蔺世杰，张伟伟，郑伟涛，李新涛，马 勇*

（1.西北工业大学 体育部 智能体育工程研究中心，陕西 西安 710072；2.西北工业大学 航空学院 流体力学系，陕西 西安 710072；3.武汉体育学院 体育工程与信息技术学院 国家体育总局体育工程重点实验室，湖北 武汉 430079；4.清华大学 航天航空学院 流体力学系，北京 100084）

当今的体育竞赛不仅仅是运动员体能、技战术的比拼，更是体育科技的竞争。由于帆板比赛中允许摇帆，帆板运动员摇帆效率对比赛成绩有重要影响（郑伟涛等，2008；蔺世杰 等，2021），因此，为了能够保持成绩的稳定从而不断获得比赛胜利，除了选择“天才”运动员和采用科学化训练手段以外（Vogiatzis et al.，2015；Caraballo et al.，2021），还需要突破操控帆翼受运动员本体感受的瓶颈。这需要在全面了解帆翼等器材动力性能的基础上，针对多变的比赛环境，提出更加科学高效的帆板帆翼操纵策略，促进帆板运动员竞技表现的提升。

帆翼作为无机械动力帆船/板的动力源，其空气动力性能的好坏直接影响帆船/板前进的速度和操纵性（马勇等，2012，2013，2016），因此，众多学者利用实验法和计算流体动力学（computational fluid dynamic，CFD）方法研究了帆翼空气动力性能（Bayati et al.，2019；Masuyama et al.，2020）。贺阳映等（2021）、Ma等（2016）和 Sacher等（2020）围绕稳定航行姿态下“美洲杯”和奥运会比赛帆船的固定状态帆翼空气动力性能展开了较系统的研究，涉及环境因素（风速、风向角）、帆翼姿态（攻角、扣角）以及帆翼与空气流固耦合作用。Young等（2019）对二维翼型升沉俯仰运动的研究表明，奥运会帆船比赛中运动员身体周期性压舷摇帆可以提升帆船驱动力，但Zurman-Nasution等（2020）研究表明，二维翼型运动不能完全反映三维帆翼的情况，一定摇动模式下涡旋脱落及涡流耗散超出了描述范围。……