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破風(fēng)即破速:競速跑鞋的又一速度密碼

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從F1賽車的破風(fēng)板,到高速列車的流線型車頭,當(dāng)速度被推向極限,一個隱秘的對手便悄然浮現(xiàn)——它看不見、摸不著,卻真實(shí)地拖拽著每一個向前沖刺的物體。這就是空氣阻力。在速度的世界里,如何與空氣和解、甚至借力,便成了突破邊界的關(guān)鍵。


跑步也是一樣。尤其當(dāng)配速進(jìn)入精英區(qū)間,身體不再只是和地面較勁,也開始和空氣正面交鋒。于是問題出現(xiàn)了:一雙跑鞋,是否也能像賽車那樣,通過對抗空氣、重塑氣流,為跑者打開新的成績空間?

這正是 Salomon 薩洛蒙 S/LAB Phantasm 3 嘗試回答的命題。它把源于賽車領(lǐng)域的空氣動力學(xué)理念引入跑鞋設(shè)計,提出在20公里/小時左右的馬拉松配速下,理論上最多可節(jié)省18秒。18秒從何而來?又是否真的能轉(zhuǎn)化為更低的耗氧量與更快的終點(diǎn)成績?


Salomon S/LAB Phantasm 3

為什么跑鞋需要“破風(fēng)”?

源自看不見的阻力

在聊 Salomon S/LAB Phantasm 3 之前,讓我們先看一個有點(diǎn)反直覺的事實(shí):當(dāng)跑者以20公里/小時的速度前進(jìn)——也就是全馬約2小時06分的配速——每一步大約有8%的能量,并沒有轉(zhuǎn)化為向前推進(jìn),而是被用來“推開”空氣。[1]

換句話說,馬拉松不僅是腿部力量和心肺能力的較量,也是與空氣之間的一場消耗戰(zhàn)。想再快幾秒,單靠訓(xùn)練“壓榨身體”的空間十分有限,只能從外部環(huán)境中尋找變量。對于精英長跑運(yùn)動員來說,跑步經(jīng)濟(jì)性和最大攝氧量是預(yù)測馬拉松成績的兩個關(guān)鍵因素。[2]

最大攝氧量(VO2max)代表有氧能力,是單位時間跑者有氧代謝能產(chǎn)生的最大能量值。如果把人比作汽車,相當(dāng)于汽車排量/最大馬力。VO2max越高,跑者把氧氣從心肺輸送到外周肌肉組織的能力越高。高水平馬拉松運(yùn)動員VO2max 大約為70~85mL/kg/min,幾乎已經(jīng)接近生理上限。[3]在相同配速下,耗氧量越低,跑步經(jīng)濟(jì)性就越好。[4] 如果能減少用來對抗空氣的那部分能耗,成績自然更有提升空間


最大攝氧量相似的跑者中,跑步經(jīng)濟(jì)性差異可高達(dá)30%,有可能帶來數(shù)分鐘的成績差異。跑步經(jīng)濟(jì)性也被證明是耐力跑表現(xiàn)的有用預(yù)測指標(biāo),尤其是在最大攝氧量相似的跑者之間。[4]

因此,Salomon的思路很直接:既然空氣阻力客觀存在,是否可以從跑鞋本身入手,減少阻力和耗氧,從而提升跑步經(jīng)濟(jì)性,最終提升跑步成績?為此,他們找來了瑞士空氣動力學(xué)創(chuàng)新領(lǐng)域?qū)<?SWISS SIDE。這家公司創(chuàng)始團(tuán)隊出身F1領(lǐng)域,長期為職業(yè)自行車與鐵三選手做風(fēng)洞優(yōu)化。把賽車級的氣動方法論移植到跑鞋上,這在行業(yè)內(nèi)并不多見。


Salomon S/LAB Phantasm 3

從外觀上看,這雙鞋最醒目的設(shè)計是包裹腳踝的無縫鞋面設(shè)計。它的目的并非造型,而是讓氣流從鞋面過渡到小腿時更平順,減少腳踝處的紊流。整雙鞋的輪廓也特別做得圓潤流暢,盡量消除突兀邊緣。原因很簡單:在擺腿階段,腳部的瞬時速度可達(dá)到身體前進(jìn)速度的兩倍左右。配速3分的跑者,腳在空中的瞬時速度接近40公里/小時。[5] 在這個速度下,哪怕一條外露鞋帶,都可能成為制造擾動的源頭。

根據(jù)風(fēng)洞測試數(shù)據(jù),這種整體氣動設(shè)計在理想條件下,相比上一代產(chǎn)品可減少跑鞋區(qū)域約16%至28%的風(fēng)阻。很驚人的結(jié)果對不對?當(dāng)然,風(fēng)洞環(huán)境與真實(shí)路跑仍有差異,但至少說明一件事:在高速跑動場景下,跑鞋的空氣動力學(xué)優(yōu)化確實(shí)存在可量化空間。

接著問題來了:風(fēng)阻降低之后,如何轉(zhuǎn)化為成績提升?這組百分比,究竟怎樣推算成“最多節(jié)省18秒”?背后的邏輯,并不只是簡單的比例換算,下面我們通過一個簡單的視頻告訴你。

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室里發(fā)生了什么?

要知道阻力如何被減少,首先得清楚風(fēng)洞到底是干什么的?

簡單說,風(fēng)洞就是一個人工制造氣流的實(shí)驗(yàn)室。飛機(jī)、高鐵、F1賽車在定型之前,都得在里面待上幾百個小時——工程師通過煙霧或者激光,看清氣流是怎么流過機(jī)身、車身的,哪些地方有渦流、哪些地方阻力大,然后一點(diǎn)點(diǎn)修改造型,讓空氣“更加順暢擦過”。


圖源丨Cory Smith

跑鞋進(jìn)風(fēng)洞,邏輯也一樣。Salomon把S/LAB Phantasm 3單獨(dú)放進(jìn)風(fēng)洞,模擬不同角度的空氣流動——因?yàn)槿嗽谂懿綍r,腳的角度一直在變,擺蕩過程中鞋面以不同角度迎風(fēng)。工程師需要通過這些不同角度的測試,看看氣流到底是怎么經(jīng)過這雙鞋的。

也就是說,這種測試并不是測這雙鞋能跑多快,而是主要關(guān)注阻力值和氣流形態(tài)。

阻力值很好理解:用一個高精度天平,直接測出鞋在風(fēng)中受到的力。數(shù)值越小,說明空氣拖拽得越輕。氣流形態(tài)則需要可視化手段——往風(fēng)洞里噴煙霧,或者用激光捕捉空氣粒子的軌跡。這時候你能看到:氣流在鞋頭是絲滑地流動過去,還是在某個凸起處突然“撕開”,形成一團(tuán)亂糟糟的漩渦。那些漩渦,就是能量被白白消耗掉的地方。


Salomon S/LAB Phantasm 3官方測試示意圖

Salomon的測試結(jié)果顯示,S/LAB Phantasm 3相比上一代產(chǎn)品,能在理想狀態(tài)下減少16%到28%的風(fēng)阻。這是風(fēng)洞里的測力天平給出的實(shí)打?qū)嵉臄?shù)據(jù)。

而在氣流形態(tài)的可視化畫面中可以看到,包裹腳踝的護(hù)罩結(jié)構(gòu)確實(shí)起到了作用:氣流從鞋面流經(jīng)腳踝時,不再是突然分離形成渦流,而是更平滑地過渡過去。鞋身圓潤的輪廓也讓氣流分離點(diǎn)后移,從而減少了后端壓強(qiáng)產(chǎn)生的阻力。



所以這個實(shí)驗(yàn)最核心的結(jié)論其實(shí)很簡單:“跑鞋設(shè)計可以優(yōu)化風(fēng)阻”這個命題是成立的。有了這個底層的物理依據(jù),“18秒”的推算才有了站得住腳的支點(diǎn)——如果風(fēng)阻根本沒變,省時間就無從談起。

從實(shí)驗(yàn)室到賽道

18秒是如何計算出來的?

風(fēng)阻降低16%-28%,然后是怎么變成“馬拉松最多快18秒”的?其實(shí)這是一個基于流體力學(xué)模型的推算值。

計算路徑是這樣的:

第一步,風(fēng)洞測出鞋子比上一代減少了16%-28%的風(fēng)阻。

第二步,把這個數(shù)據(jù)代入流體力學(xué)模型,再結(jié)合一個具體的場景——精英跑者以2小時06分完成馬拉松。

模型會按照這樣的思路進(jìn)行演算

風(fēng)阻降低→跑者克服空氣阻力消耗的能量減少 →節(jié)省下來的能量如果全部轉(zhuǎn)化為前進(jìn)動力→ 在同等努力程度下,完賽時間最多可節(jié)省約18秒。


雖然是理論推算值,但它量化了設(shè)計優(yōu)化的潛力——如果一切條件理想,這雙鞋能幫跑者從空氣手里“搶”回18秒。這不意味著你穿上它就能自動快18秒,真實(shí)比賽還有風(fēng)向、跟跑、體能分配等許多變量需要考慮。

時間雖然是推算,但真實(shí)耗氧量卻能被測量出來。Salomon邀請運(yùn)動員在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下佩戴便攜式氣體代謝系統(tǒng),直接測量耗氧量。結(jié)果顯示,相比上一代產(chǎn)品,穿著 Salomon S/LAB Phantasm 3 時,三位測試者的耗氧量分別下降了3.7%、3.6%和1.8%。這也直接證明鞋子確實(shí)讓跑者跑得更“經(jīng)濟(jì)”了。

賽道上的成績也能說明表現(xiàn)——超長跑女王考特妮·道沃爾特穿著這款跑鞋在加州國際馬拉松賽上跑出了2小時38分55秒的成績,將她的馬拉松個人最佳成績大幅提高了11分鐘。富特蘇姆·齊納塞拉西耶穿著同一雙跑鞋,以2小時09分31秒的成績贏得了男子組冠軍,同樣刷新了個人最佳紀(jì)錄。



穿著Salomon S/LAB Phantasm 3 跑步的運(yùn)動員們

誰能從這18秒獲益?

要回答這個問題的線索已經(jīng)很明確:第一,風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)確認(rèn)風(fēng)阻確實(shí)下降;第二,流體力學(xué)模型在特定速度場景下推算出理論上限約18秒;第三,真人測試顯示耗氧量下降,跑步經(jīng)濟(jì)性得到提升。三條線索指向同一個方向——Salomon S/LAB Phantasm 3 的空氣動力學(xué)設(shè)計確實(shí)能帶來可量化收益的工程優(yōu)化。

在真實(shí)賽道上,它屬于速度足夠快的人??諝庾枇εc速度平方成正比,跑得越快,空氣“拽”得越起勁,氣動優(yōu)化的邊際收益也越明顯。因此,這雙鞋主要服務(wù)的是男子SUB3:00,女子SUB3:20的跑者(全馬中能跑進(jìn)3小時的男跑者、跑進(jìn)3小時20分的女跑者),以及更高水平的精英和大眾嚴(yán)肅跑者。


對他們來說,S/LAB Phantasm 3的邏輯是成立的:他們的最大攝氧量已經(jīng)被練到接近天花板,跑步經(jīng)濟(jì)性每提升一點(diǎn)點(diǎn),都可能轉(zhuǎn)化成賽道上肉眼可見的優(yōu)勢。這雙鞋沒有在幫他們“變快”,而是在幫他們更好地“用自己”——把對抗空氣的那部分能耗降下來,把有限的能量留給更有挑戰(zhàn)性的賽段。

至于更大眾的跑者,這雙鞋也同樣有效。配速放緩后,空氣阻力在整體能耗中的占比下降,所謂“破風(fēng)”效果自然不容易被體感放大,但這并不意味著它失去價值。UK8.5碼,約199克的重量,以及高回彈中底帶來的推進(jìn)感,本身就是頂級競速鞋的核心體驗(yàn)。

有體驗(yàn)者提到,這雙鞋的“破風(fēng)”設(shè)計需要足夠的速度才能激活——配速越快,性能釋放越充分,尤其在430(配速4分30秒每公里)及更快的配速區(qū)間,它的空氣動力學(xué)優(yōu)勢才能真正體現(xiàn)出來。換句話說,它是一雙為競速而生的鞋,目標(biāo)很明確:服務(wù)那些追求PB的嚴(yán)肅跑者。


Salomon S/LAB Phantasm 3

Salomon S/LAB Phantasm 3是一雙“速度越快越有價值”的鞋。它把工程優(yōu)化推到了一個更細(xì)分的賽道——為那些已經(jīng)很快的人,再爭取一點(diǎn)點(diǎn)確定性的優(yōu)勢。而對普通跑者來說,它依然是一雙輕、彈、干脆利落的競速工具,只是那18秒,未必屬于每一個人。

從越野跑王者到路跑市場的“攪局者”,Salomon這次帶來的是一種挺有意思的解題思路:當(dāng)大家都在卷中底、卷碳板、卷堆疊高度的時候,他們選擇向一個看不見的對手:空氣——要時間

把源于F1賽車的空氣動力學(xué)方法論,塞進(jìn)不到200克的跑鞋里,本質(zhì)上是在回答一個問題:當(dāng)跑者的身體已經(jīng)被訓(xùn)練到極致,還能從哪里再擠出一點(diǎn)點(diǎn)速度?

S/LAB Phantasm 3給出的答案是:從風(fēng)阻里省出跑步經(jīng)濟(jì)性。那18秒的理論收益也好,3.7%的耗氧量降幅也罷,都不是為了證明這雙鞋能讓人“一步登天”,而是在告訴那些追求極致的跑者:你每一分努力的背后,還有這么一點(diǎn)點(diǎn)空間,其實(shí)可以被工程優(yōu)化給填上。

這背后其實(shí)是Salomon這幾年一直在講的“路野雙修”邏輯——把越野賽道上積累的對復(fù)雜地形的理解,和對極端環(huán)境的應(yīng)對能力,平移到了城市路跑的場景里。不同的是,這次要征服的不是泥濘和碎石,而是看不見、摸不著卻真實(shí)存在的空氣。

從這個角度看,S/LAB Phantasm 3不只是給跑者多一個PB的選擇,也是給這個已經(jīng)卷到不行的路跑市場多一種思路:原來“快”的定義,還可以從流體力學(xué)的角度重新拆解一遍。

對整個行業(yè)來說,Salomon真正留下的可能不是那18秒,而是一個提醒:當(dāng)所有人都盯著同一個方向“卷”的時候,不妨抬頭看看,空氣里是不是還藏著一點(diǎn)機(jī)會。

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參考文獻(xiàn)

[1] da Silva, E. S., Kram, R., & Hoogkamer, W. (2021). The metabolic cost of overcoming air resistive forces in distance running. bioRxiv, 2021-04.

[2]Joyner MJ, Hunter SK, Lucia A, Jones AM. Physiology and fast marathons. J Appl Physiol (1985). 2020;128(4):1065-1068.

[3] Venturini E, Giallauria F. Factors Influencing Running Performance During a Marathon: Breaking the 2-h Barrier. Front Cardiovasc Med. 2022 Mar 2;9:856875.

[4] Saunders PU, Pyne DB, Telford RD, Hawley JA. Factors affecting running economy in trained distance runners. Sports Med. 2004;34(7):465-85.

[5]https://www.soycorredor.es/material-running/salomon-se-pasa-juego-su-zapatilla-con-carbono-asfalto-no-tendra-costuras_321536_102.html

[6]文章所有風(fēng)洞測試數(shù)據(jù)均來自P082 Aero Running Shoe Validation GST REPORT

本文審核


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