為了北京冬奧賽場(chǎng)上的0.01 秒
——記北京服裝學(xué)院教授劉莉冬奧服裝科研團(tuán)隊(duì)

□婁敏

“對(duì)于競(jìng)速項(xiàng)目來(lái)講，0.01 秒就會(huì)決定一塊獎(jiǎng)牌的歸屬?！边@是北京服裝學(xué)院教授劉莉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)三年時(shí)間備戰(zhàn)北京2022 冬奧會(huì)由衷的感慨。

在這場(chǎng)令世界矚目的冬奧會(huì)上，有奮力拼搏的運(yùn)動(dòng)員、有熱忱奉獻(xiàn)的志愿者，還有科技服務(wù)保障的“冰雪科學(xué)家”，是他們匯聚了一股勇往直前、攻堅(jiān)克難的磅礴力量，構(gòu)建起冰天雪地的精彩賽場(chǎng)。透過(guò)奧林匹克這扇窗口，讓世人看到了祖國(guó)強(qiáng)大的實(shí)力，一次次突破、一個(gè)個(gè)獎(jiǎng)牌、一項(xiàng)項(xiàng)記錄，創(chuàng)造著新的歷史。

臨危受命迎接新挑戰(zhàn)

2015年7月，中國(guó)成功申辦2022年冬奧會(huì)，因此北京成為了世界唯一的“雙奧之城”。眾所周知，冬季運(yùn)動(dòng)強(qiáng)國(guó)大多分布在歐洲、北美，中國(guó)的冬季運(yùn)動(dòng)起步晚，普及度也相對(duì)低，而中國(guó)冬季運(yùn)動(dòng)員的裝備基本都是靠外國(guó)贊助。在“綠色冬奧、科技冬奧、人文冬奧”的理念中，“科技冬奧”成為國(guó)家申辦成功以來(lái)推進(jìn)力度最大的一項(xiàng)工作，以攻克一批關(guān)鍵核心技術(shù)、示范一批前沿引領(lǐng)技術(shù)、轉(zhuǎn)化一批綠色低碳技術(shù)作為備戰(zhàn)冬奧的奮斗目標(biāo)，力爭(zhēng)把中國(guó)的體育科技推向世界高峰。

2019年8月，北京服裝學(xué)院接到上級(jí)任務(wù)，作為牽頭單位參與國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“冬季運(yùn)動(dòng)與訓(xùn)練比賽高性能服裝研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目。因此，北京服裝學(xué)院教授劉莉臨危受命，作為該重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)為參加北京2022 冬奧會(huì)的中國(guó)運(yùn)動(dòng)員設(shè)計(jì)冬奧“戰(zhàn)衣”。

“接到任務(wù)初，自身壓力非常大，面對(duì)時(shí)間緊迫、任務(wù)重大的客觀條件，說(shuō)實(shí)話，當(dāng)時(shí)除了勇氣其他的還真不敢奢望。按照服裝學(xué)的理論，組建團(tuán)隊(duì)成了最棘手的工作?！眲⒗蛑v最初的情形。

劉莉是從10 個(gè)單位組建起研發(fā)團(tuán)隊(duì)的，有近200名科研人員參與。后來(lái)因?yàn)轫?xiàng)目的延展，需要有30 多個(gè)跨學(xué)科的相關(guān)單位共同參與才能保證任務(wù)的完成?，F(xiàn)如今的科研團(tuán)隊(duì)不僅有紡織科學(xué)與工程、服裝設(shè)計(jì)與工程、機(jī)械工程（摩擦學(xué)）、熱物理學(xué)、生物力學(xué)、體育科學(xué)六個(gè)學(xué)科，還有藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)的專家也加入進(jìn)來(lái)?！拔覀冞@個(gè)團(tuán)隊(duì)最主要的任務(wù)是以攻克‘快、護(hù)、暖、美’ 四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)為國(guó)家隊(duì)‘戰(zhàn)衣’ 的個(gè)性化和科學(xué)化定制，全面協(xié)助提升我國(guó)冬季項(xiàng)目國(guó)家隊(duì)參賽水平?！边@是劉莉給團(tuán)隊(duì)科研人員說(shuō)得最多的話。

攻克難關(guān)與時(shí)間賽跑

“我們要在短短的三年內(nèi)從對(duì)這個(gè)領(lǐng)域不熟悉，到要拿出最優(yōu)秀的成果來(lái)裝備國(guó)家隊(duì)，就需要時(shí)刻與時(shí)間賽跑。”劉莉講，“目前國(guó)內(nèi)面向冬季運(yùn)動(dòng)的裝備研發(fā)基本是零散、不成體系的。這就需要我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)深入行業(yè)調(diào)研，總結(jié)出項(xiàng)目的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，攻克難關(guān)才能達(dá)到事半功倍地完成任務(wù)?！?/p>

古語(yǔ)“知己知彼，百戰(zhàn)百勝”，劉莉深知這個(gè)道理。個(gè)性化和科學(xué)化定制中國(guó)冬奧健兒的“戰(zhàn)衣”，首先就是熟悉冬奧賽事、項(xiàng)目特點(diǎn)、國(guó)外資源等重要信息。為了讓團(tuán)隊(duì)成員切實(shí)感受到冬奧項(xiàng)目，2019年到2020年間，劉莉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)戰(zhàn)十幾個(gè)冬季運(yùn)動(dòng)強(qiáng)國(guó)，遍及歐洲、北美等地，觀摩了世界頂級(jí)冬季運(yùn)動(dòng)比賽項(xiàng)目，實(shí)地考察了國(guó)外冬季奧運(yùn)項(xiàng)目的裝備研發(fā)基地?！澳莾赡?，正值新冠疫情全球蔓延的嚴(yán)重時(shí)期，國(guó)外的同胞都買高價(jià)機(jī)票返回國(guó)內(nèi)，只有我們團(tuán)隊(duì)的幾十個(gè)人來(lái)回穿梭在世界各地。我們知道這是在與時(shí)間賽跑，我們用實(shí)際行動(dòng)詮釋生命的意義?！?/p>

奧林匹克精神中的“更快”多體現(xiàn)在競(jìng)技項(xiàng)目上，于是“減阻”成為冬奧健兒取得獎(jiǎng)牌的關(guān)鍵因素。團(tuán)隊(duì)為了設(shè)計(jì)一款“減阻壓力連身服”，他們花了兩年時(shí)間才把它“啃”下來(lái)。從“基礎(chǔ)研究——技術(shù)研發(fā)——裝備研制——應(yīng)用示范”全鏈條設(shè)計(jì)一體化設(shè)計(jì)到方案實(shí)施，要面對(duì)多領(lǐng)域的合作，這對(duì)于團(tuán)隊(duì)來(lái)講具有極高的挑戰(zhàn)性。由清華大學(xué)、武漢體育學(xué)院做服裝的減阻機(jī)理設(shè)計(jì)，上海體育學(xué)院進(jìn)行生物力學(xué)評(píng)價(jià)，東華大學(xué)做減阻面料設(shè)計(jì)，廣東德潤(rùn)紡織有限公司負(fù)責(zé)織造面料，安踏（中國(guó)）有限公司負(fù)責(zé)進(jìn)行整體服裝制作，北京服裝學(xué)院執(zhí)行風(fēng)洞測(cè)試與效果反饋，并進(jìn)行比賽服裝的整體功能設(shè)計(jì)。

例如，中國(guó)速度滑冰隊(duì)運(yùn)動(dòng)員高亭宇的賽服制作，從模型入手到面料制造，團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)對(duì)比過(guò)56 種服裝結(jié)構(gòu)，并篩選出最適合中國(guó)運(yùn)動(dòng)員技戰(zhàn)術(shù)特點(diǎn)的比賽服結(jié)構(gòu)，經(jīng)風(fēng)洞測(cè)試將阻力下降超10%。要想滑速更快，就要在服裝減阻面料的工藝上進(jìn)行研發(fā)，要把工藝吃透。一套優(yōu)秀的專業(yè)速滑比賽服可以幫助運(yùn)動(dòng)員減少阻力，馳騁冰場(chǎng)。僅僅減阻對(duì)于一件專業(yè)比賽服來(lái)說(shuō)還不夠，短道速滑運(yùn)動(dòng)員在比賽中碰撞時(shí)有發(fā)生，因此也面臨著被冰刀割傷的危險(xiǎn)。如何在保證減阻效果的同時(shí)，還能給運(yùn)動(dòng)員提供足夠的保護(hù)？選好面料也成了關(guān)鍵因素。研發(fā)團(tuán)隊(duì)參考了全世界100 多種面料，最終成功研制出一種防切割面料。最終，劉莉帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)打破了比賽服依賴進(jìn)口的“魔咒”，實(shí)現(xiàn)了超世界水平的“中國(guó)造”。

團(tuán)隊(duì)成員用“與時(shí)間賽跑”的精神趕超先進(jìn)國(guó)家研發(fā)水平，常常用國(guó)家訓(xùn)練基地口號(hào)“一步也不能停、一步也不能錯(cuò)、一天也耽誤不起”感染自己，把這樣的備戰(zhàn)精神投入到研發(fā)任務(wù)中。

科技助力獲冬奧佳績(jī)

為了冬奧賽場(chǎng)上的0.01 秒，賽服的研制背后有強(qiáng)大的科技助力，劉莉團(tuán)隊(duì)在研發(fā)過(guò)程中做了很多科技創(chuàng)新工作。

引入風(fēng)洞技術(shù)是劉莉團(tuán)隊(duì)做出的最大膽創(chuàng)新。風(fēng)洞主要被應(yīng)用于航空、航天、汽車制造、建筑等領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)系統(tǒng)化將風(fēng)洞測(cè)試應(yīng)用于高性能服裝評(píng)測(cè)尚屬首次，在速滑滑冰、短道速滑、鋼架雪車、高山滑雪四個(gè)速度類項(xiàng)目上都實(shí)現(xiàn)了有效助力，在其中三個(gè)項(xiàng)目上阻力下降超10%。

劉莉團(tuán)隊(duì)還采用了耐低溫材料以及新型柱狀陣列式抗沖擊結(jié)構(gòu)，為國(guó)家高山滑雪、自由式滑雪大跳臺(tái)國(guó)家隊(duì)隊(duì)員的身體數(shù)據(jù)定制，在低溫環(huán)境下仍具有柔軟度、有效分解外力的防護(hù)裝備。在這項(xiàng)研發(fā)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)走遍全國(guó)10 個(gè)國(guó)家運(yùn)動(dòng)基地，完成22 支運(yùn)動(dòng)隊(duì)400 余名運(yùn)動(dòng)員3D 體型測(cè)量，進(jìn)行三維測(cè)量，追蹤運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作，細(xì)化研究運(yùn)動(dòng)員的皮膚伸展規(guī)律，進(jìn)而精細(xì)化設(shè)計(jì)比賽服的結(jié)構(gòu)，以最大程度符合運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作規(guī)律。

“為了高效開(kāi)展科研工作，我們團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)常要吃住在運(yùn)動(dòng)基地。恰逢研發(fā)工作又值疫情期間，團(tuán)隊(duì)執(zhí)行最嚴(yán)格的疫情防控要求。為節(jié)約進(jìn)出風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室時(shí)間，團(tuán)隊(duì)人員經(jīng)常連續(xù)一周吃住在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，用速食維持這一周的營(yíng)養(yǎng)供給?！眲⒗蚪淌谥v，“在2022年1月我們最終驗(yàn)證了國(guó)家速滑隊(duì)減阻‘龍服’，非常放心地交付給國(guó)家隊(duì)?！?/p>

劉莉團(tuán)隊(duì)為北京2022年冬奧會(huì)研發(fā)了中國(guó)短道速滑隊(duì)、中國(guó)速度滑冰隊(duì)、中國(guó)花樣滑冰隊(duì)、中國(guó)自由式滑雪空中技巧隊(duì)、中國(guó)鋼架雪車隊(duì)、中國(guó)北歐兩項(xiàng)隊(duì)、中國(guó)高山滑雪隊(duì)等健兒的“戰(zhàn)衣”，以高性能服裝研發(fā)助力了中國(guó)冰雪運(yùn)動(dòng)員在多項(xiàng)國(guó)際重大賽事中贏得佳績(jī)。對(duì)于劉莉團(tuán)隊(duì)來(lái)講，雖然北京冬奧結(jié)束了，但是他們的科研工作還在路上。