航天科技助力竞技体育快来看看这又是什么“训练神器”!

在二七厂国家冰雪运动训练基地,速度滑冰运动员呼啸而过,身上背的,就是北京航空航天大学柯鹏团队研发的“训练神器”,帮助运动员进行“超速训练”。

北京航空航天大学交通学院飞行器适航工程系副教授 柯鹏:平时如果速度过快,会下意识减速,从而影响运行成绩。这个辅助推进器的核心部件就是一个涵道风扇,和航空发动机的原理基本一致,实际上是借助了航空航天里面一个(航空器)推进的基本原理。相当于给我们运动员增加一个额外的推力,让运动员掌握在更高速度条件下的滑行技巧,从心理上、技术上、体能上帮助运动员突破他目前的极限速度。

这个辅助训练器,外形看起来就像飞机两侧的发动机。在电池和电控系统作用下,遥控器加大推力,风扇就能推着人往前走。经过两年多的研发,柯鹏团队不停改进,最小的航道风扇推力就有2.3公斤。如今,除了速度滑冰,还用到了越野滑雪训练中。

北京航空航天大学交通学院飞行器适航工程系副教授 柯鹏:在一次典型的速度滑冰项目里面,400米下来我们的速度提升达到了10%,在我们有一次越野滑雪的测试中用了另外一款推力达到10公斤的一个航道风扇,那么在80米的滑行阶段,速度从8米每秒提高到了13米每秒。非常显著,(速度)提高了将近70%。

这张速度热力图,让什么时候加速、在哪里转弯变得一目了然。柯鹏团队借鉴航空航天飞行器的路线优化算法,找到了冰雪运动的最佳滑行路线。而哪种滑行姿态阻力最小,能实现最快速度?柯鹏团队借助航空航天领域的人机环境研究,建立模型,捕捉运动员的滑行姿势、身体高度、摆臂蹬腿的角度,分析运动员的肌肉能耗,找到了冰雪运动的最佳滑行姿势和最优体能分配方案。威廉希尔

北京航空航天大学交通学院飞行器适航工程系副教授 柯鹏:长距离比赛的时候,可能经常听到的一个建议就是前面不能太快,一定要节省体力,留在最后再发力。我们的一个典型的研究成果就是在我们保证整体能耗不增加的情况下,如果我们能适当地提高前程的速度,那么对于总成绩的提升是有帮助的。那么我们这个建议,其实在我们国家目前一些项目中已经得到了应用,在成绩上也比原来有所提升。

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