冰雪运动背后的科技助推器

2024-03-28 16:12:53

　　冰雪运动背后的科技助推器用航天材料做板芯的滑雪板、可以抵御-40℃低温的计时器、抓取运动数据的人工智能摄像机……哈尔滨冰雪运动时时处处体现着科技范儿——

　　研究生考试之后，哈尔滨工程大学校园里，一群学生手撑雪杖、脚踩雪板嬉笑着向前滑行。他们脚上踩的雪板小巧、灵活，即便是从来没滑过雪的南方娃也不会摔倒。这种迷你雪板其实是越野滑雪板。“越野滑雪是所有滑雪中难度系数最低、最安全且容易上手的滑雪方式，特别适合孩子们。”哈尔滨市滑雪协会主席孙明说，越野滑雪板可以一年四季使用，冬、夏雪板不同，夏天的雪板类似滑板车，前后有滑轮，可以在地面滑行。

　　如果说越野滑雪的普及让更多人走进滑雪世界，那么滑雪板的研制则掀开了冰雪运动装备研发的冰山一角。用航天复合材料做板芯的滑雪板、可以抵御-40℃低温的计时器、抓取运动员运动数据并进行分析的人工智能摄像机……如今，冰雪运动从装备到场地，时时处处体现着科技范儿。

　　“滑雪板的扭力和弹力指数跟木芯息息相关。”从事冰雪运动装备制造近20年的企业——哈尔滨乾卯雪龙体育用品公司总经理说，目前，世界上绝大多数雪板的内芯都采用木质材料。木纤维的扭力、弹力决定了板的扭力和弹力。即便是来源于同一棵树，其纤维组织的排列组合也不尽相同。可以说，世界上没有两块雪板的扭力和弹力是完全一样的。微小的偏差对于普通滑雪爱好者来说并没有什么问题，但是对于专业运动员来说，可能需要适应很长时间，因为一个技术动作差一点，就有可能导致整套动作失误。

　　能不能用扭力和弹力比较稳定的材料来代替传统的木质板芯呢？把他的技术疑问抛给了张嘉振教授带领的哈工大研发团队。经过专业学者们的不断尝试，一款新型竞技比赛专业滑雪板试验成功。“这种雪板采用先进的航天复合材料和多项先进航空设计技术，专门为专业竞技级滑雪比赛设计。”说，这种新型雪板在板面和板底中间，依次叠加航空复合材料、多轴向玻纤弹性体等材料，因此被形象地称为“三明治结构雪板”。

　　“这种复合材料板芯滑雪板，已经过国家队专业教练团队的测试。”说，滑雪运动分高山、越野、跳台等多种类型，高山滑雪又分大回转、小回转等，每种比赛的雪板长度、弧度、弹性、软硬度等指标都不一样，对雪板扭力和弹力的稳定性都有一定要求，所以保证雪板稳定是好雪板的核心要求。乾卯雪龙体育用品公司接下来会根据不同类型的滑雪项目生产不同规格和样式的专业竞技级雪板。

　　与国外动辄上万元的雪板相比，新型雪板预计售价控制在万元之内。“我们接下来首先要做的是赶快投入一条新的生产线，批量生产出新型雪板，力争在下一个雪季推向市场。”说。

　　2021年，由3000多名国际滑雪爱好者参加的首届国际越野滑雪比赛在伏尔加庄园举办。运动员们在10公里长的赛道上飞驰，眨眼工夫已经滑出10几米外。精确计算运动员的比赛成绩，成为比赛至关重要一环。在总控制室，黑龙江芬澜雪动体育文化发展公司技术工程师小于眼睛紧紧盯着计时器系统运行，观察每一位参赛者的计时情况。当参赛者的雪板跨过终点线时，计时器马上停止计时。“每个雪板上都安装着一个小小的芯片，它不但能精准测量比赛成绩，还能时时发送定位，让运动员时刻处于安全监控之中。”

　　小小芯片的背后，是技术人员与上海一家专门研发运动科技的公司共同升级改造的成果。小于说，越野滑雪属于高速运动，对计时器延时等方面的要求特别高。当时国内没有专门研发用于越野滑雪比赛的计时器，因此他所在公司向上海研发企业提出几点要求，一是要适应东北极寒条件下的正常工作，二是在雪地竞技中，芯片发出的信号能准确无误地传递回来，即保证信号的穿透度。最后，因为越野滑雪距离长达10公里，要保证信号在不延时的情况下传送回来。

　　经过两家公司的共同努力，一套完全符合极寒条件下长距离计时的设备出炉了。“我们的计时器设计计时长度高达50公里。精确到秒之后两位数的毫秒级别。采用的是低频和高频的延时计时，而且计时器的蓄电池可以坚持低温条件下长达36小时的电量。”经过一年的打磨，这套技术与国际一流运动计时器比，毫不逊色，而且还是经过国际雪联署认证的。

　　除了精准计时器，在起终点和沿途过程中，分布多达几十个摄像机。在云数据和人工智能技术支持下，摄像机可以将专业运动员的滑行技术、动作进行录制并上传数据库进行分析，赛后教练会根据分析结果对运动员动作、技术进行指导。“这套采集系统是与阿里体育公司进行的数据采集合作，目前正处于采样试用阶段。”小于说，这项技术主要针对的是高山滑雪、越野滑雪等距离长、采样难度大的滑雪项目，“技术更新每年都在做，因为只有不断前进，才能跟上竞技运动的步伐。”

　　哈尔滨市滑雪协会主席孙明说，由于滑雪市场比较小众，全国范围内，做雪具生产研发的企业不超过10家，而且很少有企业尝试高端运动竞技级雪具。目前中国冰雪装备产业刚刚兴起，未来几年，随着滑雪产业逐渐成熟，人们对滑雪装备的个性化要求越来越高，需求也会更大，相应的生产制造企业也会蓬勃发展起来。过去滑雪发烧友买滑雪板都买外国进口的，随着我们生产技术的不断提高，雪板质量与国外品牌差距逐渐缩小，而且人们越来越热衷于消费国货，因此高端雪板的市场潜力巨大。

　　全国冰雪看东北，东北冰雪看黑龙江。作为冰雪产业的发源地，黑龙江冰雪装备产业也在一直前进中。2017年，我省出台了《黑龙江省冰雪装备产业发展规划(2017—2022年)》，围绕雪上运动装备、冰上运动装备、冰雪场地装备等重点领域，推动企业集聚、技术研发纳米体育app下载、项目建设，加快产业层次向中高端迈进。“我们的优势是人才和技术，缺的是资金和集聚。”孙明说，在冰雪产业圈里，多数都是从东北走出去的人才，即便不是东北人干，也是聘请东北人才进行指导。如果能有一定资金扶持和引导，黑龙江冰雪装备产业一定会加速前进。

　　2021年年初，在中国莫干山第五届全球高层次人才创新创业大赛上，凭借研发的新型复合材料雪板获得二等奖。“干了这么多年，没赚到多少钱，但对冰雪产品有特殊的感情，不舍得放手。”坚信，冰雪装备产业的春天已经来了。

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