竞技体育中的滑雪项目,涉及到人工造雪,而这项技术一直遭到外国封锁,我国是冬奥会承办国,为了举办这次世界盛会,用时整整5年时间,中国成功突破了这项高科技难题。
难道说我国在五年前还没有掌握人工造雪技术吗?人工造雪需要大型的造雪机械设备,我国以前可以进行小面积的造雪,但是对于冬季奥运会这么大型的赛事,需要的是能够进行大规模造雪的技术,而且对于人工雪的质量也有着严格的评测标准,因此,在几年前我国还没有把握,面对国外的技术封锁,人工造雪一度是考验我国的一项技术难题。
那么造雪机到底难在哪里,竟然让一个连航母和战斗机都能研发的国家觉得为难呢?先来简单说一下人工造雪的原理,也就是人造的雪从哪里来的,要先把水加注到一个高压喷枪连接的水罐当中,使用高压空气把水流喷雾出来时,使用分割技术,让水雾在落到地面时变成瞬间凝固的冰晶,就是雪花。
这些微小的雪花在自然界降落下来的时候,大小朵片是比较一致的,区别并不会特别大,但是人工造雪机要解决水流喷雾时的分割技术,一定要分割得均匀,然而这个要求说起来容易,实现起来非常具有难度,很容易出现冰晶颗粒大小不等的情况。
那么有人会觉得奇怪,反正都是雪花,颗粒不均匀又有什么关系呢?
如果仅仅制造供游人娱乐玩耍的简单雪道可能还没什么,但是对于专业赛事级别的滑雪道来说,颗粒如果大的冰晶组成的滑雪赛道,就好比石子铺成的道路一般,就算是职业选手,也很容易在转弯时因为速度过快出现旋转和摔倒,对于比赛者来说容易出现失误和安全隐患。
如果造雪机喷出的雪花和天然雪花一样细小好不好呢?还是不行,过于微小的天然雪花组成的赛道过于松软,也容易出现一些问题,会让运动员跌入雪中受伤,专业的滑雪赛道必须能够拥有一定的韧度和弹性,这样一来赛道的承载负荷的能力具有一定的稳定性,能够保证滑在前面的运动员不会破坏雪道,后面跟上来的运动员也不会因为赛道松软而出现问题。
因为这个原因,我国的人工造雪也放弃了之前采用的一种制冰的方法,就是喷出大片的薄冰再进行粉碎成冰晶的造雪方法。
现在摆明了冬奥会的滑雪赛道要求更高,我国需要拥有自己的造雪机来进行铺设赛道,并且要达到专业级别。这个具有高难度挑战的项目,就落在中科院组建的团队肩膀上。
2017年科研团队开始着手进行研发,需要攻克和提升造雪机的能力,还要建造出世界级别的滑雪赛道。
那么造雪机的工作氛围也是有着一定的要求,需要在气温零下五摄氏度到零下15摄氏度之间,环境湿度不超过百分之八十,还要同时兼具有微风的条件。
这意味着所有的科研工作和实验阶段,都要在露天的严寒条件下进行,研发和实验过程中的诸多辛苦和不容易就可想而知了。
冬奥会场地在北京延庆和张家口分赛区,这里有着很难以克服的自然条件,冬季降雪量小,储存雪也非常困难,而诸多项目总数超过一半都需要用到人造雪,有的区域可能需要百分百用到人造雪,这对于科研团队来说,重担在肩。
整个的研发过程是非常繁杂和琐碎以及煎熬的,很多问题需要不停去修改方案和优化,终于在五年之后,我国科学家们研发成功了造雪机并且还有能够造出不同规格雪花的机型!
仅仅在我国滑雪中心的赛道和雪场,就有200多台造雪机和雪枪进行工作,打造出具有国际水准的冰雪赛道,经过评测得到赞誉和好评。
我国研发出来的造雪机,实力非常强大,工作稳定,外观像一个水炮喷雾机,实际喷出来的是雪雾,它的工作原理就是使用高压空气,把水流在喷出的瞬间,切割成细密均匀的颗粒,在落地时会变成冰晶凝固起来,用这种可以控制雪花朵片颗粒的造雪机,我国冬季奥运会向世界参赛运动员交出了一条一条优美光滑的赛道。
而且工作效率非常高,一座5S级滑雪场赛道每公里需要2万立方米的雪,那么修建几十公里的越野赛道,需要反复铺雪还要适量喷水压实,那就需要数量庞大的人工雪,如果同样的需求放到国外来建造会产生高昂的费用,我国的造雪机工作效率高,成本相对于国外更低。
正因为我国突破了国外的技术封锁,研发成功了造雪机,才能够成功举办冬季奥运会,也让世界再一次为中国惊叹。