據(jù)美國(guó)宇航局網(wǎng)站7月1日?qǐng)?bào)道，今年，世界各地的游泳健將們正以前所未有之勢(shì)頻頻刷新世界紀(jì)錄，在本周舉行的美國(guó)游泳奧運(yùn)選拔賽，上演了同樣激動(dòng)人心的一幕。有人將這一成果歸功于運(yùn)動(dòng)員為備戰(zhàn)今夏在北京舉行的奧運(yùn)會(huì)所進(jìn)行的高強(qiáng)度訓(xùn)練，還有人認(rèn)為，高科技LZR Racer緊身泳衣在這一過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
這款“神奇泳衣”由英國(guó)Speedo公司和美國(guó)宇航局研制而成。美國(guó)游泳名將邁克爾·菲爾普斯(Michael Phelps)在談到LZR Racer 緊身泳衣時(shí)說：“一觸水，我立馬感覺像火箭一樣。”菲爾普斯參與了這款新泳衣的研發(fā)工作。在上屆雅典奧運(yùn)會(huì)上，這位泳壇王子斬獲6枚金牌、2枚銀牌。自LZR Racer泳衣今年2月投入市場(chǎng)以來，國(guó)際泳壇隨之掀起了一股破世界紀(jì)錄的狂潮，在已經(jīng)作古的44項(xiàng)世界紀(jì)錄中，有40項(xiàng)是由身穿該泳衣的運(yùn)動(dòng)員所創(chuàng)造的。
另外，在LZR Racer高科技泳衣研發(fā)過程中，美宇航局研究人員史蒂夫·威爾金森(Steve Wilkinson)也助了一臂之力。這位供職于美宇航局蘭利研究中心的航空航天工程師承認(rèn)，他對(duì)游泳和泳衣知之甚少。威爾金森說：“我們?cè)谘芯恐行乃鶑氖碌拇蠖鄶?shù)工作都是美宇航局的內(nèi)部工作，屬于層流和湍流邊界層物理學(xué)方面的基本研究。”威爾金森所關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域是如何減阻(drag reduction)，即如何使某一物體更快、更有效地穿過空氣或水。這正是威爾金森在新泳衣研發(fā)過程所從事的工作——測(cè)試泳衣材質(zhì)的空氣阻力。
他說：“在研究中心一個(gè)低速小風(fēng)洞，我們對(duì)近60種織物或樣式的表面粗糙度進(jìn)行了測(cè)試。我們測(cè)試哪一種織物的空氣阻力最小。最終結(jié)果表明，織物表面越平滑，其空氣阻力越小。”但如何在使用空氣的風(fēng)洞里測(cè)試可能被用到水中的材料呢？事實(shí)證明，空氣和水遵循類似的物理運(yùn)動(dòng)定律。這樣一來，風(fēng)洞即可以模擬織物在水中將承受的空氣阻力。另外，與在水中測(cè)試相比，在空氣中測(cè)試更經(jīng)濟(jì)、更簡(jiǎn)單，其測(cè)試選擇面也更廣。
擁有Speedo品牌在美國(guó)使用權(quán)的Warnaco公司之所以建議由美宇航局蘭利研究中心試驗(yàn)織物樣本，原因是該中心數(shù)十年來一直在從事航天器和船只的減阻研究。降低阻力有助于飛機(jī)的飛行效率更高，同這個(gè)道理一樣，降低阻力還有助于游泳運(yùn)動(dòng)員游得更快。研究表明，粘滯曳力或表面摩擦幾乎相當(dāng)于限制游泳運(yùn)動(dòng)員的總阻力的三分之一。
風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)試了織物表面的阻力。威爾金森說：“這是我首次測(cè)試織物，涉及諸多新的挑戰(zhàn)，如搞清楚如何在測(cè)試板上獲得織物，搞清楚如何準(zhǔn)備邊緣，以便沒有東西能干擾空氣在織物上面的流動(dòng)。我認(rèn)為，由于Speedo公司拿出新的方案，使我們可以輕松、準(zhǔn)確地測(cè)試這些織物，我們的研究工作確實(shí)很棒。”
威爾金森從Speedo公司拿到的候選材料是一種管狀材料。他先要在一個(gè)平滑的鋁制板上將管狀材料拉展，接著將四邊敲平。鋁制板被放入小風(fēng)洞的測(cè)試部位。一按開關(guān)，氣流就在上面流動(dòng)。威爾金森通過一系列風(fēng)速開動(dòng)風(fēng)洞，并借助傳感器，測(cè)量表面的阻力。他在記錄了相關(guān)數(shù)據(jù)以后發(fā)給Speedo研究人員。
威爾金森表示，這項(xiàng)研究讓他對(duì)游泳產(chǎn)生了全新的看法，威爾金森說：“屆時(shí)看比賽時(shí)，我想知道他或她是否身穿我在風(fēng)洞測(cè)試過的織物。我還會(huì)密切關(guān)注他們所用的比賽時(shí)間。”
