空气动力学、风洞实验、人体建模这些都是中国体育的密码 来源:常见问题    发布时间:2024-02-28 18:48:59   阅读:1

  取得佳绩的背后,除了运动员和教练员的辛勤付出,还有一个主要的因素不可忽视,那就是科学技术的力量。

  更准确的测试手段、更科学的训练安排、更高效的硬件设备……这一系列科技的提升,为运动员带来的帮助可谓巨大。

  对科技的重视,也是体育发展的大势所趋。在未来,想要在竞技表现上继续提升,科技的助力不可或缺。

  据了解,在众多运动项目上,各支队伍都得到了来自科技方面的有力支持。比如场地自行车国家队,就拥有多个角度的科技保障。

  耐乳酸专项训练中,队伍就能够最终靠实时的检验测试的数据来了解队员状况,制定训练和提升计划。

  2019年初,在上海市科委项目的全力支持下,上海体育科学研究所联合东华大学、清华大学等单位集体攻关,通过风洞实验和自行车动力学实验,对奥运选手参赛骑行服进行了面料改进建议和对骑行服减阻效果分析。

  而在运动姿态方面,队伍也有来自清华大学的团队进行专项研究,通过3D扫描与打印、空气动力学仿真、风洞实验等手段,帮助运动员优化姿态减小阻力。

  在其他运动队,科技所带来的变化也在发生。在中国赛艇队,就拥有了综合智能训练辅助系统。该系统能利用视频实时捕捉运动员的训练动作,并做出实时分析和判断,纠正运动员在训练中动作角度、力度,以及稳定性的偏差,从而帮助运动员提高训练竞技水平。与此同时,该系统还可以在模拟训练时实时同步展现出包括划桨速率、呼吸频次、肌肉力度、运动姿态等多个数值,为训练提供更科学的参考。

  四年前,纪录片《走出荣耀》摄制组在还未改建的上海游泳馆跟踪拍摄了当时还在上海队试训的陈芋汐,从第一次失败、哭泣,到后来的克服恐惧、锤炼技术,最终,东京奥运赛场的夺金,证明付出终有回报。

  如果2020东京奥运会没有延期,只有15岁的陈芋汐完成动作或许会更轻松潇洒,一年过后,原本技术扎实、心理稳定的她,遭遇了成长的烦恼:身高足足长了十来厘米,在同批“出道”选手中,算长得最高的。

  在去年的几个站比赛中,陈芋汐就因为“蹿个子”,导致动作把控力会降低,进入了一段不稳定期。身高上去了,肌肉力量没有上去,状态自然会有起伏。“去国家队之前,陈芋汐在华山医院进行了生长发育评估,身高维持在156厘米,但大幅度增长是在2018年—2019年。”

  中国跳水队领队周继红也感慨:“过去一年,陈芋汐因为身高变化和伤病等问题,系统训练方面有些欠缺。这次奥运会能夺金,实属不易。”陈芋汐在接受媒体采访时表示,自己在备战奥运时,主要在练体能,体能上去了,做动作也会更轻松。当然,除了针对性的训练,定时进行科研保障和膳食指导,十分有必要。

  过去一年的保障重点,就是在确保陈芋汐在良好的身体机能状态和训练状态前提下,控制体重。科研人员侯彬透露,他们主要配合国家跳水队对陈芋汐进行生长发育评估和营养指导两个方面。

  比如,每日设定合理的三餐比,三大营养的构成比等。监测记录体成分等变化,提出较为合理的膳食建议。“有时运动员会选择不吃晚饭,但不健康。我们不建议,早餐和午餐碳水化合物的适量摄入,晚饭适量补充鱼肉、牛肉等优质蛋白,都必不可少。”

  让长个子的陈芋汐摆脱“成长烦恼”,只是科研医务人员默默付出的一个缩影。来自中国赛艇队的运动员不仅要良好的体能,轻量级运动员又需要控制体重,怎样让大家吃得更加科学,光靠营养师和教练看着,还远远不够。

  走进中国赛艇队的餐厅,从刷脸识别开始,你的这顿饭就没有一点秘密了。每个队员的信息会提前录入电脑,每个餐盘都装有芯片,餐盘下面是一个智能称重系统,餐盘上方的屏幕是热量显示系统,放置餐盘的区域则是辐射系统。

  从人脸和餐盘绑定的那一刻起,运动员当天摄入的食物热量、重量就传输到了营养师和保障人员手机上。他们通过一系列分析队员的饮食,给出第二天的合理化建议。

  上海市体育医院副院长表示,运动员的伤病也需要合理化的精准施策。在国家队训练期间,陈芋汐腰部受伤,体育医院马上组织华山医院、上海市第六人民医院的专家组会诊。根据专家的会诊意见,找到了问题,科研人员就能和教练沟通,针对陈芋汐受伤的情况,康复期间哪些动作能减量、哪些动作不能做,精准施策。

  7月31日,东京奥运会赛艇项目的全部比赛落下帷幕,中国赛艇队获得1金2铜,位列赛艇单项排行的第六位。东京奥运会周期,中国赛艇队在经历了里约奥运会后的触底反弹,整体呈现出了蓬勃向上的态势。

  在大赛期间,中国赛艇队从赛前战术、比赛过程、体能、营养、赛后恢复等诸多方面呈现着科技的元素。科研人员每天工作重点是记录分析运动员在比赛中的划行情况。

  比如,运动员每50米的桨频速度、桨距等。通过结合运动员当天身体状态、场地风速等,同对手的情况做对比,分析战术合理性,因时因地制宜,及时作出调整赛前训练与下一阶段比赛方案,帮助运动员提升比赛成绩。

  在东京奥运赛艇女子四人双桨项目中,有两位运动员陈云霞和张灵都来自上海,她们以6分05秒13摘得金牌。科研人员高欢告诉《新民周刊》,东京奥运会上中国女子四人双桨这条艇,比赛过程中的每一个500米分段配速都保持在1分31秒左右,这对于女子运动员的体能来说是一个很大的挑战。

  在这个过程中,运动员的体能储备和技术配合,达到了一个高度。对于体能类项目而言,良好的体能水平是获胜的关键。训练实践和科学研究表明,高原/低氧训练是提高有氧运动能力的有效手段。

  在东方绿舟体育训练基地游泳训练馆的一楼,有一处300平方米的空间。2005年,这一空间改造成了一个低氧训练实验室,至今已经16年,大致上可以分为训练区和睡眠区。

  赛艇是一个体能消耗很大的项目,训练的周期性特别明显。在两名队员成长过程中,尤其是备战第一届青运会过程中,在外教的带领下,两名队员多次在低氧训练实验室开展为期4-6周的“高住高练低练”,模拟高度达到3200m。实践表明,多次的低氧训练,能大大的提升运动员的有氧运输能力,训练效果明显,这拨队员在第一届青运会上即取得了金牌。

  科研人员马国强介绍,在五年的漫长周期里,钟天使和队友鲍珊菊也在教练的指导下运用科技助力手段,实力稳中有升,再一次刷新了五年前由中国队创造的世界纪录。但钟天使在2019年世锦赛的一次意外摔车受伤,让她一直受伤病影响,未能取得太好的成绩。

  “太酸了。”一组训练结束,钟天使眉头紧锁,汗湿满面。腿上的肌肉反应特别大,特别是到每组的后面两个,腿部会特别僵硬,最后10秒、5秒只能凭借本能和意志坚持。

  虽然练到濒临“崩溃”,但钟天使的信心却在逐渐恢复,因为每堂课都能看到自己的数据,看到哪方面存在不足。大强度的耐乳酸训练之后,还要在午饭前去冷热浴房间,进行冷热交替的“排酸”过程,让肌肉充分放松,体能迅速恢复。

  上海田径队所在的上海市第二体育运动学校,还有一个康复神器——水能康复实验室。

  科研人员何俊良介绍,这一水下康复训练针对田径不同项目伤病,借助水下训练的优势,能够在一定程度上帮助运动员更快、更早、更全面有效地进行恢复训练。原理是借助水的物理特性,更早地完成在陆地上没办法完成的训练。

  上海市竞技体育训练管理中心副主任钱风雷介绍,科技助力、科研保障,已成为队伍训练的常态。科研人员通过一系列分析每个项目的特点,比较功率、运动学参数、评价训练负荷等,判断运动员的爆发力,速度耐力的变化,提出较为合理训练计划,这就要求他们懂专项、懂技术、懂训练。

  对于上海田径队的科研团队而言,技术录像的采集与分析是最重要的工作之一。最典型的例子,就是作为上海田径传统优势项目的跨栏。

  北京时间8月4日上午,2020东京奥运会田径男子110米栏半决赛,中国选手谢文骏以13秒58的成绩获得小组第五。何俊良说,在备赛前,科研力量不断帮助田径队将自己推向更高极限。

  2018年,谢文骏就开始了“八步上栏改七步上栏”的技术改革。除了教练的指导,科研团队还会在跑道上布置仪器,用以精确地测量他的步频,以及每一步的步长。“虽然也有刘翔等前辈的数据参考,但也会考虑到运动员个性化的用力感觉对成绩的影响。”

  从起跑时的动作分析到跨栏时的起跳角度,利用不一样的科研设备,科研团队可以将许多运动中的细节予以量化或模型化。而在对铅球、标枪、铁饼等投掷项目的研究中,测试效果最佳的是三维运动捕捉系统,通过计算立体轨迹,能够在一定程度上帮助投掷类项目运动员进行技术动作的优化。

  檀志宗主要负责女足项目,对运动员的多项机能和运动数据的准确监控,这就得益于各种监控仪器的发展。比如,测量心率、跑动距离、负荷压力、速度等等指标的各种便携式设备,一方面监测运动员的内外负荷,分析成败和不足,给出改进建议,提升科学化训练水平。另一方面,通过仪器监控还能提供很多肉眼难以观察到的东西,比如血液指标、疲劳指标等生理生化的监测,根据生理指标调整训练计划。如果铁蛋白低了,造成有氧能力变弱,还可以有明确的目的性的营养补充。

  目前,对于伤病之后的恢复,水疗、冷冻疗法等高科技手段已经是上海各运动队的“标配”。在全国各地的体育训练基地中,上海是最早引进专业运动水疗设备省市之一,2012年开始使用,2016年完成水中治疗与康复应用理论的整理工作,出版学术专著,接近50万字。作为这本运动水疗书籍的主要编者之一,檀志宗希望运用科学的水疗手段帮助运动员治疗伤病、恢复疲劳、预防运动性损伤。

  此外,运动员的心理健康也是科研保障的重要一环。对于上海U18的青少年女足,由于大赛经验少,心智不成熟,情绪易产生波动。而足球又是个团队协作项目,一个人的懈怠易影响整个团队,所以,有运动能力上的薄弱环节得及时补,心理上也有必要进行合理问卷调查,制定心理训练对策。

  “记得有一个后卫,性格很内向、羞涩,说话时不敢看你的眼睛,自信心也不够,一直练不好,经过后来和教练商量,加强训练时的正向强化训练,让她放开踢,哪怕失误,多鼓励,现在自信有了,成为队里的绝对主力。”

  而有些运动员因为压力大,导致睡眠不好的情况也偶有发生。运动员在训练过程中能量和精力消耗大,运动员的疲劳不仅表现在身体上的躯体疲劳,也会表现在心理上的中枢疲劳,通过脑电分析和赛前减压训练,传授运动员改善睡眠质量的方法,提高睡眠质量。

  可以预见,在今后体坛竞争中,除了运动员和教练员的辛苦付出,科技因素的帮助也将是拉开差距的一个重要因素。

  对于中国体育来说,科技所带来的益处已经肉眼可见,这也将是未来发展的重点之一。

  本公众号文章及图片版权归原作者及原出处所有 。内容为作者本人观点, 并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责,本公众号只提供参考并不构成投资及应用建议。本公众号是一个个人学习交流的平台,平台上部分文章为转载,并不用于商业目的,如有涉及侵权等,请及时通知我们,我们会尽快处理。本公众号拥有对此声明的最终解释权。

  想要获取更多体育运动的知识,能关注SHC 2021 国际体育与运动健康展(10月31日-11月1日),该展会汇聚了“运动医学与康复”、“运动防护与急救”、“体能与体育科技”“运动营养”“青少年体育”等领域的顶尖科技及创新力量,是国内唯一覆盖竞技体育与大众运动健康,推进体医融合,体教融合发展的年度行业盛会。你想要了解的知识,在这里都可以一站式体验。

  1000+份体育与运动健康行业报告免费送,就是这么豪横!返回搜狐,查看更加多





上一篇:空气动力学设计颠覆百万级纯电轿车市场路特斯EMEYA驭风来袭 下一篇:跳台滑雪运动背后的航空科技