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夺金！夺金！航天技术精准测泳姿、满足赛艇风洞测试要求

微信公众号“中国航天科技集团”

2021-08-02 18:45

在今年的东京奥运会上，我国奥运健儿再次取得骄人成绩：截至北京时间7月30日18时，中国队以18金9银11铜的好成绩位列金牌榜榜首。

习近平总书记在党的十九大报告中提出，要“广泛开展全民健身活动，加快推进体育强国建设”。近年来，随着体育运动的科技化程度不断提高，奥运项目已发展成运动员和科技装备紧密联系的综合竞赛，采用高科技手段进行参数分析、指导训练，已经被全世界的高水平运动员广泛采用，成为助力奥运夺金的要素之一。

国家体育总局局长苟仲文与中国航天科技集团有限公司党组书记、董事长吴燕生交流时曾表示，希望能充分利用先进的科学技术助力体育强国建设。

集团公司党组高度重视上级领导的指示要求，支持集团公司研发部统筹谋划、设立专项经费用于航天技术助力奥运项目研发。中国科学院院士、集团公司研发部部长王巍带队，携集团公司九院、十一院等单位相关项目团队与国家体育总局、中国游泳队等开展了多次深入的交流和研讨，并对项目方案进行评审。

用航天技术精准测泳姿

7月29日上午，中国游泳队连续收获女子200米蝶泳项目和女子4×200米自由泳接力项目两枚金牌，并分别打破奥运纪录和世界纪录，这也是中国游泳队首次在接力项目中获得奥运金牌。

运动员的游泳姿态直接影响前进速度，进而决定竞技成绩。为了更科学准确地测量运动员游泳姿态等关键信息，航天科技集团九院时代光电公司研发团队利用先进航天技术，研发精密测量产品，帮助游泳运动员加强训练科学性，提高竞赛成绩。

2020年1月，时代光电公司研制的运动测量系统原理样机在国家体育总局体育科学研究所专家的指导下，完成了演示验证。参加试用的教练和运动员均认为测量结果真实反映了运动员的运动状态，且量化结果对后续训练具有很好的参考作用。

研发团队克服新冠肺炎疫情等诸多困难，经过一年多的持续改进，在今年3月携带产品在由航天科技集团十一院三所设计建造的体育综合训练风洞进行科学试验。此次试验由国家体育总局领导指挥，游泳运动管理中心领导现场指导，与国家体育总局冬季运动管理中心二七基地体育综合风洞团队和北京交通大学土木建筑工程学院风洞试验室团队共同开展。

为确认试验过程中不出现丝毫差错，时代光电公司项目团队提前一天进驻试验现场，确定人员分工，开展试验流程优化，反复进行试验过程的演练，并针对试验中可能出现的意外情况制定应急预案，确保试验万无一失。

项目团队利用在惯性测量与导航、无线通信、视频辅助导航等领域的技术优势，针对游泳运动研制了智能测量与数字训练系统，其中直接穿戴的姿态测量装置重量仅为16克。

该系统可获得运动员在训练时的姿态、速度、位置、角速度、加速度等运动信息，通过视频采集与同步显示功能，为教练团队确定训练方案、优化技术动作、减小阻力进而提高运动成绩提供科学依据，在聚焦专项技术能力测试及科学化训练的“精、准、快”上取得突破，为提高运动员竞技水平提供帮助。

航天风洞助力健儿“艇”争气

在7月28日东京奥运会赛艇比赛女子四人双桨项目决赛中，中国队摘得金牌，这是中国队在2008年北京奥运会后夺得的首枚奥运赛艇金牌。比赛中，这一抹“中国红”始终冲在最前列，而在运动员们的背后，航天人也在为“科技奥运”不懈奋斗。

十一院积极落实集团公司关于将航天技术应用于奥运重点项目的要求，将航天空气动力设计与测试技术应用于多项奥运比赛项目，满足不同测试需求，为“科技奥运”助力。

四人赛艇的风洞试验项目难度较大——赛艇长达12米，安装配套装置复杂；试验速度仅有6米/秒，载荷只有几公斤，分辨率要求高，但赛艇、运动员及支撑装置重量达900公斤，测试难度很大；试验要求模拟真实的比赛条件，在风洞中需要模拟水面，且仅测量水面以上部分的气动力。

为了提升中国赛艇队训练的科学性，十一院低速风洞实验室针对四人赛艇风洞试验项目的要求，利用团队在航天领域多年累积的设计与风洞测试方面的专业知识和科研成果，科研人员身体力行模拟运动员抓水、驱动、出水、回桨等不同动作姿态的气动力大小，并对四名运动员不同编队组合对气动阻力的影响进行试验，成功开发出一套基于气浮装置的三维力测量平台，测力装置经过精心设计和调试，完全满足高精度小载荷风洞测试项目的要求，为运动员的比赛提供科学的参考。