“帶動三億人參與冰雪運動”的北京冬奧會正進行得如火如荼。2月5日,由武大靖、任子威、范可新、曲春雨組成的中國短道速滑團隊奪得北京冬奧會短道速滑混合團體2000米接力賽冠軍,拿下中國隊本屆冬奧會的首金。
首金的產生被譽為“最快的冰遇見最亮的星”。
快而滑的冰面一直是冬奧會比賽最重要的運動舞臺之一。除了短道速滑,還有不少冬奧比賽項目都需要在冰面上展開激烈競技,如速度滑冰、花樣滑冰、冰壺、冰球等。
這一片“冰天雪地”與大自然的冰雪十分不同。它不僅是影響比賽成績的關鍵因素,也關系到運動員的競技安全。制作冬奧會比賽用冰,過程復雜、標準嚴苛,而且這片冰下,還“隱藏”著許多的科技成果。
不同賽事要用不同的冰
自然界中,水在低于0℃的環境下就會結冰。然而,“冬奧冰”的制成卻并非如此簡單。它不僅要做到形成時間快、表面光滑,還需滿足不同比賽項目對冰面溫度、厚度等的不同需求。
那么,冬奧會不同冰上項目所需的冰有何不同?
中國隊本屆冬奧會首金項目短道速滑需要“最快的冰”,這就要求冰面厚度為3厘米到5厘米、冰面溫度為-7℃至-6℃。
短道速滑被稱為“短道”,其冰道每圈為111.12米。與其相比,被稱為“大道”的速度滑冰,冰道周長要長得多,為400米。所以,“大道”要求冰面厚度在2.5厘米到3厘米,理想冰面溫度為-9℃至-5℃。
被譽為“冰上舞蹈”的花樣滑冰對冰面厚度要求為6厘米到7厘米、冰面溫度要求為-4℃至-3℃。為了美觀,運動員還會穿著比較輕便、閃亮的服裝,所以室溫還要營造出溫暖如春的感覺。
除了滑冰,冬奧會賽場上還有冰球、冰壺等冰上項目,它們對“冬奧冰”也提出了不同的要求。
冰球與冰壺比賽要求冰面溫度在-6℃,而且要求冰面極為平整。在冰壺比賽中,冰面1毫米的平坦度偏差,都會對冰壺的走向產生很大影響,進而影響選手的發揮。在國家體育館冰球項目比賽場地上,1800平方米的冰面要求為一個水平面,誤差不得超過0.5毫米,此次冬奧會的中國制冰團隊,更是力爭將誤差控制在0.1毫米—0.2毫米。
冬奧不同比賽用冰要求不同溫度、厚度,歸根結底是因為各項比賽需要不同硬度的冰。冰面溫度、厚度將影響冰面的硬度,從而影響運動員的發揮。
以花樣滑冰為例,如果冰面溫度太低,運動員起跳、下落時,冰面就容易崩裂;如果溫度高了,冰面就會變軟,運動員就會感覺冰刀“拔不出來”,影響起跳。速度型的短道速滑等項目,對于冰溫要求更低,這樣冰面會更硬,能給運動員提供更好的力度支撐,也便于提速。
打造“冬奧冰”有這些門道
為了滿足冬奧會各個比賽項目的用冰需求,中國的制冰團隊鉚足勁兒,早早開始了準備。
通常來說,制冰過程由制作基礎冰、噴白漆、粘貼標識并畫線、制作表面冰等步驟構成。在開始制冰前,還要進行深度的地板清潔,在地板預冷12小時—18小時之后,即可開始制作基礎冰。
制作基礎冰可視為“打地基”環節,其中保證基礎冰的平整極其重要。如果沒有讓基礎冰和混凝土地面完全貼合,運動員踩上去后可能會導致冰開裂。因而,基礎冰需要制冰師用噴棒均勻地把水灑在賽場的每一個點上,制成約2厘米厚的冰層。
鋪完基礎冰后的賽場,還不是觀眾所熟悉的“奶白色”冰場。這是因為制冰師還未完成噴白漆的工作。通過向基礎冰層噴白漆,原本透出混凝土地面顏色的冰就會變成更好看的奶白色。
等白漆固定后,制冰師粘貼標識并按照比例將稱好的油漆與軟水進行混合,開始畫線工作,畫線的位置和寬度都需要符合國際冰聯標準要求。
完成粘貼標識和畫線后,便可開始制作厚度約為3厘米的表面冰。最后用掃冰車打磨、找平,制冰工作才算真正完成。與此同時,還要滿足任意3平方米內的冰面最大高度差不能超過2毫米的平整度要求。
如果是制作冰壺賽道,還需制冰師進行“打點”工作,即在冰面上噴灑純凈水,形成均勻的冰粒,并用掃冰機將賽道刮出需要的高度和形狀。
在制冰環節中,保證精準度是一大難點。例如,制冰師需要在制冰管上澆水,使水凍成冰,形成一整塊冰面。在這個過程中,如果制冰師澆水時步伐速度不一致,就容易造成冰面凍結后厚度不一致。因此,制冰師在制作冰面時,既有時限要求,又需精準控制。
這意味著制冰是個“體力活”。“臟活累活比較多,工具很重,冰場很冷。有時候,要在-6℃的冰面上連續工作16到18個小時。”北京冬奧會冰壺場地制冰師張芷源說。
科技加持保障比賽用冰
除了“體力活”,制冰工作還有不少科技成果加持的“技術活”。
北京冬奧會首次采用了清潔低碳的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術。這是目前世界上最環保的制冰技術,碳排放趨近于零,有助于打造出最快、最環保的冰面。相較于傳統的制冰技術,它不僅將能效提升了20%以上,冰面溫差可控制在0.5℃以內,制成的冰也更加均勻,不會出現各個部位溫度不一樣、冰面硬度不均勻的情況。
北京大學教授、國際天然工質研究領域知名專家張信榮認為,二氧化碳跨臨界直冷制冰技術具有安全性高、能耗和運行成本低、環境友好等優點。