科技冬奥｜中国雪车抒写历史！火箭的碳纤维材料都用上了

海报设计 郁斐

【编者按】

改变运动的不仅仅有运动员的奋斗，更有科学的力量。

北京冬奥备战期间，无数“黑科技”保障着冰雪健儿的训练和衣食住行。科技工作者从零开始，用几年时间达到甚至赶超了世界顶尖水平。

他们是真正的幕后英雄，他们值得被看见。

北京冬奥会全部比赛已经结束，在最后进行的四人雪车项目中，中国队孙楷智团队拿下第16名，李纯键团队第17名。

这届冰雪盛会，中国队在雪车项目实现了历史性突破。要知道，在2016年中国雪车队刚刚成立时，甚至没有一条正规的赛道、没有一架属于国产的雪车。

但是北京冬奥会的赛场，中国雪车人一次次刷新着最佳战绩。

这些成绩背后，有着更多不为人知的故事。6年时间，该项目不仅完成了专业设备从无到有的转变，同时也积累了更多科学训练的经验和体系。

应清和队友在比赛中。

国产雪车：航天材料+汽车结构

雪车项目，作为冬奥项目中的“速度担当”，被誉为冰雪赛道上的“F1”。

早在1924年第一届冬奥会时，雪车就已列入竞赛项目。但对于中国，这个项目更多是空白——直到2016年，中国雪车、雪橇以及钢架雪车国家队才陆续正式成立，开始培养该项目第一批运动员。

运动员可以通过跨界跨项的方式快速培养，但雪车设备的难题，就需要科研不断攻关。

雪车学科交叉多，技术门槛、工艺复杂程度高。从雪车国家队建立以来，中国雪车队起初只能在国外找场地训练，雪车装备更是依赖国外租赁或进口。

中国自主研发雪车。

为扭转这一局面，加速运动装备国产化进程在雪车领域实现关键突破——2020年，中国航天科技一院和中国一汽受国家体育总局委托，开始承接雪车的部分研发制造工作。

项目研发立项之初，因为没有专业的赛道，国家队训练和比赛的进口车也都寄存在国外，可查到的有用技术资料极为有限，团队面临着从“零”开始的难题。

“光从纸面上知道雪车样式、规范肯定不够，必须搞到实车进行比对验证。”中国航天科技集团一院703所高级工程师周宇介绍，2020年5月，团队从国外引进了一台即将退役的雪车。

“虽然即将退役，但因为是某冰雪运动强国的专用装备，比市场版雪车的技术性能要好很多，研究价值很大。”

这辆雪车被拉到车间的当晚，各小组负责人从四面八方赶来，一个通宵的忙碌，才让大家明白如何下手。

从无到有，从有到优，一直是中国制造的特点。为了让雪车车身材料质量更轻，强度更高，雪车瞄准了应用于宇航级别的碳纤维复合材料。这种材料密度只有钢的五分之一左右，强度却是钢的两倍，在火箭和波音787飞机上大量使用。

同时，雪车有底盘、车身等要素，与汽车制造有很多相似之处。因此在国产雪车研发任务中，中国一汽负责了雪车底盘部分，尤其是转向与刹车核心部件的研发。

国产雪车飞驰在“雪游龙”赛道。

利用流体力学计算和风洞测试，经过多轮次迭代，研发团队为雪车设计了“舵身融合”的流线形外形，使国产雪车的空气风阻系数较进口雪车小5%以上，据测算可提高竞赛成绩0.3-0.5秒。

2021年1月，我国第一代雪车问世，由此达成了我国在这一领域从0到1的突破。2021年9月，我国第二代雪车完成交付，实现了我国从落后到领先的突破。

国产雪车涉及数十个研发中心，1400多项国家专利。据悉，目前我国已有60到100辆雪车年生产能力。

中国男子四人雪车队。

服装比赛鞋，精益求精

如果说雪车国产化是雪车雪橇项目最基础的精密设备，那么运动员的服饰装备，则需要精益求精。

推车启动加速，是雪车雪橇项目的技术核心，它提供的动力势能，是除了赛道重力势能以外的唯一能量来源。推车过程全靠运动员的奔跑来提供动力，进行提速。

如何让运动员起跑拥有更好的能量转化，是雪车比赛鞋攻克的核心问题。为雪车雪橇提供运动装备的运动品牌安踏，通过3D打印技术，在鞋底设置258颗钛合金鞋钉增强作用力。

同时，雪车比赛鞋还拥有行业独创的导流板和翼型降阻设计，可使鞋身整体降低风阻10%，采用仿生流体力学设计的导流线可降低壁面摩擦力53.5%，氮科技中底具备耐低温、高回弹的特性，材料回弹率高达82.6%，鞋底异形曲面碳板科技材料回弹力提升2%。

在去年12月的运动员赛道实测中，国产雪车比赛鞋起跑推进阶段的运动成绩，比穿着外资品牌时有显著提升，最高提速达0.054秒，平均提高0.023秒。

这也意味着，这款采用智能模拟仿真设计的雪车比赛鞋，凭借12项发明专利，打破了欧美品牌的垄断。