冬奧會競速類的項目,為了最大限度地提高運功員的速度,這些運動員大都穿著緊身運動服。而運動員對緊身衣的主要要求就是減小阻力。
減阻效果受比賽服裝面料的影響??諝鈩恿W中,一般用阻力系數(shù)來判斷布料的減阻性能,阻力系數(shù)越大,受到的阻力越大,減阻效果越不好。
科學家們通過開展面料空氣摩擦阻力研究、風洞試驗等,模擬各比賽項目的場景和風速、運動員的比賽姿態(tài),對不同材質(zhì)的服裝面料進行探究。比如,從它的空氣摩擦阻力、氣動阻力系數(shù)等指標來判斷這塊布料是不是具有良好的減阻效果。
以速度滑冰緊身服為例,面料采用類似高爾夫球上的蜂窩結(jié)構(gòu)的粗糙紋理結(jié)構(gòu),可以減少尾流的湍流現(xiàn)象,從而達到減阻效果。打個比方,將高爾夫球和乒乓球用同樣的力甩出去,高爾夫球能飛得更遠,一是因為高爾夫球的質(zhì)量比乒乓球大,二是高爾夫球表面粗糙,阻力較小。乒乓球的表面光滑,在空氣中運動時會產(chǎn)生尾流湍流現(xiàn)象,受到的空氣阻力更大。而高爾夫球表面凹凸不平,能避免在空氣中運動的尾流湍流現(xiàn)象,所以受到的空氣阻力也較小。
中國選手身穿緊身比賽服裝在平昌冬奧會上進行滑冰比賽
此外,科學家還發(fā)現(xiàn)裁剪、拼接也是減少阻力的關鍵。面料接縫方向與氣流方向一致或遠離迎風位置,可以減少拼接處褶皺而增加阻力。
其實,一件好的緊身服裝可以減少運動中的軟組織振動,在運動員做一些轉(zhuǎn)向、跳躍等高沖擊力的動作時,壓縮性較好的緊身服可以緊緊包裹住軟組織和肌肉,從而減少運動員的軟組織或肌肉損傷。同時,適當并合理分布的服裝壓力,有利于減少不必要的肌肉振動,從而使運動員減少體能消耗,有助于提升速度。
冬奧會的項目大多具有沖撞性。像速度滑冰,冰刀要比普通冰刀長,稍不留神運動員就會受傷。高山滑雪項目也充滿了各種危險。因此,對沖撞性項目的運動服,要特別注意“護”。
短道速滑采用的比賽服整體使用高彈性切割面料,大家想象一下,我們用刀切割紙張和切割泡泡糖是不是兩種結(jié)果?彈性越高,越不容易被劃爛。
在高山滑雪項目中,運動員被要求穿過旗門,這樣就會不可避免地產(chǎn)生怎樣保護好運動員?讓運動服變得更美麗因為是在冰雪上比賽,我們不得不考慮運動員保暖的問題。科研人員思來想去,找到了兩種方法:一是從衣服面料下手,提升纖維的保暖率;二是利用主動加熱技術,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,所以運動員衣服里裝電池可真不是一句玩笑話。在賽前、賽后和日常,我們的科研人員研發(fā)了“堡壘”綜合保暖系統(tǒng),給運動員的衣服上裝上電池。
但是,對于競速類項目來說,暖是科研人員放在最后考慮的問題。而且有的項目,如高山滑雪,它是要求衣服面料必須達到一定透氣性才被允許穿上場。因為對于比賽來講,運動員在上場之前已經(jīng)熱好身了,在賽場上他們只需要不受傷害,一直往前沖。比賽一般進行得較快,寒冷對運動員來講影響并不大。所以,當“快”和“護”與“熱”有沖突時,科研人員會優(yōu)先考慮“快”和“護”。
一些沖撞,很多運動員的四肢經(jīng)常被旗門的軟桿抽打出現(xiàn)淤青。在最新研發(fā)的高山滑雪訓練防護服里,就采用新型柱狀排列式抗沖擊結(jié)構(gòu)和新型吸能緩震材料。這種面料可以有效減緩沖擊,緩解運動員穿越旗門時受到的抽打。
運動員穿越旗桿時可能傷到自己,衣服的保護很重要
因為是在冰雪上比賽,我們不得不考慮運動員保暖的問題??蒲腥藛T思來想去,找到了兩種方法:一是從衣服面料下手,提升纖維的保暖率;二是利用主動加熱技術,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,所以運動員衣服里裝電池可真不是一句玩笑話。在賽前、賽后和日常,我們的科研人員研發(fā)了“堡壘”綜合保暖系統(tǒng),給運動員的衣服上裝上電池。
但是,對于競速類項目來說,暖是科研人員放在最后考慮的問題。而且有的項目,如高山滑雪,它是要求衣服面料必須達到一定透氣性才被允許穿上場。因為對于比賽來講,運動員在上場之前已經(jīng)熱好身了,在賽場上他們只需要不受傷害,一直往前沖。比賽一般進行得較快,寒冷對運動員來講影響并不大。所以,當“快”和“護”與“熱”有沖突時,科研人員會優(yōu)先考慮“快”和“護”。
對于冬奧會運動員的服裝,大家第一反應可能是:衣服設計得漂亮不加分,衣服就是給觀眾看的。其實不是,在比賽中,賽服的美觀有時也會給運動員加分。例如在自由式空中滑雪技巧中,運動員在騰空時,衣服的美觀會影響評委的打分。特別是衣服的色彩、圖案都有可能影響著比賽成績。
因此,我們看到了運動員們美觀實用的比賽服。
對此,設計師劉延嶺表示:在服裝版型上,我們考慮了時尚化,往國潮方向看起;在設計上,我們考慮了現(xiàn)代化,采用更加現(xiàn)代化和抽象化的圖形;而在顏色和搭配上,挑選了更加靚麗的色彩,體現(xiàn)我們獨特的國韻。
致謝
本刊2021年11期刊登了上??萍拣^的《考古現(xiàn)場神秘的“大棚”》一文,特此致謝!