航天+体育，奥运金牌拿起来！

中国航天报 Yesterday 6park.com



在7月29日上午举行的东京奥运会游泳女子200米蝶泳决赛中，中国选手张雨霏以2分03秒86的成绩获得冠军，并打破奥运纪录。


80分钟后，张雨霏再次出战，与队友杨浚瑄、汤慕涵、李冰洁一起，以7分40秒33的成绩夺得女子4×200米自由泳接力冠军，并打破世界纪录。


国人为之自豪！


值得一提的是，这些奥运冠军的背后，还有航天技术的“加持”。航天+体育，奥运金牌拿起来！



那么，往天上飞的航天技术，怎么会和游泳运动有关系呢？答案就是惯性技术。
航天科技集团九院13所时代光电公司是我国重要的惯性技术及产品研发基地，一直为我国各型号火箭和航天飞行器提供高品质光纤惯组及光纤速率陀螺。
随着体育运动的科技化程度不断提高，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。具体到游泳这个特定项目，传统的影像记录等手段不能定量获取运动员全部运动信息，尤其是无法对关节间转动这样微小的变化进行有效辨识。而在高手对决中，这些微小动作往往就是决定成败的关键。
九院13所时代光电公司运动测量团队与国家游泳队合影

经过技术攻关和不断改进，时代光电公司研制的运动测量产品顺利成型。产品包括惯导分系统、定位与测速分系统、视频采集分系统、数据综合分析系统四部分，能分别实现运动员姿态测量、位置与速度测量、运动视频拍摄以及数据集成解算和三维模型驱动功能。
该产品单台设备重量仅16g，防水等级达IPx7，采用无线数据收发方式，内置电池无需外接电源


其中，惯导分系统作为核心组成部分，主要测量运动的姿态信息并输出三维姿态参数，得到运动员每一秒的姿态、呼吸情况，以及在泳池里每一次往返的划频、划幅、划次、转身时间等多项技术参数，实现了对每个动作的精细量化评估。
今年上半年，在国家游泳队紧锣密鼓备战东京奥运会期间，时代光电公司运动测量团队携带自研运动测量产品，配合国家游泳队开展了优秀运动员风洞试验。张雨霏、杨浚瑄、徐嘉余、刘湘、闫子贝、余依婷等6名世界冠军参与试验。
张雨霏穿戴好测量设备准备开始试验


试验中的杨浚瑄


试验模拟游泳过程中所受流场，开展典型游泳速度下不同技术动作姿态和阻力的测试。在试验人员和运动员的密切配合下，分别完成了6位运动员站立姿态下不同送胯角度测试和游泳姿态下不同技术动作测试。运动测量产品全程工作正常，顺利收集到全部数据，探明典型游泳速度下，运动员不同姿态所受阻力的规律，为教练团队确定训练方案、改善运动员身体流线型、优化技术动作提供了科学依据，获得国家体育总局和国家游泳队的一致好评。
不止如此，航天技术还服务于备战北京2022冬奥会的运动员们。


去年10月25日，由航天科技集团十一院承建的国内首座体育综合训练风洞在二七厂国家冰雪运动训练科研基地正式启用。
该体育风洞是一座开口回流式（带驻室）风洞，尺寸规模和风速范围可满足滑雪、滑冰、雪橇等冬季运动项目及部分夏季运动项目的模拟需求，能帮助判断和优化运动员最佳竞技姿态，检测和标定参赛装备性能。
体育风洞总体外观


据了解，该体育风洞在设计方面主要有以下三大亮点：一是建成国内首个体育综合训练风洞，填补了国内没有专门用于体育训练测试的大型综合风洞这个空白；二是性能处于同行业领先水平，风洞在流场品质、测试精度等方面优于已知的国外类似风洞；三是废旧厂房改造利用，这个现代化的体育训练实验室由二七厂柴油机试验站改造而成，是贯彻落实习近平总书记绿色奥运重要指示的具体体现。

此外，该体育风洞还是一个 “训练+科研”的双功能风洞，不仅能进行模拟训练，还能精确测量各种试验数据用于研究。


在风洞建设中，十一院发挥空气动力学专业特长和空气动力学试验装备研制优势，将航天风洞技术应用在体育运动行业，充分发挥风洞在模拟训练中的作用。


文、图/航天科技集团 九院 十一院