风洞仿真(风洞中的飞机模型)

科技日报记者李勇实习生单倩兰

点一支烟，然后卷起来。在重庆大学结构实验室的风洞里，高山滑雪道的模型前，可以清晰地看到随风乱飘的烟雾。这是雪原风环境的研究站点。这对于运动员比赛有什么用？冬奥会前夕，科技日报记者走进重庆大学。

探索高山滑雪赛事背后的“科技”。

助力挑战“冬奥皇冠上的明珠”

高山滑雪是滑雪场上速度最快、最危险的项目之一，被誉为“冬奥会皇冠上的明珠”。它起源于欧洲的阿尔卑斯山，又称高山滑雪，是在越野滑雪的基础上逐渐形成的。从1936年开始，它被列为冬奥会的比赛项目。

在这项比赛中，运动员利用势能从山顶滑翔到山的尽头，花费时间少的一方获胜。

在即将到来的北京冬奥会上，将会有高山滑雪和速降项目。但由于。。的气候、滑雪设备、场地等原因，这项运动在。。兴起较晚，发展速度并不快。重庆大学参与的“科技冬奥”专项旨在研究雪场风环境。

为。。运动员和教练员提供决策依据和支持。

重庆大学“科技冬奥”团队成员、土木工程学院闫博文副教授通过实地调研和3D建模，建立了一个实用、高效、准确的高山滑雪运动员速降模型。

“我们团队前后参观了冬奥会的场馆四次。通过对延庆赛区国家高山滑雪中心赛道的合理简化，建立了真实的赛道模型，并整合到之前建立的直道弯道下坡模型中。

重庆大学“科技冬奥”团队成员李可介绍，同时，结合赛道风场的数值模拟结果和有限的实测数据，考虑不同方向的环境风对场地的影响，建立了高山滑雪速降的环境模型，创建了更全面有效的高山滑雪速降模型。

风洞实验中的轨道模型。科技日报记者闫丽摄

风洞三维建模为运动员量身定制训练方案

以前重庆大学的风洞实验室测试的都是固定质量的建筑，比如建筑物、桥梁等。第一次考验运动员。

据了解，影响运动员滑行的因素包括运动员的身体形态、技战术、赛道情况、雪况、风速以及滑雪装备的特性等。运动员在滑行过程中受到重力、空气升力和阻力、地面支撑和摩擦力以及骨骼肌力量的影响。

其中空气阻力与运动员的姿势有很大的关系。根据监测数据，体育场内的风速可以达到每秒20-30米以上，因此体育场环境中风速的方向也会对运动员的滑行产生很大的影响。

“我们工作的第一部分是研究风环境，其中大约70%是由计算机完成的。先用计算机模拟整个地球的风环境，再模拟特定区域的风环境，为后续研究收集数据。”李伟介绍。

实验现场。科技日报记者闫丽摄

此外，研究从风到力的关系是必要的。“知道力才能了解运动，而想知道力，就得进行数学建模。我们需要建立运动员的滑降模型，研究当运动员采用不同姿势时，他受到的力是怎样的，风荷载的情况是怎样的。”李珂介绍，

这项研究将辅助教练员为每个运动员定制战术、装备与体能综合的个性化科学训练方案，提高比赛成绩。“他们衷心地希望国家队员们能在比赛中取得好成绩！”

来源： 科技日报