2月7日晚，中國選手任子威在北京冬奧會短道速滑男子1000米決賽中獲得金牌。賽場上除了運動員個人的發揮，其他因素對比賽成績的影響也不可忽略，裝備就是其中之一。
以往大陸冰雪高水準運動員賽服大多需要國外定制，借助北京冬奧會舉辦契機，以“科技冬奧”為導向，中國冬奧會比賽服自主研發，用“科技+”的中國制造為北京冬奧會保駕護航，讓中國冰雪運動裝備擺脫對海外的依賴，實作了超世界水準的“中國造”。
綜合減阻設計、高科技防切割面料、主動加熱技術……一項項“黑科技”讓運動員在冰雪賽場上更快、更強！
2月11日，中國選手任子威在比賽中。新華社記者 李一博攝
能減阻也能是加分項
短道速滑、高山滑雪等競速類項目對速度要求十分嚴格，競速類運動員通常身着緊身衣比賽，這樣能夠減少空氣阻力。
“速度滑冰與短道速滑的服裝比較相似，整體都具有包裹性，抗風阻能力比較強。”河北體育學院冰雪系教師任振華說。“在短道速滑與速度滑冰服裝生産過程中，我參與到冬奧會服裝測試環節，過程分為三個階段。”
任振華介紹，第一個階段是在選擇面料上進行風阻測試。
“在普通的認知中認為，越光滑的面料抗風阻效果越好，其實恰恰相反，實驗證明，反而不是特别光滑的面料抗風阻效果是最好的，凹凸不平面料抗風阻效果更好。”任振華說。
高速的冰上滑行需要對抗相當于十幾級大風的空氣阻力，一套優秀的專業速滑比賽服可以幫助運動員減少阻力、馳騁冰場。而當一套全新賽服問世，如何衡量它的減阻效果，這就需要通過風洞試驗來測試。
比賽服面料的重量也尤為重要，服裝面料會影響減阻效果。布料的氣動阻力越小，阻力系數越小，運動受到的阻力也越小。
第二個測試階段為控制面料的重量。“面料重量重，無形中給運動員增加了體重能耗，也會對成績有一定的影響。”任振華說。
第三個測試階段，根據身體不同的部位選擇不同的面料，比如四肢、軀幹所用的面料與頭部等其他部位的面料不一樣。
“以速度滑冰為例，上世紀90年代左右，我的訓練服面料和瑜伽服面料材質相似。2000年以後，就開始出現類似于鲨魚皮的面料服裝，這種服裝是在面料的基礎上塗了一層膠，用在軀幹、大臂和大腿部分。”任振華說。
“在冬季競速類比賽中，0.01秒就可以決定一塊金牌的歸屬，這0.01秒的差距也許就來自服裝和裝備的不同。”北京服裝學院教授劉莉曾在接受采訪時表示，中國高山滑雪服裝在32m/s風速時的綜合阻力比先進國家水準明顯進步。
為了實作速度滑冰這類競速比賽追求“快”的目标，研發團隊通過科學化的服裝結構和面料設計，實作跨尺度協同減阻，有效降低阻力，幫助運動員提升賽場表現。
劉莉介紹，參考中國運動員體型特征、訓練及比賽環境等，該項目組通過流體動力學仿真技術建構三維空氣動力模型，在全球範圍内篩選并自主研發減阻面料，設計減阻結構，進行風洞綜合驗證，為運動員進行定制研發。他們根據不同項目的運動姿态、速度特點，制備高性能減阻面料，并在全球範圍内搜集和測試150多種面料的基礎性能，應用于服裝減阻設計中。
是“戰袍”也是“铠甲”
冬奧會的項目大多具有沖撞性。像短道速滑，冰刀要比冰球冰刀和花樣冰刀長。稍不留神運動員就會受傷。是以，無論是在訓練還是比賽過程中，都需要為選手提供很好的保護。
冬季運動項目速度快、環境複雜，運動員損傷風險較大，主要有沖撞和刺割兩類損傷，國内多個研發機關聯合攻堅這一課題。研發團隊參考了全世界代表性面料，最終成功研制出一種防切割面料。
“我們研制的防刺防切割面料是兩種高性能紗線的複合，可以同時兼顧超強、超韌、超彈的性能。”國家冬季運動服裝裝備研發中心專項負責人張鳴雯曾在接受采訪時表示，“短道速滑比賽服全身使用防切割面料，可以全面保護運動員的身體。”
在服裝上，短道速滑與速度滑冰差別之一就是短道速滑的衣服面料需要防切割。
“短道速滑是多名運動員在一條跑道上進行滑行，會有身體碰撞、同時摔倒等情形發生，這種多人摔倒是比較危險的，人離冰刀比較近，甚至還會有冰刀從運動員身體上滑過的情況發生。”任振華說，“我身邊的短道速滑運動員都經曆過各種情況的切割傷。”
是以，研發團隊參考了全世界100多種面料，最終成功研制出了一種防切割面料。此次冬奧會短道速滑比賽服采用最新的360度全身防切割技術，防切割強度是鋼絲的15倍。
張鳴雯介紹，速滑比賽服是兩種性能紗線的複合，同時結合了原料的超強、超韌和超彈性質，是以就可以把它做成運動面料，同時它又有很好的耐刺割性能，防護功能更強。
在高山滑雪項目中，運動員被要求穿過旗門，這樣就會不可避免地産生一些沖撞，很多運動員的四肢經常被旗門的軟杆抽打出現淤青。
據了解，在科研人員最新研發的高山滑雪訓練防護服裡，采用了新型柱狀陣列式抗沖擊結構和新型吸能緩震材料，可以有效降低高山滑雪運動員穿越旗門時的抽打傷害。短道速滑比賽服則整體使用高彈防切割面料，全面保護運動員的身體，同時考慮肌肉壓縮、服裝減阻等功能，在保持彈性的基礎上，防切割性能提高了20%-30%。
2月7日，中國隊成員在比賽中為李文龍（前上）檢查冰刀。 新華社記者李尕攝
是自主研發也是量身定制
引人注目的不僅是中國速滑運動員的成績，還有他們身上穿的速滑比賽服。這些色彩絢麗的比賽服都是由大陸首次自主研發制造的冬季運動服裝裝備。
2019年底，為了給中國運動員提供更加符合自身特點的裝備，備戰北京冬奧會，國家冬季運動服裝裝備研發中心在北京服裝學院正式成立。
據介紹，北服團隊作為牽頭機關，聯合6所高校、4個企業聯合攻關，研究内容涉及紡織工程、服裝設計與工程、機械工程（摩擦學）、熱實體、生物力學、體育科學六個學科，解決“快、護、暖、美”四個關鍵技術問題，實作競速類項目服裝、防護材料及裝備、耐低溫保障材料及裝備、技巧類項目服裝四類産品創新。
“之前運動員們在崇禮訓練時，普遍回報體感溫度較低，達零下30攝氏度左右，影響了運動員訓練。”劉莉介紹，主要通過兩種途徑解決“暖”的問題，一是提升纖維保暖率，二是使用主動加熱技術，把電能量轉化成熱量。
“‘堡壘’綜合保暖系統集防風、防水、透氣、耐磨多功能于一體。”劉莉介紹，裝備包含主動電加熱護臉、馬甲、手套、襪子、坐墊等，在零下30攝氏度的環境下，可持續作業8小時以上。
一件比賽服的研發，涉及紡織、服裝設計、機械工程、生物力學、體育等多個學科的知識。從業人員與時間賽跑，在短短三年内，從對這個領域不熟悉，到拿出了最優秀的成果。
任振華介紹，短道速滑項目中，所有的比賽用鞋都是根據運動員的腳型來進行設計制作的。
“每位運動員踝關節的位置都不太一樣，有的踝關節細、有的踝關節粗。還有的運動員的踝關節會有骨質增生的情況。”任振華說，“研發團隊會根據每位運動員不同的情況設計專屬冰鞋。”
此外，冰刀的安裝位置也因人而異。日常來說，每個人在平地上的支撐面積是整個足寬。但是對于運動員來說，上冰後，冰刀的面積就是運動員的支撐面積。
任振華介紹，速度滑冰和短道速滑的寬度都是在1.1mm、1.2mm寬，但是将人體的平衡完全交由冰刀來掌握，具有挑戰性。
“采集腳型資料是我們的科技冬奧專項中的重要一環，看起來簡單，其實很有講究。”任振華說，目前速滑運動員定制冰鞋主要依靠采集運動員石膏腳模來實作，存在采集過程複雜、效率低、冰鞋制造時間長等問題。
是以，研發人員将三維掃描技術和足底3D列印技術結合，大量采集速滑運動員足底資料，對資料反複進行修正、比對和驗證，最終實作了足底資料與冰鞋制造的高度契合。通過對運動員的腳型掃描、足底壓力測試，他們将建立起速滑運動員腳型、足底資料庫，為自主研發更符合大陸運動員人體工程學的速滑冰鞋提供資料支撐。 （河北日報記者 趙澤衆）