□ 本刊編輯部
編者按
北京冬奧會已落下帷幕,作為本屆冬奧會的一大亮點,“科技冬奧”讓人印象深刻。在冬奧會的開閉幕式和各項賽事中,有不少科技元素來自浙江。國家速滑館“冰絲帶”如何織就?冬奧運動員如何對抗“雪上風場”?冬奧村里運動員的智能床又有什么秘密?這其中,“浙”科技為這一全球頂級體育盛事“智造”了更多驚喜。

供圖/視覺中國
2 月4 日晚,北京冬奧會開幕式點燃主火炬的這一幕刷屏了。別出心裁的冬奧主火炬凌空,驚艷世界,而這高難度的空中動作背后蘊藏著浙江大豐實業股份有限公司的硬核技術。
“微火的火炬傳遞了低碳環保的理念。”北京冬奧會開幕式總導演張藝謀及主創團隊這樣解讀主火炬。而這一創意的實現,是大豐團隊一年多時間攻堅的技術成果。
“大豐創制的主火炬地面裝置系統,由LED 底盤、主火炬輔助翻轉提升裝置和臺階踏步升降裝置組成,經我們自主研發的精密控制系統,可以完成一系列升高和騰空動作。”浙江大豐實業股份有限公司董事長豐華自豪地說。
奧運圣火點火方式歷來都是主辦國的科技展示舞臺。此次北京冬奧會上,主火炬翻轉提升裝置驅動系統裝有4 套龐大又精密的齒輪和齒條,齒條總長約9 米。而且,主火炬的升空并不是簡單的上下直升,而是要完成不同高度升降和不同角度旋轉等復雜的曲線運動,這樣一來,難度系數就非常高了。“我們整整花了一年多時間來攻克各類技術難題,像齒條系統,我們充分利用‘四兩撥千斤’的巧勁來設計,最終呈現出優美的弧線,穩穩舉高8 米。”大豐團隊相關負責人介紹。
除火炬系統外,貫穿整個冬奧賽程的另一款“黑科技”——熒光棒,也來自大豐。
在五棵松體育中心和國家體育館,每個座位上都放著一個熒光棒。“每個獨立的熒光棒有256 種顏色,我們在云端創編內容,能利用這些光源將整個觀眾席變成一個巨型屏幕,呈現不同的氛圍圖案。”大豐工程技術中心主任干立紅告訴記者。此外,冬奧會中75%有觀眾席場館的座椅系統也是“大豐造”。
2 月5 日,國家速滑館“冰絲帶”迎來了首個比賽日,速度滑冰各個項目相繼展開,良好的比賽體驗讓許多國家的運動員紛紛對“冰絲帶”大加贊譽。那么,廣受好評的“冰絲帶”如何織就?背后是滿滿的浙江“智”造。
有著“冰絲帶”之稱的國家速滑館無疑是最炫酷的冬奧會場館之一。作為唯一新建的冰上競賽場館,這里產生了14 枚金牌,是冬奧會產生金牌數量最多的單個場館。
國家速滑館采用了世界上跨度最大的單層雙向正交馬鞍形索網屋面,其長跨198 米、短跨124 米,由49 對承重索和30 對穩定索“編織”而成。如何讓這個巨大的馬鞍形索網成功安裝?來自浙江大學的羅堯治教授團隊為“冰絲帶”超大跨度索網結構建設施工與運維保障提供了重要科技支撐,在索網上面布置了上千個自主研發的無線傳感器。“冰絲帶”建成后,該技術還對速滑館的應力、位移、加速度、溫度、風壓、索力等六大類參數進行監測。羅堯治在采訪中說,實時全天候的跟蹤,就像是觀測我們人體的脈搏心跳。據悉,這個由浙大自主開發設計的空間結構健康監測平臺,在2010 年開始已應用于國家體育館“鳥巢”的運營監測,目前已有十多年的工程經驗。在“冰絲帶”建設期間,浙江大學另一撥人馬也發揮了重要作用。為了更好解決屋頂的建設難題,鄧華、袁行飛教授團隊通過12∶1 的縮尺模型,開展了國家速滑館大跨度索網屋蓋結構建造關鍵技術及模型試驗研究。
“冰絲帶”是冬奧歷史上第一個使用二氧化碳作為制冷劑的速滑場館。“冰絲帶”制冰心臟的核心部件儲液罐,是由位于嘉興的愛康(浙江)通用設備有限公司供應。國家速滑館場地制冰管道來自麗水的浙江創岳金屬材料有限公司。
此外,“冰絲帶”場館讓人眼前一亮的墻面由嘉興的薩克森工業有限公司制造提供。該公司為速滑館量身定制了一萬多平方米的蜂窩鋁板,顏色為藍寶石色,與整個建筑設計風格相融。
雪上項目是冬奧會的重頭戲,占獎牌總數的70%。由于賽場多在山地,比賽中許多項目的成績受天氣影響很大。
2019 年8 月,由中科衛星應用德清研究院院長、中國科學院空天信息創新研究院研究員邵蕓領銜申報的“科技冬奧”重點專項——“雪上項目場地環境要素影響評估與臨場決策輔助支持系統”通過答辯,正式立項。德清研究院承擔了其中的一個課題,開始從研究階段轉為系統集成應用優化階段,全力聚焦冬奧會備賽要求,加強和完善科研系統設計研發和應用。
前期,通過與國家集訓隊的交流溝通,邵蕓項目組了解到他們在訓練過程中遇到的“難點”“痛點”,就是在很小的區域場地,如何實時精準地獲取風速、風向數據。比如,自由式滑雪空中技巧運動員,從什么地方開始起滑非常重要,根據實時風信息調整起滑位置,對于比賽成績,運動員安全落地非常重要。
針對雪上項目地形復雜、氣象條件多變等實際情況,通過500 多天跟隊觀測、模型構建、實驗模擬、人工智能大數據分析,這一由我國科學家研發的首套雪上項目臨場指揮支持系統誕生,填補我國外場雪上競技體育精準氣象科技保障的技術空白。
冬奧村開放后,各國運動員瘋狂打卡村里的“黑科技”,爆款視頻頻出,浙江科技產品“管了”村里的出行、睡眠、觀賽和穿戴。
冬奧會期間,美國雪橇運動員薩默·布里徹拍的一條視頻刷屏了。“我有一些令人難以置信的東西要分享”,視頻中,她拿起床用遙控器操作,床變成“零重力”狀態,畫面一轉,又變成了接近沙發的狀態,她愜意地靠著……這條短視頻獲贊近百萬。視頻中的智能床便來自嘉興的麒盛科技股份有限公司,公司董事長、北京冬奧火炬手唐國海介紹道:“2021年,我們專門開辟了一條生產線來給奧運村生產智能床,一共約7000 張,2021 年年底就已經安裝到位。”
冬奧村里的浙江“黑科技”打卡點不只一處。浙江大學教授劉旭帶領的三維顯示課題組研制的桌面裸眼三維顯示技術為參賽運動員以及觀眾提供了一種新奇的觀看體驗。通過提供180 度視角范圍的連續視差,將奧運場館以及賽事運動以一種三維的形式進行全方位的展示,觀眾無需佩戴設備也能體驗到奧運場館的精巧設計和運動賽事的緊張刺激。
此外,穿行在冬奧會上的提供接駁服務的氫能客車也有浙江元素。據悉,這批氫能客車由國家電投氫能公司聯合宇通客車開發,而作為客車“心臟”的燃料電池動力系統,主要是在位于寧波市江北區的國家電投寧波綠動氫能科技研究院研發生產的。相較傳統化石能源車輛,這些氫能客車每行駛100 千米就可減少約57 千克二氧化碳的排放,可謂不折不扣的“綠色出行”。
在冬奧賽事上,備受關注的獎牌“同心”緊緊系于運動員身上。這1600 條獎牌綬帶均取材杭州絲綢,并由浙江企業萬事利絲綢獨家制作、供應。據了解,2008 年北京奧運會上,綬帶材質也僅含有38%的桑蠶絲。然而,本屆冬奧會綬帶堅持采用100%天然桑蠶絲織造,傳遞出綬帶“最中國”的文化內涵。
另悉,中國國家隊運動員穿的溫暖“軟甲”來自海寧市爾克運動服飾有限公司。該公司向國家隊提供了510 件滑冰運動背心。國家隊運動員穿的發熱雪地運動鞋的核心柔性電子部分——柔性電池和彈性加熱片來自嘉興極展科技有限公司。該公司自主研發生產的智能加熱護膝和襪子,也作為冬奧會的配套物品,提供給冬奧志愿者們。

供圖/視覺中國