财经频道 > 财经滚动

打破国外垄断 国产雪车渐行渐近

作者: 王林 来源: 中国青年报客户端
2022-02-17 04:08 
分享
分享到
分享到微信

中青报·中青网记者 王林

在北京冬奥会上,被称为“冰上F1”的雪车项目是一项乘坐可操纵方向的雪橇在冰道上滑行的运动项目,自从19世纪末在瑞士诞生以来,就凭借极快的速度、极高的观赏性备受关注。

国际雪车联合会主席伊沃·费瑞阿尼在接受媒体采访时表示,未来,中国会成为雪车运动全球领先者之一。本届冬奥会期间,不仅中国雪车运动员驰骋赛场,国产雪车也在加快研制优化。成为全球雪车运动领先者的目标也越来越近。

正如“鲨鱼皮”泳衣可以帮助游泳运动员打破世界纪录,顶尖的运动装备也能帮助运动员增强信心,突破极限。对于雪车这样胜负仅在毫秒之间的竞速类项目来说,装备是否先进、可靠,对于运动员来说就更为重要。

过去,中国的雪车运动长期缺乏国产雪车的加持,甚至在2016年雪车国家队成立之初,国内还没有一辆自己的雪车,国家队训练和比赛用的还是进口车,而且还寄存在国外,雪车的设计、材料、制造、工艺、产品等一整套科技体系在国内更是一片空白。相比之下,欧美发达国家的雪车队大多都有知名机构或企业提供定向研发和技术支持,并不会轻易将最先进的雪车产品和技术体系对外销售。

在雪车比赛中,运动员会被紧紧地包裹在时速超过100km/h的车舱中,全身只有双手和头部能自由活动,这就需要在安全的前提下尽可能减少空气阻力,还要符合运动员的身体特征,并且基于赛道的情况、冰面的硬度和温度等匹配合适的冰刀,实现更低的摩擦阻力和更好的操控等。

然而,这些问题涉及空气动力学、材料学、结构力学、运动力学等多学科、多要素的交叉融合,需要设计、材料、加工、装配等不同专业背景的技术人员通力合作、集智攻关。

为打破国外品牌对雪车的垄断,实现国产雪车“零”的突破,助力中国冬奥健儿取得更好的成绩,2019年,科技部“科技冬奥”重点专项中支持了“冬季项目碳纤维复合材料高性能器材关键技术”项目,其中国产雪车便是项目重点攻关对象。

2019年10月,由中国航天科技集团一院703所牵头,联合北京化工大学、中国航天空气动力技术研究院、北京体育大学、东莞理工学院等多家相关领域技术优势单位申报了该项目并获得支持,在项目内又成立了以一院703所为核心的国产雪车专项攻关小组,负责首台国产双人雪车样机的设计、研制及应用示范。

刚接到任务时,攻关小组团队成员很激动也忐忑。“冬奥会马上来了,能够为冬奥作贡献,直接服务国家队,觉得很激动,同时就怕自己干不好,感觉压力山大,因为从来没有见过雪车,电视上都很少关注,心里非常没底。”中国航天科技集团一院703所高级工程师周宇回忆说。

立项之初,国内没有专业的雪车赛道,没有一辆雪车,技术资料更是极为有限,这是国产雪车攻关的面临的最大困难。但得益于攻关团队的“各路大神”:有碳纤维复合材料的院士、有长期从事航天装备产品的研制攻关及应用的技术专家、有专门航天飞行器设计的空气动力及风洞试验技术大拿,还有前雪车国家队教练等。

在不断搜集资料、整理和反复的技术研讨中,雪车的技术研发的目标逐渐明确——低风阻、高可靠和好操控。在国际雪车雪橇联合会制定的有关雪车装备的标准规范的指导下,一代雪车的技术方案基本成型。

在项目团队的不断努力下,从国外引进了一台退役的雪车。在对引进雪车的研究中,团队发现了已有的技术方案需要改进之处,同时,很多的想法得到了验证,团队信心大受鼓舞,国产雪车研制进程加速。

2020年7月,在体育总局冬运中心指导推动下,成立了国产雪车执行推动小组,采取工作周报机制,国产雪车的研制驶上了“快车道”。团队于2021年1月完成了国内首台双人雪车原理样机的攻关,实现了国产雪车装备从无到有的突破。

国产雪车原理样机的研制并非一帆风顺,因为缺乏研发和制造雪车的经验,前期设计阶段考虑不全面,导致第一代国产雪车在后期总装时因为精度不够装配十分困难。还有一些零部件因为不是标准件,市面上采购不到,需要研发团队一点点手工打造。

2021年3月,第一代国产雪车样机在接受国家雪车队技术专家的阶段审查时,又出现了转向结构不够先进、人机工程有待优化等问题。在体育总局和工信部推动和支持下,在这些方面极具优势的一汽集团加入攻关小组,成立联合研发团队,同步开展国产双人雪车、四人雪车的研制工作。其中,中国航天科技集团一院703研究所及团队负责雪车复合材料产品的设计与研发,一汽集团负责底盘车架、冰刀等金属构件的设计与研发。

国产雪车的研制过程中,这群来自不同专业领域的年轻人,也一同攻关突破了不少“卡脖子”的技术,成功把航空航天领域的产品研制技术和经验,融合应用到体育产品上,并申报了多项国家发明专利。

他们所研制的国产雪车,车身使用的是复合材料,而车架采用的则是金属材料,并且融合应用了3项先进的航天核心技术。例如,原本只在火箭和波音787飞机上才会大量使用的国产T800级碳纤维复合材料技术,材料的密度只有钢的1/5,强度是钢的2倍,运用到雪车上可以在确保装备安全的前体下大幅减轻雪车车身重量,降低雪车重心,提升装备滑行稳定性,双人雪车的车身重量只有不到50kg。

据周宇介绍,国产雪车还采用了复杂结构高精度整体制造技术,这项技术确保了外形复杂的雪车也能实现高质量制备。整个雪车车身被分为前车身、后车身和前车盖三大部件,连接结构大为减少,外形精度非常高。

最后,国产雪车还采取了气动外形设计技术,利用流体力学计算和风洞测试,经过多次迭代,设计了舵身融合的流线型外形。理论计算与风洞试验结果表明,国产雪车空气风阻系数比进口同类雪车还要小5%以上,经测算可提高竞赛成绩0.3s~0.5s。

在各方的共同努力下,2021年9月,国产雪车交付国家体育总局冬季运动管理中心,并且在本届冬奥会前正式亮相,结束了雪车装备长期以来被外国品牌垄断的历史。国产雪车不仅实现了从无到有,而且低风阻、高可靠、好操控,获得了国家雪车队的认可,眼下正在推进相关国际认证。

看到中国雪车队的运动员在家门口的冬奥会赛场上驰骋,周宇感到了骄傲和压力。虽然眼下国产雪车还未能应用到本届冬奥会上,但他坚信,国产雪车的研制攻关可以帮助中国雪车队取得更好的成绩,也能带动其他高端冰雪装备尽快国产化,推动整个冰雪器材装备产业发展,促进全民参与冰雪运动。

【责任编辑:刁云娇】
中国日报网版权说明:凡注明来源为“中国日报网:XXX(署名)”,除与中国日报网签署内容授权协议的网站外,其他任何网站或单位未经允许禁止转载、使用,违者必究。如需使用,请与010-84883777联系;凡本网注明“来源:XXX(非中国日报网)”的作品,均转载自其它媒体,目的在于传播更多信息,其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何问题与本网无关。
版权保护:本网登载的内容(包括文字、图片、多媒体资讯等)版权属中国日报网(中报国际文化传媒(北京)有限公司)独家所有使用。 未经中国日报网事先协议授权,禁止转载使用。给中国日报网提意见:rx@chinadaily.com.cn
中文 | English