科技冬奥尽显专利魅力

国内第一条运用自主研发技术施工完成的空间双曲面雪车雪橇赛道；“人体高速弹射技术” “室内多自由度模拟滑雪训练系统”；采用高性能石墨烯材料的智能加热夹克、马甲……于10月28日闭幕的第22届中国北京国际科技产业博览会（下称科博会）上，一批高新技术成果集中亮相，其中首次设立的科技冬奥展区最受关注。

此次科技冬奥展区分为冬奥会科学办赛、冬季项目运动训练与比赛、公共安全保障、全球影响传播和智慧观赛、绿色智慧综合示范5个板块，展示了我国推进“科技冬奥(2022)行动计划”，促进体育科技创新发展的部分成果。记者在现场看到，随着2022年冬奥会步步临近，大众对于冬奥会的热情与日俱增，每一项用于赛道施工、辅助训练、赛场安防的技术或设备面前都围满了参观与体验的观众。而让观众们凝神注目和跃跃欲试的，正是闪耀着专利光芒的自主研发成果。

百件专利筑起首条赛道

进入冬奥科技展区，首先映入眼帘的是一条蜿蜒在山脊之上的赛道沙盘。承担这一赛道施工项目的上海宝治集团相关负责人告诉记者，这是国家雪车雪橇中心赛道，也是国内首条空间双曲面雪车雪橇赛道，这条赛道最具特色的就是360°回旋弯赛道。

雪车雪橇项目是冬奥会中速度最快的项目，被誉为冬奥会“雪上F1”，其最大时速达到每小时135公里。这类比赛项目对赛道精度要求极高，施工难度极大。为了完美呈现冰雪世界的风驰电掣，上海宝治集团积极投入研发，自主开发了曲面赛道喷射成型技术，打破了国外垄断，开启多个国内首创。“围绕这一项目中，我们已提交专利百余件专利申请。”上海宝冶集团国家雪橇项目部赛道主体结构技术员海有贵表示。

记者在现场了解到，国家雪车雪橇赛道中心项目最大的难点在于“精度”。国家雪车雪橇赛道为双曲面空间异形结构，即长度方向、高度方向、宽度方向和每一个弧度及尺寸都不相同，赛道每一根钢筋的长度和弯曲程度也不相同。赛道双曲面空间异型钢筋和模板安装精度极高、难度大，每一根钢筋均须结合现场定位做精确三维安装定位和调整。全长1975米的赛道，任何一部分的误差都不能超过4毫米。为此，上海宝冶集团围绕赛道骨架施工、赛道混凝土喷射、赛道精加工三个主要环节进行了大量创新。

尤其值得一提的是国内首创的空间双曲面赛道喷射成型技术。海有贵介绍，国家雪车雪橇赛道为空间三维曲面造型，其高度、长度、宽度都为曲线走向。传统的浇筑混凝土无法满足赛道施工的特殊性。赛道喷射混凝土虽在国外是一项较为成熟的技术，但引进国外技术成本太高。为了掌握技术的主动权，公司选择了走自主研发之路，成立专项对赛道喷射混凝土的材料配方及施工工艺等进行了创新。

在每一条雪车雪橇赛道正式施工前，按照惯例，必须通过国际雪车联合会与国际雪橇联合会的共同认证，才能具备施工资质。“我国一次性、高质量地通过了国际雪车、雪橇联合会的认证，并得到了国际专家的高度评价。”海有贵表示，这将成为国内喷射混凝土技术新的里程碑，标志着我国具备了雪车雪橇赛道施工的成熟施工工艺，将会创造出更大的社会价值。

创新技术提升训练水平

在另一侧的展台旁，一个印有“北京理工大学”字样的柱状设备吸引了记者的注意。“这是速度滑冰与跳台滑雪项目中用于辅助训练的牵引装置，应用了我们自主研发的人体高速弹射技术。”北京理工大学宇航学院的郝继光博士向参展观众介绍。

据记者了解， 在速度滑冰项目中，弯道技巧的高低对于速滑运动员非常重要。运动员为了训练过弯技巧，首先要将速度提高到20米/秒，这个加速过程耗时耗力，不利于训练效率的提高。跳台滑雪项目中往往需要落差100米以上的场地，才能使运动员顺利地加速。目前，由于受到场地限制，我国跳台滑雪运动员主要在国外训练。“能不能运用发射导弹时的弹射技术原理，让高速弹射的牵引设备帮助运动员快速实现加速过程？”出于这样的初衷，郝继光带领团队投入了紧张的研发。

“目前，我们的牵引装置可以帮助速度滑冰与跳台滑雪运动员在训练过程中短时高效地加速，以减少运动员的体力消耗，提高训练效率，提升运动水平，同时采用变频技术控制加速过程，严格避免过载过大可能对运动员造成的伤害。”郝继光期待这一“军转民”的创新成果，可以有效辅助我国运动员进行训练，在2022年冬奥会中取得优异的成绩。

“室内多自由度模拟滑雪训练系统”同样是北京理工大学承担的“科技冬奥”重点专项之一。该大学自动化系副教授姚小兰介绍向记者介绍，这一系统主要应用于冬季滑雪项目室内训练，通过滑雪运动的室内临场感模拟，让高山滑雪、越野滑雪运动员在训练平台上进行专项训练，可快速提高运动员对关键技术动作的掌握，大幅提升训练效率和成绩。“这一系统技术先进，功能性强，填补了我国在该领域的空白。”姚小兰表示。

自主研发发展体育科技

在冬奥会的安保设备展台，一台智能快速安检系统设备吸引了记者的目光。它看起来与传统的金属探测门有些类似，不同的是门的上方安装有一块显示屏，可以提供身份核验、违禁物品识别、人像抓拍等信息。同时，门的前侧配有卡口闸机，可以依据不同的人员群体，进行权限的设置。

“快安智能安检系统集合金属基因识别和生物特征识别等多件专利技术，有效解决了冬奥会中海量人群的快速安检和信息采集问题，可以实现违禁物品的分类识别、生物特征提取核验、身份信息对比等功能，可以有效提升冬奥会的安全管理能力，为冬奥会的顺利开展和有序进行提供科技保证。”北京快安科技有限公司的总经理于曙红向记者介绍道。

除了智能快速安检系统之外，用于冬奥会安保工作的无人机、履带式机器人、光电摄像机球、安保机器人等设备一一亮相科博会冬奥会展厅。此外，采用高性能石墨烯材料的智能加热夹克、马甲，可穿戴式神经启动（大脑训练）装备，冰雪运动动作技术虚拟仿真，适用于冬残奥项目的液压阻尼弹性系统运动假肢等技术也引来众人围观。阿里巴巴、科大讯飞、上海体育学院、哈尔滨体育学院等各企业和大专院校都带来了服务冬奥的创新成果。

在展会上，我们看到的是“科技冬奥”重点专项实施以来我国加大自主研发、促进体育科技创新的缩影，但不容忽视的是，我国冰雪产业尚处于启动期，推动体育产业技术进步，助力我国冬季项目发展依然任重道远。北京理工大学一位承担“科技冬奥”专项课题的负责人向记者表示，我国仍需加快推进体育科技工作创新体系建设，加大自主创新，组织实施重大科技项目，加强体育科技队伍建设，培养造就富有创新精神的体育科技人才队伍，进一步提升体育科技创新能力。