冬奥会也有“卡脖子”技术？这条冰状雪赛道，让我们做出来了

仙仙

一提起即将举办的“2022年北京冬季奥运会”，很多人都会联想到白雪皑皑的赛道上，运动员人头攒动的场景。


可如果没记错的话，今年入冬以来，北京的降雪频率并不高，这样的降雪量能满足部分雪上赛事的举办要求吗？




不得不说，这个担心，的确有些多虑了。


可能很多人不知道，为了保障赛事顺利，冬季奥运会的雪上项目，从很早开始用的就是“人造雪”而非“天然雪”。


这次的冬奥会，我们不但备足了高质量的“人造雪”实现“用雪自由”，甚至还解决了历来“卡脖子”的冰状雪赛道打造问题！


雪上项目，随便一片雪花可不行


大型赛事的雪上项目，对“雪”和“赛道”的要求非常高。


就拿历届冬奥会的传统赛事“高山滑雪”来说，因为其兼具竞技性和观赏性，一直被誉为冬奥会“皇冠上的明珠”。但在该项目中，参赛者的运动速度会保持在一个非常快的状态下，有时其最高时速可达248公里。


快，就意味着风险性的增大。


赛道状态越稳定，参赛者的运动安全才能得到保证。




通常来说，比赛用雪的密度至少要达到每立方米540～560千克。而自然降雪的密度一般只有每立方米150～200千克，远远达不到比赛规定。同时，自然降雪的状态比较容易受到外界的影响，很多时候，短短一个晚上就能让自然降雪发生比较明显的硬度改变。如果在比赛中用这种雪打造赛道，参赛者的雪板非常容易陷入质地松软的雪中，造成侧翻、急停等比赛事故。而“人造雪”却能大大降低这样的风险。




目前，“人造雪”基本用的都是“雪炮式”造雪机。这种造雪机的原理有两种，一种是先利用制冰装置生产出体积比较小的“片冰”，再用这些“片冰”造雪；另一种就是把水注入造雪专用的喷嘴或喷枪，利用高压空气将水流分割成微小的粒子。当这些微小的水粒子遇到外部冷空气时，就会快速凝固成冰晶，形成雪花。


不论选择哪种原理的造雪机，都可以保证雪花的质地、凝固程度，甚至是雪花的大小，尽数被我们掌握。也只有这样规格高度统一的“人造雪”，才能在最大程度上保证赛道用雪的安全性。


“卡脖子”的冰状雪赛道


当然，想全方位地保证雪上项目顺利进行，光有“人造雪”不行，我们还得打造出一条高质量的冰状雪赛道。


所谓冰状雪，是用来形容赛道上雪质的一种状态。


在这种状态下，雪花的密度大致保持在0.65克/立方厘米。从远处看去，赛道表面就像覆盖着一层薄薄的“冰壳”。这样的雪道硬度大、不容易被破坏。即便运动员在高速转弯的情况下，还能保证雪道表面不变形。不论参赛者第几个出场，雪道的状态都是一样的。




不过，打造冰状雪的程序却很复杂，一度是我国的“卡脖子”技术。2016年以前，我国甚至还造不出一条合格的“冰状雪”赛道。


冰状雪不是简单地让雪结冰就行，而是一个让雪质硬化的过程。并且，针对不同的赛道，硬化的步骤也不完全一样。


一般来说，冰状雪赛道可以分为两种。


一种是冰状雪竞技赛道。制作这种赛道时，要先用雪地车将雪道里的基础雪面压紧压实，再使用一种特殊的“Z”字形注水器往雪道里均匀地注水。整个注水过程，既要保证雪道中每立方米的雪含水量相同，还要保证每次移动的距离相同，这样才能保证整条雪道的硬度相同、雪况一致。而整个注水过程，至少需要10~20人的团队共同配合才能完成。




而在打造竞速冰状雪赛道时，用的又是另外一种方法。首先，我们需要先将雪道翻开，把雪块破碎成40厘米左右的疏松层之后，才能用水炮往里面注水。一边注水，还要反复搅拌湿雪，确保赛道范围内的雪层厚度一致且没有大气泡时迅速压平。经过一段时间的低温板结和下沉，雪道内就会自下而上地形成一层冰壳。这时，再由工作人员把赛道表面的浮雪完全清除干净，才算彻底完成。


为了打造出符合国际标准的“冰状雪”赛道，我国的国家高山滑雪中心山地运行保障团队打造了一支中方+外方的国际化团队，一边看外籍专家操作，一边实战演练，在极短的时间里，熟练地掌握了注水量、低温板结时间等关键技术。为了精确掌握冰状雪赛道的雪质，中科院南京天文光学技术研究所的南极团队和中国气象科学研究院还共同研发了专门判断赛道质量的冰雪粒径测量仪和冰雪硬度测量仪。




当然，承办冬奥会，要面临的挑战还有很多。比如，作为首次在温带大陆性季风气候地区举办的冬奥会，我们该如何应对冬春交替期容易出现的极端天气等问题……毫无疑问，无论面前有多少困难，我们都做好了充足的准备。


如今，距离“2022年北京冬季奥运会”的开幕时间越来越近了。


一条条“中国制造”的崭新赛道，正等待着各国运动员的到来。