3D建模、风洞实验……高山滑雪背后的“科技范儿”

新华社重庆1月5日电（新华社记者 柯高阳）呼啸的寒风从沟壑纵横的高山滑雪赛道模型上飘过，裹挟着的烟雾四散开来，描绘出“风的路线”……这项看似简单的实验，却与奥运赛场上滑雪运动员们的精彩表现息息相关。北京冬奥会即将到来之际，记者走进重庆大学风洞实验室，寻找高山滑雪项目背后的“科技密码”。

高山滑雪项目是雪场上速度最快的项目之一，自1936年起列入冬奥会比赛项目，被誉为冬奥会“皇冠上的明珠”。运动员们滑起来看似轻盈飘逸，要想摘金夺银却不容易，其背后涉及体育科学、人体运动学、飞行力学、空气动力学、最优化理论等多学科交叉。2019年起，由北京交通大学、重庆大学等多家高校和科研单位共同承担的“科技冬奥”专项课题针对雪场风环境进行研究，帮助滑雪运动员量身打造训练方案。

图为科研人员在进行风洞实验准备工作。重庆大学供图

“在高山滑雪比赛中，运动员利用势能从山顶滑行到山下的终点，用时少的则为优胜者。”研究团队成员、重庆大学风洞实验室主任闫渤文介绍，运动员在滑行过程中受到重力、空气升力和阻力、地面支撑力和摩阻力以及骨骼肌肉力等作用，赛道条件、雪况、风速以及滑雪装备的特性等都会对运动员的成绩产生影响。

在不同的风速风向条件下，滑雪运动员受到的力是怎样的，风荷载的情况是怎样的？怎样让风对运动员的影响更小，帮助他们取得更好成绩？这是科研人员需要攻关的现实问题。重庆大学土木工程学院院长杨庆山说，研究团队成员此前主要针对建筑、桥梁等固定建筑物进行试验，模拟竞技体育的风环境还是第一次；为了搭建真实准确的滑雪赛道模型，研究团队多次前往延庆冬奥会场地进行考察，结合实测数据运用3D建模手段建立起高山滑雪滑降运动的环境模型。

这还只是整项研究的第一步。要弄清风与力的关系，接下来的风洞实验是关键。重庆大学风洞实验室能够模拟的风速最大可达到35m/s，相当于12级飓风。记者目睹了其中一场实验的过程：直径4米多的风洞装置内，模拟雪场气候的寒风从装置的一头吹来，带动着点燃的烟雾飘过滑雪场模型。模型表面凹凸不平，烟雾也因此起伏飘散。科研人员正是这样记录下“风的路线”，并进一步摸索滑雪运动员的滑行姿势与气动阻力的奥秘。

重庆大学风洞实验室。新华社记者杨仕彦摄

历时两年多的研究，这支科研团队积累了海量的实验数据，其研究成果被应用于高山滑雪滑降训练，帮助教练组为运动员定制战术、技术、装备与体能综合的个性化科学训练方案，以达到提高比赛成绩的目的。“滑雪竞技的背后离不开科技力量支撑，衷心祝愿冬奥健儿们能在比赛中取得好成绩！”闫渤文说。