重慶大學(xué)構(gòu)造実験室の風(fēng)洞とアルペンスキーコースの模型の前では、煙霧が風(fēng)によって舞い上がる様子をはっきり見(jiàn)て取れる。これはスキー場(chǎng)における風(fēng)環(huán)境の研究現(xiàn)場(chǎng)だ。冬季五輪が迫るなか、筆者は重慶大學(xué)を訪れ、アルペンスキーの裏側(cè)にある科學(xué)技術(shù)の秘密を探った??萍既?qǐng)?bào)が伝えた。
アルペンスキーはスキー場(chǎng)で最も高速かつ最も危険な競(jìng)技の一つだ。選手は勢(shì)いに乗り、山頂から麓のゴールまで滑り降りる。その時(shí)間が最も短かった人が勝者となる。
重慶大學(xué)「科學(xué)技術(shù)冬季五輪」チームのメンバーで、土木工學(xué)部準(zhǔn)教授の閆渤文氏らが実地調(diào)査と3Dモデリングにより、実用的、効率的で正確なアルペンスキー選手の滑走模型を構(gòu)築した。
重慶大學(xué)「科學(xué)技術(shù)冬季五輪」チームのメンバーである李珂氏は、「チームは冬季五輪會(huì)場(chǎng)を合わせて4回訪れた。延慶ゾーンの國(guó)家アルペンスキーセンターのコースを合理的に簡(jiǎn)略化し、実際のコースの模型を構(gòu)築したうえ、事前に構(gòu)築していた直線+カーブアルペンスキー模型に融合させた。同時(shí)にコースの風(fēng)のデータシミュレーション結(jié)果と限定的な実測(cè)値を結(jié)びつけ、會(huì)場(chǎng)の各方向からの環(huán)境風(fēng)の影響を考慮し、アルペンスキー滑走の環(huán)境模型を構(gòu)築し、より全面的でより効果的なアルペンスキー滑走模型を構(gòu)築した」と説明した。
選手の滑走に影響を及ぼす要素には、選手の體型、技術(shù)?戦術(shù)、コースの條件、雪の狀況、風(fēng)速、滑走裝備の特性などが含まれる。選手は滑走中に重力、空気の浮力、空気抵抗、地面の支えと摩擦力、筋力などの作用を受ける。うち空気抵抗は選手の姿勢(shì)と大きく関係する。モニタリングデータによると、會(huì)場(chǎng)の風(fēng)速は毎秒20-30メートル以上にのぼるため、會(huì)場(chǎng)の環(huán)境風(fēng)の方向も選手の滑走に大きな影響を及ぼす。
李氏は、「最初の作業(yè)は風(fēng)環(huán)境の研究で、うち70%ほどの內(nèi)容はコンピュータによって行われた。まずコンピュータにより地球全體の風(fēng)環(huán)境をシミュレートしてから、特定エリアの風(fēng)環(huán)境をシミュレートし、その後の研究に向けてデータを集めた」と説明した。
また風(fēng)から力に至る関係の研究が必要だった。李氏は、「力を知って初めて運(yùn)動(dòng)を理解できる。一方で、力を知るためには數(shù)學(xué)的モデリングが必要だ。選手の滑走模型を構(gòu)築し、選手の姿勢(shì)によって受ける力がどう変わるか、風(fēng)力荷重がどうなるかを研究する必要があった。この研究はコーチがすべての選手の戦術(shù)?裝備及び體力を総合した個(gè)別化された科學(xué)的トレーニングプランを作り、競(jìng)技の成績(jī)を高めるのをサポートする」と説明した。(編集YF)
「人民網(wǎng)日本語(yǔ)版」2022年1月5日