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世界杯用球“Telstar18”攻击性十足

世界杯用球“Telstar18”攻击性十足 ...

世界杯用球“Telstar18”攻击性十足

2018年俄罗斯世界杯开锣在即,世界各地的球迷、伪球迷蠢蠢欲动,为狂欢做好准备。

有一个超级球迷,为世界杯的献礼很特别,从上届世界杯前夕开始,他就一直在做关于世界杯官方用球的空气动力学研究,论文发表在《自然》等世界一流刊物上。

这位球迷科学家Sungchan Hong,是日本筑波大学健康与运动科学系的助理教授。他最新的论文发表在《机械工程师学会》杂志上,他和他的团队对本届世界杯官方用球,作了全面的空气动力学分析。

向第一只官方用球致敬

球皮从32块变成6块

早年,世界杯比赛没有官方统一用球,每个国家的球队,带着自家常用的足球来耍。第一届世界杯决赛,阿根廷和乌拉圭两支队伍,用自己的足球各踢了半场。

今年俄罗斯世界杯的官方用球,是在2017年11月由上一届世界杯金球奖得主里奥·梅西公布的,叫做“Telstar 18”。这个名字,是对1970年墨西哥世界杯上,首个世界杯官方用球“Telstar”的致敬,中文可以翻译成“电视之星”。

世界杯足球起初一直做成黑白相间,为了便于在彩色电视不普及的年代,大多数球迷捧着黑白电视的时候,能够一眼就看清楚球跑哪里去了。

就块面来讲,从1970年那只“电视之星”开始,一直到2002年日韩世界杯的官方用球,全部都是由32块“五边形+六边形”皮面缝制而成的。

从2006年德国世界杯开始,阿迪达斯制造的官方球“团队之星”,做出一个重大改动:它只有14块面皮,而且是热胶粘合,毫无疑问,它比过去的球都更圆更光滑。

此后,世界杯的官方足球,成了许多航天动力研究领域科学家的研究课题。2010年南非世界杯,阿迪达斯又推出了全新设计“普天同庆”,它只有8块热粘合面料;2014年巴西世界杯的官方用球“桑巴荣耀”,又刷新了世界杯专用球的纪录,皮面减少到了6块。

Telstar 18也是由6块皮面组成,但形状又和“桑巴荣耀”不同。“桑巴荣耀”的皮面呈十字型;而Telstar 18的形状,有点像古代的一种暗器“血滴子”,带有锯齿状的快刀。

昂贵的混球

“普天同庆”风评最差

足球面块的不同,会怎样影响球在空中的飞行?这是Sungchan Hong团队一直在思考的空气动力学问题。

记者通过邮件和Sungchan Hong取得了联系,Hong博士告诉我,一个飞行的足球所受到的空气阻力是非常复杂的。

“简单解释是,当球在空气中运行时,足球表面会形成一个很薄的边界层,正是它在影响足球的运行轨迹。”

目前为止,Hong博士已在包括《自然》等世界上最顶尖的杂志上,多次发表关于世界杯比赛用球的论文,他们通过风洞实验和机器人模拟实验,对多种不同足球的正面、侧面受力、风行轨迹等变化,做过系统分析。

“我从小到大一直在学校足球队,现在每周还在踢球。”Hong博士说,“大部分时间,我是守门员,所以我对足球的飞行轨迹特别有兴趣。”

世界杯用球“Telstar18”攻击性十足

可能更多的门将都很需要Hong博士的这项研究结果。这些年来,被吐槽最多的世界杯用球就是8块面皮组成的“普天同庆”,来听听门将们的点评——

意大利的布冯称之为:“像暗器一样诡异”;西班牙的卡西利亚斯大骂其“腐烂恶臭”;巴西的塞萨尔嗤之以鼻:“随便在地摊捡的货都比这玩意好。”

这些都不是无缘无故的恨,因为“普天同庆”形状太圆润,飞行轨迹太飘逸,妖孽的走位,让门将完全无法对它进行飞行轨迹预判。

Hong博士的实验表明:在中等速度及以上时,与其他球相比,“普天同庆”似乎总是无规律地振荡。“普天同庆”的形状太圆、太完美,以致每一脚的触球时间缩短,足球旋转减少,速度降低,飞出了无法捉摸的轨迹。

也因此,自从阿迪达斯公司开启世界杯官方用球皮面改革后,“普天同庆”是风评最差的一只足球,被球员誉为“昂贵的混球”。

6片“血滴子”飞得又快又稳

还自带智能芯片记录数据

“普天同庆”的下一任,2014年的“桑巴荣耀”名声就好多了。

Hong博士实验室的风洞试验显示:空气阻力,随足球面块取向的不同而不同。而空气阻力的作用,对采用6块面料的球来说,是最低的。

“空气阻力低,球速就会更快,这只球的进攻性会更强。”浙江大学空气动力学专家陈伟芳教授介绍,而从Sungchan Hong的论文结果看,当球被机器人踢出时,球的轨迹,会受到面料块数量的实质性影响,“6块皮面的球和32块面皮的传统球,相对于其他数量皮面的球来说,飞行轨迹相对稳定和规则。”

今年的“Telstar 18”,使用6块面皮,通过无缝粘接技术,组成一个完整的足球。

按照Hong博士的论文结果看,从空气动力系数考量:Telstar 18和“桑巴荣耀”的表现相似,都非常优秀。不过风洞试验表明:Telstar 18在短距离的空中阻力系数更。?尚兴俣然岣?。而在中速(时速20~40公里/小时)传球最有效,飞得最远。所以,但凡打快速传球的球队,应该会耍得很欢畅。

由于控制了不稳定性,对于能用精准脚法踢出弧线球的球员来说,这个球踢起来会更得心应手。而门将也会比较好防守,因为它不太会飞出匪夷所思的轨迹。

除了外观,Telstar 18还有一项大突破:植入了NFC智能芯片。芯片添置在球面的第二层和第三层材料之间,当你使用智能手机通过NFC技术与Telstar 18连接后,就能收取到球速、球路等数据,可供下次研究。

在阿迪达斯官网上,Telstar 18已经开始销售,价格为124美金。

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