在不久前剛剛落幕的第十四屆全國冬季運動會中，雪車比賽獲得廣大項目愛好者的關(guān)注。作為冬季運動會賽場上速度最快的項目，雪車運動也被稱為“勇敢者的游戲”。

比賽開始后，雪車在上千米的賽道上高速滑行，最高運動速度可達每小時160公里，冠亞軍之間僅有千分之一秒的差距。想要在這一場“毫秒之爭”中拔得頭籌，不僅考驗運動員的綜合素質(zhì)，更對雪車裝備的性能提出了極高要求。

2021年，中國航天科技集團有限公司一院703所主導(dǎo)研制出了第一代國產(chǎn)雪車，一舉打破雪車裝備長期被國外壟斷的局面。航天科技與高端體育裝備的“跨界合作”，讓中國雪車運動員用上了“量身定制”的國產(chǎn)雪車，也挖掘出航天技術(shù)在民用領(lǐng)域的更多可能性。

“搬出”三大航天技術(shù)

推開一院703所展廳的大門，一輛印有“中國”字樣的紅色雪車格外顯眼，這是已經(jīng)“退役”的第二代國產(chǎn)雪車。湊近了看，車身與賽道碰撞產(chǎn)生的磨損痕跡依舊清晰可見。

“擁有一輛量身定制的雪車座駕，可以極大提高運動員的比賽成績。” 團隊技術(shù)負責(zé)人毛科鑄說，雪車的速度受重量、空氣阻力和摩擦阻力三大要素的影響。為了研制出更科學(xué)好用的國產(chǎn)雪車，研制人員也巧妙應(yīng)用了三大航天技術(shù)。

首先，為滿足雪車對結(jié)構(gòu)強度和重量的要求，研制人員選擇了輕質(zhì)高強度的TG800宇航級碳纖維復(fù)合材料。這種材料的密度只有鋼的1/5，但強度卻是鋼的兩倍，是一種廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的新型復(fù)合材料。

碳纖維復(fù)合材料究竟能在雪車上發(fā)揮多大作用？“以雙人雪車為例，使用了碳纖維復(fù)合材料后，車身重量只有50公斤左右?！?毛科鑄表示，碳纖維復(fù)合材料具備高強度、高韌性的特點，在沖擊碰撞作用下保持結(jié)構(gòu)完整性，可以保護運動員在比賽過程中不受到傷害，還能最大程度減輕車身重量。

其次，為確保雪車的高安全性，需要盡可能減少連接結(jié)構(gòu)。因此，科研人員選擇用航天的高質(zhì)量翼身融合一體化成型工藝技術(shù)，對雪車前車身和后車身零件進行整體制造，將碳纖維覆蓋在部件模具上，再送入熱壓罐中進行固化，僅用三大部件即可組裝起一輛雪車，實現(xiàn)了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高精度整體制造。

第三，通過航天風(fēng)洞試驗，研制人員找到雪車速度的“最優(yōu)解”。結(jié)合航天的風(fēng)洞試驗和結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，經(jīng)過多輪次迭代，他們最終設(shè)計出翼身融合的流線型外形?！芭c國家隊現(xiàn)用進口雪車相比，第三代國產(chǎn)雪車的風(fēng)阻系數(shù)降低了13%。” 毛科鑄表示。

實現(xiàn)了從可用到好用的轉(zhuǎn)變

前不久，毛科鑄將最新研制的第三代國產(chǎn)雪車送去了國家隊賽道訓(xùn)練中心。國家雪車隊主教練和運動員們坐進車里，對雪車進行了靜態(tài)初體驗。隨后，第三代雙人雪車在國家雪車雪橇中心“雪游龍”雪車賽道上完成試滑，獲得了國家雪車隊的一致好評。

從2021年至今，國產(chǎn)雪車歷經(jīng)3次迭代升級。不斷升級的背后，透著這群航天人對安全和質(zhì)量的“苛刻”要求?！霸跔顟B(tài)上，第二代雪車與第三代雪車區(qū)別不大，兩者的外形和風(fēng)阻系數(shù)都很接近。但在重量上，第三代雪車減輕了約10公斤，并采用了大量人機防護的優(yōu)化措施，在減重的同時更加安全可靠。” 毛科鑄表示。

此外，第三代國產(chǎn)雪車還突破了雪車專用高韌高抗沖擊復(fù)合材料、高質(zhì)量制造等關(guān)鍵技術(shù)，完成了全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)與能力建設(shè)，形成了自主可控的雪車裝備器材設(shè)計—制造—應(yīng)用一體化研發(fā)平臺，中國雪車裝備領(lǐng)域迎來新的里程碑。

“從原理樣機到第一代雪車，我們實現(xiàn)了從0到1的跨越；從第一代雪車到第三代雪車，則實現(xiàn)了從可用到好用的轉(zhuǎn)變?！?毛科鑄表示，目前，第三代國產(chǎn)雪車的外形、重量、風(fēng)阻系數(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了“優(yōu)秀”。后續(xù)，他們將在人機結(jié)合的方向持續(xù)優(yōu)化國產(chǎn)雪車，讓運動員操控得更舒適、更順手，在比賽中達到“人車合一”的境界。