科技日報(bào)記者 何亮

8月8日，第三十二屆東京奧運(yùn)會(huì)落下帷幕，中國隊(duì)以88枚獎(jiǎng)牌圓滿收官。在爭金奪銀的背后，除了運(yùn)動(dòng)員的刻苦訓(xùn)練和教練員的悉心教導(dǎo)，許多高科技的訓(xùn)練設(shè)備與手段不斷助力運(yùn)動(dòng)員取得佳績。

中國跳水隊(duì)素有“夢之隊(duì)”稱號(hào)，東京奧運(yùn)會(huì)的8個(gè)項(xiàng)目比賽中，中國跳水隊(duì)摘得7金5銀，成功捍衛(wèi)了“夢之隊(duì)”榮耀。

熒幕上看到跳水運(yùn)動(dòng)員的精彩翻騰，其實(shí)是一項(xiàng)高速運(yùn)動(dòng)，從起跳到落水只有短短兩秒鐘的時(shí)間。運(yùn)動(dòng)員在空中的動(dòng)作非常復(fù)雜，如何精確分析運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作的細(xì)微偏差，是訓(xùn)練過程中的一大難點(diǎn)。中國跳水隊(duì)在訓(xùn)練中采用了3D+AI技術(shù)，對動(dòng)作、姿勢等進(jìn)行針對性的訓(xùn)練。?

以跳水三米板中難度最高的動(dòng)作——5156B(難度系數(shù)3.9)為例，“3D+AI”跳水訓(xùn)練系統(tǒng)研發(fā)工程師飛翔把運(yùn)動(dòng)員的關(guān)鍵持續(xù)性動(dòng)作定格在三位空間上，通過各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析，將隱藏在一個(gè)動(dòng)作中的各個(gè)細(xì)節(jié)展現(xiàn)出來。

正是有了高科技手段的助力，教練員就可以針對運(yùn)動(dòng)員的相關(guān)量化指標(biāo)進(jìn)行針對性的指導(dǎo)。訓(xùn)練結(jié)束后，運(yùn)動(dòng)員還可以使用這套系統(tǒng)像復(fù)習(xí)功課一樣及時(shí)地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)不足，這對于運(yùn)動(dòng)員賽前的備戰(zhàn)和準(zhǔn)備工作非常重要。

東京奧運(yùn)會(huì)上，中國在游泳項(xiàng)目上攬獲3金2銀，在歐美國家的強(qiáng)勢項(xiàng)目上再獲佳績。這背后，中國航天技術(shù)的幫忙會(huì)不會(huì)讓人不敢相信？

早在2019年12月，國家體育總局便向中國航天科技集團(tuán)九院發(fā)出項(xiàng)目需求，希望利用先進(jìn)航天技術(shù)，研發(fā)出精密測量產(chǎn)品，幫助游泳運(yùn)動(dòng)員加強(qiáng)訓(xùn)練科學(xué)性，提高競賽成績。

接下這個(gè)任務(wù)的是九院13所時(shí)代光電公司的運(yùn)動(dòng)測量團(tuán)隊(duì)。在游泳項(xiàng)目上，傳統(tǒng)的影像記錄等手段不能定量獲取運(yùn)動(dòng)員全部運(yùn)動(dòng)信息，尤其是無法對關(guān)節(jié)間轉(zhuǎn)動(dòng)這樣微小的變化進(jìn)行有效辨識(shí)。時(shí)代光電公司把應(yīng)用在天上飛的慣性技術(shù)成功嫁接在游泳訓(xùn)練中，利用慣導(dǎo)分系統(tǒng)得到運(yùn)動(dòng)員每一秒的姿態(tài)、呼吸情況以及在泳池里每一次往返的劃頻、劃幅、劃次、轉(zhuǎn)身時(shí)間等多項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對每個(gè)動(dòng)作的精細(xì)量化評估。?

實(shí)際上，幫助中國奧運(yùn)代表團(tuán)奪冠的航天技術(shù)不止一項(xiàng)，除了捕獲精細(xì)動(dòng)作的慣性技術(shù)，還有“既可吹風(fēng)，也能賽艇”的風(fēng)洞。

自2019年起，針對四人賽艇風(fēng)洞試驗(yàn)項(xiàng)目的要求，航天科技集團(tuán)十一院低速風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室成功開發(fā)了一套基于氣浮裝置的三維力測量平臺(tái)，整套測試系統(tǒng)氣動(dòng)力測量分辨率達(dá)到0.04牛，靜態(tài)校準(zhǔn)非線性0.08%，完全滿足高精度小載荷風(fēng)洞測試項(xiàng)目的要求。通過風(fēng)洞試驗(yàn)研究了運(yùn)動(dòng)員抓水、驅(qū)動(dòng)、出水、回槳等不同動(dòng)作姿態(tài)的氣動(dòng)力大小，四名運(yùn)動(dòng)員不同編隊(duì)組合對氣動(dòng)阻力的影響，為運(yùn)動(dòng)員的比賽提供科學(xué)的參考。

在東京奧運(yùn)會(huì)的第8個(gè)比賽日，中國帆船帆板奧運(yùn)健兒盧云秀勇奪女子帆板RS：X級奧運(yùn)金牌，這是時(shí)隔13年后，中國代表團(tuán)再次拿到的帆船帆板項(xiàng)目奧運(yùn)會(huì)金牌。

帆船帆板運(yùn)動(dòng)是最為復(fù)雜的體育競技運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一，涉及空氣動(dòng)力學(xué)、水動(dòng)力學(xué)、船舶原理等諸多學(xué)科，其中尤以“影響帆船帆板推進(jìn)力的風(fēng)帆空氣動(dòng)力學(xué)和船體阻力的水動(dòng)力學(xué)”最為關(guān)鍵。

為提高帆船帆板的運(yùn)動(dòng)速度，航空工業(yè)氣動(dòng)院體育科技事業(yè)部部長王崇利團(tuán)隊(duì)圍繞帆船帆板運(yùn)動(dòng)開展了系統(tǒng)的CFD計(jì)算、風(fēng)洞試驗(yàn)研究以及帆船帆板模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的研制工作。

王崇利團(tuán)隊(duì)充分利用航空科技手段，科學(xué)準(zhǔn)確地獲取帆船帆板運(yùn)動(dòng)風(fēng)帆氣動(dòng)力、船體水阻力以及帆船航行姿態(tài)、船速等關(guān)鍵信，為教練員對訓(xùn)練效果評估提供了精準(zhǔn)的量化數(shù)據(jù)。