北京时间8月2日，在东京奥运会场地自行车女子团体争先赛决赛中，中国组合鲍珊菊、钟天使以31.895秒的成绩为中国代表团夺下了第28枚金牌。钟天使、鲍珊菊在女子团体争先赛的小组赛中以刷新世界纪录的31.804秒杀入金牌争夺战，对手是同样打破原世界纪录的德国队，德国队的小组赛成绩是31.905秒。钟天使个人也获得了两连冠。自行车是一项历史悠久但科技含量极高的运动，空气动力学的优化成为了各国运动员提升成绩的必要手段。清华大学机械系摩擦学国家重点实验室汪家道团队，有幸全程参与了东京奥运周期自行车队的备战及科技助力行动。

图1 鲍珊菊、钟天使东京奥运会夺金（图片来源：人民日报）

继2016年清华大学摩擦学国家重点实验室助力钟天使、宫金杰组合获得里约奥运冠军之后，在新一轮周期里，各国对装备器材的优化竞赛进入了新的高度。英国队拿出了特立独行的新车设计、各种减阻科技赋予了比赛服更低的空气阻力、为了获得更低阻力系数的车把窄化趋势对运动员的控制能力和姿态提出了新的挑战。清华大学摩擦学国家重点实验室与中国国家场地自行车队紧密合作，通过3D扫描与打印、空气动力学仿真、风洞实验、减阻机理运用等手段，全面应对了自行车场地赛新挑战。

图2钟天使姿态优化实验

图3 鲍珊菊姿态优化实验

图4 钟天使等比模型服装测试

自行车装备方面，针对车体流线型设计，清华大学摩擦学国家重点实验室通过仿真和风洞实验与山东瑞豹共同设计了我国自主知识产权的新式场地赛车，其风阻水平优于Look R96（2016年里约奥运会国家队用车）。针对车把窄化趋势，诠释了其空气动力学原理，结合生物力学为车队选择器材提供了科学依据，在保证运动员运动效能的前提下获得了显著的减阻效果。服装方面，清华大学摩擦学国家重点实验室与上海体育科学研究所、东华大学合作，制备了减阻比赛服，并针对国家队可选服装库，联合精唯信诚、非凡律动等智能制造企业制备了运动员真人等比模型，并与二七基地体育综合风洞团队协力开展了大量风洞实验，确定了最终比赛服选型。头盔方面，针对不同运动员体型和项目特点，为每位国家队成员提出了头盔使用建议。最重要的身体姿态优化方面，清华大学摩擦学国家重点实验室基于实测数据成功建立了数学模型，针对每位运动员与不同车把、头盔的组合，给出了量化阻力变化趋势，确定了关键姿态要素和最优减阻姿态。

图5 清华大学机械系摩擦学国家重点实验室为国家自行车队提供科技助力

以科学指导训练，让我国奥运健儿不负韶华、明晰方向、奋勇争先；以科技助力奥运，让我国奥运健儿打破国外科技封锁的桎梏、不会输在起跑线之前；以基础科学解决应用难题，中国体育科技必将走上新的台阶。

转自“清华大学摩擦学国家重点实验室”微信公众号