中國科技中國設計中國制造助力北京冬奧會

　　北京冬奧會開幕進入倒計時，本屆冬奧會，中國科技、中國設計、中國制造為賽會訓練、裝備等等各個方面提供了強大的助力。

　　我國自主研制速滑比賽服 減阻優良耐刺割

　　北京冬奧會開幕進入倒計時，本屆冬奧會，中國科技、中國設計、中國制造為賽會訓練、裝備等等各個方面提供了強大的助力。

　　隨著冬奧會臨近，我國冰雪運動健兒在各類國際賽事中展現出了火熱的狀態。像中國短道速滑隊就參加了本賽季的四站世界杯比賽，獲得了滿額的冬奧會席位。引人注目的不僅是中國速滑運動員的成績，還有他們身上穿的速滑比賽服。這些色彩絢麗的比賽服都是由我國首次自主研發制造的冬季運動服裝裝備。

　　高速的冰上滑行需要對抗相當于十幾級大風的空氣阻力，一套優秀的專業速滑比賽服可以幫助運動員減少阻力、馳騁冰場。而當一套全新賽服問世，如何衡量它的減阻效果，這就需要通過風洞試驗來測試。

　　風洞試驗通過制造高速氣流來測試空氣阻力，常用于航空、汽車等工業制造領域，近年來開始被廣泛地運用于體育科研領域，測試運動裝備在各種阻力之下的減阻性能，以此來改進裝備設計。

　　清華大學機械工程系摩擦學國家重點實驗室助理研究員 翁鼎：一般減阻5%~10%，光靠一件衣服可以減5%~10%，是世界一流水平。

　　10%的減阻性能在高水平賽事中給運動員帶來的幫助或許就是決定性的。2019年底，為了給中國運動員提供更加符合自身特點的裝備備戰北京冬奧會，國家冬季運動服裝裝備研發中心在北京服裝學院的這棟小樓里正式成立。制作專業的冰雪運動裝備并不簡單，比如一件比賽服的研發，就要涉及紡織科學、服裝設計、摩擦學、熱物理學、生物力學、體育科學等六個學科的知識。為此，北京服裝學院牽頭組建了一個由六所高校、四家企業組成的團隊，雖然大家制作冬季裝備的經驗有所不足，但是在各自的相關領域都有著深入研究，這也打下了自主研發的堅實基礎。

　　為了讓比賽服和運動員完美貼合，減少運動中的阻力，首先要實現真正地量身定做，研發團隊用3D打印技術為運動員建模，然后通過實驗測試出運動員在各種姿態之下皮膚的拉伸和形變，讓服裝的剪裁更加貼合運動員在運動中的身體姿態。

　　清華大學機械工程系摩擦學國家重點實驗室助理研究員 翁鼎：根據運動員的習慣形態進行3D裁剪，這件衣服站直了（穿）是不舒服的，它在技術動作標準的情況下（穿）才是舒服的。

　　僅僅減阻對于一件專業比賽服來說還不夠，短道速滑運動員在比賽中碰撞時有發生，因此也面臨著被冰刀割傷的危險。如何在保證減阻效果的同時，還能給運動員提供足夠的保護？選好面料也很關鍵。研發團隊參考了全世界100多種面料，最終成功研制出了一種防切割面料。

　　國家冬季運動服裝裝備研發中心專項負責人、北京服裝學院教師 張鳴雯：它是兩種性能紗線的復合，同時結合了原料的超強超韌和超彈兩種性質，所以就可以把它做成運動面料，同時它又有很好的耐刺割性能，防護功能更強。

　　這款速滑比賽服，不但凝聚著研發團隊的心血，更體現著我國多個領域研發能力和技術水平的積累。

　　國家冬季運動服裝裝備研發中心主任、北京服裝學院教授 劉莉：我們無論是在設計能力、科技研發、實驗評價平臺等等，近幾年都有一些長足的進步，這是綜合國力的體現。正是依賴于這樣的綜合實力，我們才能在短短三年內實現不可能完成的任務。

　　航天科技汽車制造聯手打造中國雪車

　　冰雪運動的裝備門檻高且種類多，一件速滑服凝聚了中國制造在跨領域聯合研發能力上的突破，還有一些自主研發的冰雪運動器材背后體現的則是中國制造中的另一優勢——工業制造能力。

　　雪車也被稱為“有舵雪橇”，在1924年第一屆冬奧會時就已經是正式比賽項目，但是直到2016年，中國才成立了自己的雪車國家隊。從它的比賽形式就可以看出，和其他冬季項目相比，裝備的重要性在這個項目中顯得尤為突出。2019年10月，中國航天科技一院703所接到制造全中國第一臺雪車的任務時，甚至沒有一個工程師見過真正的雪車。

　　項目正式成立之后，航天一院的工程師們可以參考的只有兩臺從國外購置、不允許拆解的老款雪車和一本國際雪聯的技術標準。就憑這些，他們開始了這個“閉門造車”的過程。對于這些航天工程師們來說，造火箭沒問題，但對于這小小的雪車，哪里是突破口呢？

　　中國航天科技一院703所結構復合材料中心副主任 左小彪：這個結構跟航天非常相近，一個是氣動，氣動是負責外形的；一個是結構設計，就是做強度保證的。我們有控制，也有制造，最后有檢測，跟運載火箭體系是完全一樣的。

　　對雪車有了初步的認識和大致的思路，工程師們接下來要考慮的是用什么材料來制造。

　　中國航天科技一院703所結構復合材料中心高級工程師 周宇：對這個裝備來說，首先一個目標是要減阻，這是為了提升成績；第二它跟運動員相關，是運動員來使用的，所以我們要求它的可靠性要高，第一想到的肯定就是復合材料，也就是碳纖維復合材料。

　　在工程師們一步步地摸索之下，第一代國產雪車的樣品被制造出來，可是當他們邀請運動員進行測試的時候，意想不到的問題出現了。

　　中國航天科技一院703所結構復合材料中心高級工程師 周宇：截面積越小，肯定氣動阻力越小。所以做第一代車的時候發現截面位置偏小，運動員坐進去以后會覺得有點擁擠，伸展不開，不好發力。

　　為了解決操控性的問題，航天一院一方面改進自己的設計；另一方面，中國一汽也應邀加入了雪車設計團隊。2021年9月10日，中國航天科技集團與中國一汽聯合研發制造的首輛國產雪車，正式交付國家體育總局冬運中心，實現了國產雪車從無到有的突破。一次跨界合作，一個跨界的產品，為中國制造的相關領域和中國體育都帶來了未來無限的可能。

　　國產雪蠟車 體現中國制造設計和創新能力

　　如果說速滑服蘊含著中國制造中的一流研發能力，雪車展現著中國制造中的工業制造能力，接下來的一個大塊頭——雪蠟車，則體現著中國制造的設計和創新能力。

　　這個龐然大物叫作雪蠟車?；┍荣愔?，打蠟師需要根據當天的雪場情況，為運動員比賽中使用的雪板打蠟，這對于運動員的發揮來說至關重要，而雪蠟車就是打蠟師工作的地方。目前國際上雪蠟車數量極少，只有歐美的傳統冬季運動強國才有這樣的車型。2020年11月，為了填補我國雪蠟車的空白，山東省組建了一個綜合多家企業的研發團隊，開始了首輛國產雪蠟車的研發。

　　山東省工業設計研究院創新設計部設計總監 任鎖：整個項目接到之后，一是沒有參照，二是不能出國學習，三是時間緊任務重，我們幾個團隊坐在一起分析。

　　沒有參考，設計工作猶如艱難的拼圖。研發團隊一面參考資料和專業人士取經探討，一面發揮自己的創造力，僅用了11個月的時間自主研發出這臺國產雪蠟車。不久前的國際雪聯越野滑雪積分系列賽上，它的第一次亮相就迎來了滿堂喝彩。

　　看似一臺普通的貨車，35平方米的箱體，在到達目的地之后，可以伸展成為一個92.5平方米的空間，里面不但有打蠟臺、雪板存儲柜，還有供運動員熱身和休息的區域，宛若一個移動的后勤基地。

　　不但實現了國外雪蠟車的主要功能，這款國產雪蠟車還嘗試實現更多的突破和創新。其中對于智能化設備的運用是它的一大亮點，比如這塊32寸的顯示屏是雪蠟車的智能控制中樞，依托遍布全身的數百個傳感器，能夠對車廂各個位置實現實時監測和控制，還能夠通過精準的溫濕度實時監測數據，為打蠟師選擇蠟型提供重要參考。

　　在動力方面，除了國際主流的油電混合動力牽引頭之外，研發團隊還為這臺雪蠟車配備了節能環保的氫燃料電池牽引頭，極大地加強了雪蠟車在低溫環境之下長距離轉場的能力，也踐行著我國科技冬奧、綠色冬奧的理念。

　　中國設計，中國制造，冬奧會是它們大展身手的舞臺，也將是一個嶄新的開始。