不要觉得冬奥会赛场比拼的仅仅是运动员挥洒的汗水,在那速度疾如闪电般奔跑的背后,是常常达到几十万的材料支出费用以及顶尖工业技术之间的比拼较量。很多情形之下,一块金牌的产生,一部分依靠运动员自身能力表现,一部分依靠强大的资金投入。今天,在这里我们讲一讲那些看似平常普通,实际上价格比超级跑车还要昂贵的冬奥会相关神奇装备。
一块石头一套房
冰壶这项运动有着“冰上象棋”之称,比赛比拼的并非是蛮力,而是精准无误的策略。然而你绝对想象不到,那个于冰面上慢悠悠滑行的石头模样的东西,其单个价格能够抵得上一辆家用轿车。依据公开的报道,一颗顶级的用于奥运赛事的冰壶造价大概是6500元,一套16颗的话总计就是11万元,这当中还不包括日常的维护成本。
凭什么它这么贵呢,是由于制造它的石头在全球仅有一处产地,那便是苏格兰的艾尔萨·克雷格岛。这颗小岛上的花岗岩是在千万年前因火山陡然喷发后紧接着快速冷却而造就的,具备着极低的吸水性,拥有超强的耐撞击性,还具有独一无二的滑行稳定性。世界上其他任何的地方所存在的石头,都无法仿制出这种能够让冰壶精确旋转的特性。
更绝的是,这座岛如今是鸟类保护区,花岗岩开采受到严格限制,挖一块就会少一块。每一套冰壶,都需5名熟练工人,耗时3天进行纯手工打磨,机器无法完成这个精细活儿。这种天然材质具有垄断性,工艺无法工业化复制,使得冰壶成为体育器材界“越用越少”的硬通货。
冰上F1的航天心
如果讲冰壶是那种佛系养生的运动范畴,那雪车可就是纯粹的暴力美学典范了。这种没有引擎的“冰上F1”,能够在冰道上以140公里的时速快速狂飙。一辆达到奥运标准的双人雪车,其价格高达86万人民币,甚至于还要更高些。而且全球顶级的制造商也就那么几家,产量非常少,属于那种就算有钱也不一定能够买得到的“尖货”类物品。
起步相对晚些的中国雪车队,是直到2016年才得以成立的,其早期阶段完全依赖于进口或者租赁他人用后的旧车。然而,这般把垄断留给他国的装备,恰似于赛场上被他人掐住了脖颈一般。为达到突破这一状况的目的,在2020年的时候,中国航天科技集团以及中国一汽承担起了研发的重任,径直将制造火箭与制造汽车的技术运用到了雪车上。
有的团队进行研发,给雪车穿了用在波音787和火箭上的、比钢轻五倍且强度是钢两倍的航天级碳纤维复合材料外衣。国产雪车经过上千次风洞测试,车身更轻,风阻系数比进口车降低了超5%。别小瞧这5%,在冬奥赛场分秒必争时,这意味着能直接提升超0.3秒的成绩。
钉鞋里的微米战场
不光是整车,为了去追寻那零点零几秒的优势,运动员脚上所穿的钉鞋也变成了高科技的竞争之地。雪车项目的起跑推车完全依靠运动员的爆发力,怎样将跑步的能量毫无遗漏地转化为雪车的初始速度,这便成了比赛鞋需要解决的关键难题。这已然超出了传统制鞋工艺的范围。
中国队伍所使用的比赛鞋开始运用3D打印相关技术,鞋底之中嵌入了258颗经过精准细密计算的钛合金鞋钉,这些鞋钉能够如同钉子一般紧密地抓牢冰面。鞋身运用的是模仿生物形态之后的流体力学所构造的设计,其导流线能够让壁面摩擦力降低超过50%。就是这样一双鞋子,仅仅发明专利就拥有12项,它能够协助运动员平均提升0.023秒的成绩。
不要小瞧这千分之二十秒,在高速摄影机回放的情况下,这常常就是决定冠亚军谁属的距离。从鞋钉的布局开始,到鞋身的每一道导流槽,背后都是流体力学专家以及工程师们历经无数个日夜的计算。这已然不再是单纯的一双鞋,而是穿在脚上用作“微型实验室”之物。
头盔下的个性保护
对于运动员而言,头部属于最为关键重要的部分,并且还是风阻方面的关键要点之处。传统那样都采用统一模具制作的头盔,然而每个人的头型并非相同一致,总会存在有空隙或者压迫点的情况。如今,中国队所使用的头盔已然达成了借助3D数字化技术来进行“千人千面”定制的成果,从而去保障达到完美贴合的状态,既能够让运动员感觉舒适,又能够在最大程度上对安全起到保护作用。
在材料这边,新一代头盔同样采用了航天级的碳纤维复合材料,这种具备创新性的材料致使头盔的刚度提升至原本的4倍,拉伸强度提高到原来的3倍,然而其重量却反倒更轻了。这表明在相同甚至更高的撞击速度状况下,头盔能够吸收更多的冲击能量,进而能给予运动员脆弱头部太空级别的防御。
更关键之处在于外观方面的针对空气动力学所做的优化处理。专门的研发团队借助极为复杂的计算机算法以及有限元分析这一手段 ,针对头盔的外形开展了达到极致程度的精细打磨。按照相关报道所呈现的内容 ,即将被应用于米兰冬奥会的中国队员所佩戴的头盔 ,其风阻系数相较上一代而言降低幅度超过了20% ,然而重量却相较之前轻了500克至700克这个范围。更轻盈 、更具安全性 、速度更快 ,这正是科技为体育赋予能量的一种直观的展现形式。
小众垄断的暴利逻辑
你会发觉,在这些价格高昂的器材背后,普遍存有这样一种现象:其为技术或者资源的垄断致使。不管是苏格兰那座小岛上独一无二的石材,还是全球仅有的几家雪车制造企业,皆是由于未曾拥有充分的市场竞争条件,所以掌握了定价的权力。对于后起发展的国家而言,要么选择接纳高价的“标准件”,要么就得投入数量巨大的资金进行自主的研究和开发。
这种垄断在经验积累方面有所体现,举例来说,雪车制造,并非单纯的材料问题,更是空气动力学,以及重心配比,还有悬挂系统的长达多年的数据积累,一个新手团队就算买到了相同的材料,也极难拼凑出一辆可以与传统强队相抗衡的雪车,这一层次的隐形技术壁垒,相较于看得见的材料更难以突破。
因此,这些器材所存在的“烧钱”情况,实际上是在为处于垄断状态的技术以及稀缺的资源支付费用,它向我们传达出这样一个道理,体育竞技领域里的公平仅仅是相对而言的,当你依旧在为购买一双专业跑鞋而感到发愁之际,对手早已经运用风洞技术以及超级计算机去优化自身身上每一根纤维的走向了,这样一种差距,有时候相较天赋和努力而言更加难以去弥补。
科技金牌的终极较量
忆起这些器材的变化,我们能够清楚地瞧见,冬奥会早就不只是单纯的体能抗衡了。先从苏格兰小岛的花岗岩开始,转而涉及航天级的碳纤维,之后又有3D打印的钛合金鞋钉,每一次器材的更新,背后呈现的都是一个国家在材料学、流体力学、精密制造领域内里的综合实力啊。
中国雪车,从原本依赖进口,转变为能够自主研发,仅仅只用了相当短暂的几年光阴。其背后,乃是国家航天以及一汽这般的“国家队”涉足其中,把最为顶尖的工业技术,成功转化成体育装备。这般跨界的降维打击,不但打破了国外的技术垄断,更使得我们在这个小众领域,拥有了自身的话语权。那0.3秒的提升改变,相比金牌自身而言,更具备含金量。
因此,下次再度目睹冬奥会赛事时,别仅仅将目光聚焦于运动员的面庞。去瞧瞧他们手中所持的器材,那上面所凝聚的,乃是一个国家最为前沿的工业科技以及最为顶尖的制造工艺。这场不存在硝烟的“科技装备战”,其精彩的程度,丝毫不比冰面上的激烈竞赛逊色。
倘若给予你一笔专门用于研发的资金,要你去为中国队设计出一件能够实现“作弊”效果的冬奥装备,你会从哪一个项目着手,又会去攻克什么样的技术难题?欢迎在评论区域充分发挥奇思妙想大大放开脑洞,点赞并且转发出去,让更多的人能够看到科技于体育背后所蕴含的力量。




