随着北京冬奥会开幕式结束，精彩的冰雪运动比赛相继开始。其中有一项充满激情与勇气的运动——跳台滑雪，更是以其跳跃距离长远和动作姿势优美深受各国冰雪爱好者的欢迎。
跳台滑雪运动精彩瞬间
跳台滑雪运动精彩瞬间
大自然中的风是跳台滑雪运动员在训练、比赛时联系最紧密的伙伴。不同的环境风，不同的运动速度，不同的身体重量，不同的飞行姿态，都会产生与之对应的空气变化规律，这就是专业所说的“空气动力学特性”。在航空工业气动院，科研人员跨界利用航空空气动力学原理，为中国跳台滑雪项目量身打造了两类共三座体育专用风洞，其中，建于涞源的综合性体育风洞是全世界同类风洞中尺寸最大、测试功能最全面的体育空气动力试验设施。
综合性体育风洞试验室
综合性体育风洞试验室
风洞，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，是进行空气动力实验最常用、最有效的工具。利用风洞，可以得到运动过程中的受力、速度、角度和旋转速度等参数，进而可以分析确定装备操控及身体的最佳姿势；通过流动显示技术，将测试物体周围气流流动特性可视化，分析和判读更加直观方便。
体育空气动力学风洞研究示意图
体育空气动力学风洞研究示意图
在跳台滑雪助滑和起跳过程中，运动员的雪板是在固定的U型雪道中高速滑下，脚步不同的发力状态会导致雪板不可避免地剐蹭两侧雪道进而导致下滑速度的损失，通过风洞训练，可在模拟相对风速下，通过测力平台中的仪器精准测量运动员的双脚发力及不同动作姿态受到的摩擦阻力，来综合评估运动员脚步发力的情况，起跳角度对不对，从而改进助滑和起跳姿势，提高出台速度。
我国跳台滑雪国家队风洞助滑和起跳测试
我国跳台滑雪国家队风洞助滑和起跳测试
另一项重要训练——“吊飞”中，当风洞给定风速，超大“电扇”开始运转，运动员在安全绳的牵引下腾空，风洞内渐起的相对气流给予运动员气动升力。当运动员处于空气动力和身体重力受力平衡状态时，运动员可做出跳台滑雪的空中飞行姿势，并在风洞中可以调整身体姿态来体会对于身体平衡性的影响，有效提升运动员在空中保持最佳姿态驾驭雪板飞行的平衡能力。
我国跳台滑雪国家队风洞飞行训练
我国跳台滑雪国家队风洞飞行训练
除风洞辅助科研训练外，航空工业气动院另一项核心技术——计算流体力学为跳台滑雪研究提供了更加有效的助力手段，通过人体姿态三维扫描技术对跳台滑雪国家队队员开展了助滑和飞行姿态的三维建模，由于是采用计算机模拟手段，因此可以获得运动员身体绕流和身体各部位空气压力信息，通过对不同姿态下人体绕流和受到的升阻力分析，可辨识影响运动成绩的主要因素，为国家队优化技术动作提供了量化参考。
跳台滑雪人体姿态优化计算研究
跳台滑雪人体姿态优化计算研究
跳台滑雪人体姿态优化计算研究
今年中国跳台滑雪队拿到了3张北京冬奥“入场券”，让我们共同期待中国体育健儿的精彩表现！
（总台央视记者 吴天白 航空工业集团 石霞 李庆利）
