上的“黑科技”始于人 , 又不止于人 。 为帮助冰场提高冰面质量 , 北京航空航天大学交通科学与工程学院副教授柯鹏带领团队研发了“测冰神器” 。

路线|北京航空航天大学︱航天技术为运动员“开挂”


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