运动在“空气海洋”底部(3)
运动在“空气海洋”底部
(7)运动员在风洞试验中
1960年被斯阔谷冬奥会列入正式比赛项目的冰道雪橇大约是人类在空气中最快的运动了,选手们仰面朝天、两脚朝前躺在金属和玻璃钢制成的雪橇上,沿着长约1.5公里,落差120米的冰道高速滑下。国际大赛中获得过25块金牌的美国选手托尼.班休夫创造出了每小时140公里的吉尼斯纪录,这是一个在高速公路驾车也要吃罚单的速度。急骤的弯道上,巨大的离心力能让运动员承受7个重力加速度的压力。平躺的流线型姿势,按照空气动力学原理设计的冰橇、服装、手套、头盔、面罩、靴子等,共同成就了这一极限速度。
而奥林匹克各项运动中最接近于飞翔的比赛要数跳台滑雪。这是从1924年法国夏蒙尼首届冬奥会延续至今的招牌项目。选手们脚踏滑雪板,沿着长100米、倾斜角近40度的助跳滑道获得每小时100公里的高速,然后利用惯性力和弹跳力纵身一跃,从90米和120米级跳台的“悬崖”飞向空中,再沿抛物线“空降”到下面随势延伸的雪坡。2002年盐湖城冬奥会上,瑞士跳雪选手西蒙.阿曼空中“飞”了130米远,2005年斯洛文尼亚举行的世界杯比赛中,挪威选手罗摩艾伦创造了飞行跳雪239米的世界最高纪录。比当年莱特兄弟的飞机第一次飞行距离长5倍。
这是最优美而华丽的空中姿态,早期的跳雪动作让身体和滑雪板尽量平行,双臂伸向前方,后来改进为双臂向后靠紧臀部,使空气阻力进一步减少。此时跳雪运动员的身体已经成了一个“飞行器”,从侧面看去,酷似一架飞机机翼的剖面图。气流在平直的滑雪板下流速较低,在头肩隆起的人体背部流速较高,从而形成向上的升力,为跳得更远赢得了呆在空中的更多时间。1985年,瑞典选手简.波卡罗夫首创了将两只平行的滑雪板变为V字形,也就是一个“外八字”。使飞行距离提高了10%并成为跳雪的标准动作。虽然两只滑雪板成V字的空气阻力大于平行的滑雪板,但它们因为错开了身体的投影位置而增加了升力。因此,恰如其分的“升阻比”是流体力学常常需要面临和回答的问题(图8)。
(8)I字形与V字形“升阻比”对比
对于看不见、摸不着、无色无臭的空气,运动员最知道它的分量。奥运百年间,我们的无限心血和亿万财富都是为了对付“空气”而花费的。要想提高运动成绩,那就必须了解空气,并不断学会同空气打交道。
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