为了北京冬奥赛场上的0.01 秒——记北京服装学院教授刘莉冬奥服装科研团队

□娄敏

“对于竞速项目来讲，0.01 秒就会决定一块奖牌的归属。”这是北京服装学院教授刘莉带领团队经过三年时间备战北京2022 冬奥会由衷的感慨。

在这场令世界瞩目的冬奥会上，有奋力拼搏的运动员、有热忱奉献的志愿者，还有科技服务保障的“冰雪科学家”，是他们汇聚了一股勇往直前、攻坚克难的磅礴力量，构建起冰天雪地的精彩赛场。透过奥林匹克这扇窗口，让世人看到了祖国强大的实力，一次次突破、一个个奖牌、一项项记录，创造着新的历史。

临危受命迎接新挑战

2015年7月，中国成功申办2022年冬奥会，因此北京成为了世界唯一的“双奥之城”。众所周知，冬季运动强国大多分布在欧洲、北美，中国的冬季运动起步晚，普及度也相对低，而中国冬季运动员的装备基本都是靠外国赞助。在“绿色冬奥、科技冬奥、人文冬奥”的理念中，“科技冬奥”成为国家申办成功以来推进力度最大的一项工作，以攻克一批关键核心技术、示范一批前沿引领技术、转化一批绿色低碳技术作为备战冬奥的奋斗目标，力争把中国的体育科技推向世界高峰。

2019年8月，北京服装学院接到上级任务，作为牵头单位参与国家重点研发计划“冬季运动与训练比赛高性能服装研发关键技术”项目。因此，北京服装学院教授刘莉临危受命，作为该重点研发项目的负责人，组建研发团队为参加北京2022 冬奥会的中国运动员设计冬奥“战衣”。

“接到任务初，自身压力非常大，面对时间紧迫、任务重大的客观条件，说实话，当时除了勇气其他的还真不敢奢望。按照服装学的理论，组建团队成了最棘手的工作。”刘莉讲最初的情形。

刘莉是从10 个单位组建起研发团队的，有近200名科研人员参与。后来因为项目的延展，需要有30 多个跨学科的相关单位共同参与才能保证任务的完成。现如今的科研团队不仅有纺织科学与工程、服装设计与工程、机械工程（摩擦学）、热物理学、生物力学、体育科学六个学科，还有艺术设计学的专家也加入进来。“我们这个团队最主要的任务是以攻克‘快、护、暖、美’ 四个关键技术，实现为国家队‘战衣’ 的个性化和科学化定制，全面协助提升我国冬季项目国家队参赛水平。”这是刘莉给团队科研人员说得最多的话。

攻克难关与时间赛跑

“我们要在短短的三年内从对这个领域不熟悉，到要拿出最优秀的成果来装备国家队，就需要时刻与时间赛跑。”刘莉讲，“目前国内面向冬季运动的装备研发基本是零散、不成体系的。这就需要我带领团队深入行业调研，总结出项目的关键节点，攻克难关才能达到事半功倍地完成任务。”

古语“知己知彼，百战百胜”，刘莉深知这个道理。个性化和科学化定制中国冬奥健儿的“战衣”，首先就是熟悉冬奥赛事、项目特点、国外资源等重要信息。为了让团队成员切实感受到冬奥项目，2019年到2020年间，刘莉带领团队转战十几个冬季运动强国，遍及欧洲、北美等地，观摩了世界顶级冬季运动比赛项目，实地考察了国外冬季奥运项目的装备研发基地。“那两年，正值新冠疫情全球蔓延的严重时期，国外的同胞都买高价机票返回国内，只有我们团队的几十个人来回穿梭在世界各地。我们知道这是在与时间赛跑，我们用实际行动诠释生命的意义。”

奥林匹克精神中的“更快”多体现在竞技项目上，于是“减阻”成为冬奥健儿取得奖牌的关键因素。团队为了设计一款“减阻压力连身服”，他们花了两年时间才把它“啃”下来。从“基础研究——技术研发——装备研制——应用示范”全链条设计一体化设计到方案实施，要面对多领域的合作，这对于团队来讲具有极高的挑战性。由清华大学、武汉体育学院做服装的减阻机理设计，上海体育学院进行生物力学评价，东华大学做减阻面料设计，广东德润纺织有限公司负责织造面料，安踏（中国）有限公司负责进行整体服装制作，北京服装学院执行风洞测试与效果反馈，并进行比赛服装的整体功能设计。

例如，中国速度滑冰队运动员高亭宇的赛服制作，从模型入手到面料制造，团队曾经对比过56 种服装结构，并筛选出最适合中国运动员技战术特点的比赛服结构，经风洞测试将阻力下降超10%。要想滑速更快，就要在服装减阻面料的工艺上进行研发，要把工艺吃透。一套优秀的专业速滑比赛服可以帮助运动员减少阻力，驰骋冰场。仅仅减阻对于一件专业比赛服来说还不够，短道速滑运动员在比赛中碰撞时有发生，因此也面临着被冰刀割伤的危险。如何在保证减阻效果的同时，还能给运动员提供足够的保护？选好面料也成了关键因素。研发团队参考了全世界100 多种面料，最终成功研制出一种防切割面料。最终，刘莉带领的研发团队打破了比赛服依赖进口的“魔咒”，实现了超世界水平的“中国造”。

团队成员用“与时间赛跑”的精神赶超先进国家研发水平，常常用国家训练基地口号“一步也不能停、一步也不能错、一天也耽误不起”感染自己，把这样的备战精神投入到研发任务中。

科技助力获冬奥佳绩

为了冬奥赛场上的0.01 秒，赛服的研制背后有强大的科技助力，刘莉团队在研发过程中做了很多科技创新工作。

引入风洞技术是刘莉团队做出的最大胆创新。风洞主要被应用于航空、航天、汽车制造、建筑等领域，国内系统化将风洞测试应用于高性能服装评测尚属首次，在速滑滑冰、短道速滑、钢架雪车、高山滑雪四个速度类项目上都实现了有效助力，在其中三个项目上阻力下降超10%。

刘莉团队还采用了耐低温材料以及新型柱状阵列式抗冲击结构，为国家高山滑雪、自由式滑雪大跳台国家队队员的身体数据定制，在低温环境下仍具有柔软度、有效分解外力的防护装备。在这项研发过程中，团队走遍全国10 个国家运动基地，完成22 支运动队400 余名运动员3D 体型测量，进行三维测量，追踪运动员的动作，细化研究运动员的皮肤伸展规律，进而精细化设计比赛服的结构，以最大程度符合运动员的动作规律。

“为了高效开展科研工作，我们团队成员经常要吃住在运动基地。恰逢研发工作又值疫情期间，团队执行最严格的疫情防控要求。为节约进出风洞实验室时间，团队人员经常连续一周吃住在风洞实验室，用速食维持这一周的营养供给。”刘莉教授讲，“在2022年1月我们最终验证了国家速滑队减阻‘龙服’，非常放心地交付给国家队。”

刘莉团队为北京2022年冬奥会研发了中国短道速滑队、中国速度滑冰队、中国花样滑冰队、中国自由式滑雪空中技巧队、中国钢架雪车队、中国北欧两项队、中国高山滑雪队等健儿的“战衣”，以高性能服装研发助力了中国冰雪运动员在多项国际重大赛事中赢得佳绩。对于刘莉团队来讲，虽然北京冬奥结束了，但是他们的科研工作还在路上。