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科技助力冬奥成果展 中国亮剑自主研发冰雪黑科技

科技助力冬奥成果展 中国亮剑自主研发冰雪黑科技

作者:
铭星冰雪
来源:
体育大生意
发布时间:
2021-07-20 10:54

 

滑雪装备

 

    200天后,北京冬奥会将于虎年大年初四开幕。为力争实现“全项目”参赛目标,冰雪国家队广泛使用了100%中国自主研发的科技装备,这些国家重点支持的科技项目将助力冰雪健儿创造佳绩。应用于北京冬奥会场景的高精尖备战装备,也为培育国内冰雪装备器材产业、孕育强大的冰雪消费市场提供了有力支撑。


    首次对外亮相!冰雪国家队近百件秘密武器抢先看


    上周末于北京闭幕的“科技助力冬奥成果展”,汇集我国当前最为尖端的冰雪运动科技研发产品,以VR、人工智能、脑机接口等前沿技术赋能“人、机、环”科学训练场景,涵盖运动表现、康复治疗、技战术分析诊断、功能服饰、装备器械、场地材料、气象监测等领域。

 

“人、机、环”科学训练场景


    在近百件展品中,我国自主研发的首款双人雪车、国内首个体育综合风洞等新品均是首次对外亮相。


    中国雪车研发创新联合体根据国家队运动员身材,对雪车的车身进行了流线设计,车体采用轻量化碳纤维复合材料。产品经历了多次迭代及十个外形关键点位的优化设计,使得风阻系数较进口同类雪车降低8%这款雪车经过国际雪车联合会认证后,双人雪车项目将在北京冬奥会诞生两枚金牌,雪车或将成为国家队的秘密武器之一。

 

我国自主研发的首款双人雪车
我国自主研发的首款双人雪车


    运动员的比赛服里同样大有门道。本次展出的数套高性能比赛服装采用了抗阻力、新材料、新结构、防切割、抗冲击、智能加热等新型高功能面料,针对运动员人体关键指标及体型特征进行高级定制,符合短道速滑、速度滑冰、高山滑雪运动项目的人体工效学,部分系列产品还具备防护新冠病毒的功能,保障运动员健康的同时全面提升表现水平。

 

高性能比赛服
高性能比赛服


    其中,竞速类紧身比赛服经风洞测试阻力系数比国际先进水平降低超10%。短道速滑防切割减阻服赛服全方位包裹肌肉,结合服装人体工学优化分割机构,使用微结构材料有效减阻。


    按照国家队标准研发的训练系统,现已针对在训运动员及团队开发出高效、易于操作的设备。其最重要的研发方向就是智能化,力求高度模拟冬奥实地竞技场景。此次展出的六自由度钢架雪车训练系统实现了100%中国自主研发目,已申请国家专利。系统采用VR技术及数字仿真技术,临场感不亚于国家雪车雪橇中心真实赛道。同时,后台可依照雪车动力学模型计算重力、风阻和赛道摩擦力数据,实时反馈钢架雪车在赛道的变化,方便运动员对赛道转弯形成肌肉记忆,增加有效训练时间,提高训练效率。

 

六自由度钢架雪车训练系统
    六自由度钢架雪车训练系统

 

测试就是训练,训练也是测试
    “测试就是训练,训练也是测试”


    风洞产品阵容也成为本届成果展最为吸睛的品类。作为是国家运动员专用的训练装置,风洞设施能模拟十三、十四级雪山风速,提升了训练安全性和效率。此外风洞设施还可供开展人体姿态减阻、PIV编队、体育装备及服装气动力研究设计工作。

 

风洞产品

 

风洞设施


    自由式滑雪空中技巧视觉评分系统是人工智能在全球竞技体育领域的首个落地成果,结合多项AI视觉分析技术,独创雪上运动分析模型及完整的空中姿态评估体系,帮助运动员实现高难度动作成功率提高约15%。除了帮助运动员提升训练效率,该系统还在冬奥测试赛中实现全赛程AI裁判计分,成为首个应用于正式比赛的AI裁判系统。日后,将在国际赛事中作为助力裁判引入,辅助评判运动员表现。


    中国冰雪运动员5G机能测试车现已投入到队伍医疗保障的工作当中。车上同时搭载了常规医学检查、医疗急救保障设施及智能化信息系统,能够在极端环境下快速诊断和干预 。可在训练中即时检测运动员肺功能、肌肉韧带、生理生化、心脏电活动,为教练员、队医等提供训练参考。

 

中国冰雪运动员机能测试车
中国冰雪运动员机能测试车


    此外,凭借其创新能力及研发能力开发出的适合国情的产品,将有力推动冰雪运动以四季常态化方式迈进。例如,在滑雪场铺设的旱雪就兼备冬季与夏季跨项优势。采用最接近真雪滑行感受的金针菇形状加螺旋草茎设计,在完成滑速的基础上,提供良好的回弹,即使摔倒也能提供足够缓冲。产品具备自洁功能,其柔性材料能铺装平滑道、跳台道、蘑菇道,U槽道等各种复杂雪道。

 

四季冰雪训练基地
四季冰雪训练基地


    《北京2022年冬奥会和冬残奥会遗产报告(2020)》显示,冬奥筹备推动冰雪运动竞技项目发展迈上新台阶。通过强化科学训练,国家队竞技成绩稳步提升。科技攻关的推进也有效提升了医疗康复、技战术训练、器材装备等方面备战水平。


    本次展出的科研成果均有自身独特的优势,但是殊途同归,致力于突破跨国运动科技产品垄断,且快速提升中国冰雪国家队的训练效率。借助科技力量辅助冰雪项目国家队的科学化训练,为中国冰雪运动跨越式发展奠定基础。据《科技日报》报道,在今年2月和4月举办的冬奥测试赛中,有70项技术成果已在实战中应用。

 

“相约北京”测试活动
    “相约北京”测试活动


    国产替代丰富产业链条,带动三亿人参与冰雪运动


    《北京2022年冬奥会和冬残奥会遗产报告(2020)》显示,我国在冬奥筹备期间组织力量攻破了“高速大运量脱挂式客运索道”核心技术,获授权发明专利1项,实用新型专利8项,科研攻关成果已成功转化并在张家口赛区设立示范工程,使得国产脱挂索道在国内新增同类产品市场中占比50%。“零摄氏度以上人工造雪和储雪一体化技术研究”也取得阶段性进展,克服高温天气造雪难题,示范样机造雪量可达每小时6 立方米,解决造雪机射程范围小弊端,国内首创“塔式造雪机旋转支架”,获得8项专利 ,极大提高造雪质量和效率。


    在当前的国际环境下,优秀的国产化替代产品早已上升为国家战略。服务中国冰雪事业,加大自主研发力度,实现自主创新,在品质方面与进口的质量和标准齐头并进,通过国家队运动员的亲身示范,将促进产学研创新成果转化,推动高端冰雪装备可持续发展。


    作为最贴近百姓生活的运动项群之一,国内冰雪运动呈现产业链长、辐射带动作用强、群众参与度日渐提升的态势。未来随着技术突破、产品落地、政策实施,国产冰雪装备有望在国内全面铺展开来。民众对于滑雪装备及泛运动健康的需求是持续增长的,中国企业在这个增量市场的优势之一便是能够研发更适合国人的产品,产品应用场景不断扩展的同时能够完成配套服务。


    “科技助力冬奥成果展”上的展品也体现了国产冰雪装备走向轻量化、便捷化、智能化趋势,使大众能够轻松上手。举例来说,滑雪板通过优化设计轻质木芯及多层结构、应用国产T700级碳纤维及专用高性能树脂,采用异质界面的独特补强技术和快速模压工艺等,成品比标准商用雪板要轻超过20%。

 

轻量化双板和冰球杆
轻量化双板和冰球杆


    高刚性轻质冰球杆则通过冰球杆铺层结构设计、国产T700级碳纤维及配套树脂体系弹性和模量设计、一体杆头设计和快速模压成型技术,其黑科技还在于产品可根据玩家需要调整FLEX值。


    定制运动头盔外壳采用中国航天T800碳纤维和纯碳纤维材料,减阻、减重、抵御低速冲击力。轻量化定制点阵结构防护护具的特色是制作周期短,轻便、透气、高强度、高韧性。


    全国首台智能修板打蜡车为国家队运动员提供功能性服务,车内同时配备舒适的休息空间。其灵活、方便的特性传递了雪板4S店也可以很“轻”的设计理念。

 

全国首台智能修板打蜡车
全国首台智能修板打蜡车


    2022北京冬奥会、冬残奥会赛场,“全国首款量产型电动雪地摩托车”也将登上舞台。绿色、低噪的电动摩托车介于赛车和极限运动之间,相关产品投产后或将培育一个新兴冰雪业态。

 

全国首款量产型电动雪地摩托车
全国首款量产型电动雪地摩托车


    在运动康复及物理治疗领域,辅助国家队运动员保持肌骨骼健康的技术,同样能应用于解决老年人防摔倒等问题,解决便携、安全、依从性的问题。


    此次展出的智能交互式康复训练系统可评估运动表现能力,定制训练方案,改善训练效果,同时保护损伤部位,防止超负荷。系统包括上肢训练、下肢训练、核心训练和无轨迹拉力训练组件;膝关节减压辅具则能对膝关节进行双侧牵伸减压,实现减轻疼痛,减缓软骨磨损的功能。此外,在可穿戴人体健康监测设备领域愈加受到关注的当下,一次性即抛的“创可贴式”柔性多体征监测系统等一系列产品也具备较大市场空间。截止2019年底,中国冰雪产业整体规模达4235亿人民币,较2015年的2700亿元增长56.9%。国产化替代的冰雪装备产品突破科技瓶颈,从供给端发力,助推冰雪产业进入黄金发展期。现阶段的冰雪运动消费领域仍由跨国品牌占据绝大部分市场份额,而国内企业的国产替代之路刚刚起步。以此来看,我国冰雪市场有巨大的国产替代空间,国产冰雪科技产品研发企业有较大的发展机遇。


    可以期待的是,未来将有一批国人自主研发的冰上及雪上产品持续升级、陆续上市,填补国内空白,这将极大程度的加强国内企业竞争力,推动冰雪国产替代进程以及产业链条的延伸。


    随着北京2022年冬奥会和冬残奥会进入倒计时,2026年米兰-科尔蒂纳丹佩佐冬季奥运会备战周期也日渐临近,强研发、高创新能力的中国冰雪装备行业正昂头迈步前行,在助力体育强国的基础上,将致力于普及冰雪运动技术,破除大众自发参与冰雪的障碍,推进健康中国建设。(体育大生意记者 林苑)

 

 

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