技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種羽毛球?qū)Ｓ玫姆抡嬗鹈緦嵱眯滦瓦€涉及采用這種仿真羽毛制成的羽毛球。

背景技術(shù)

采用人工材料代替天然鵝鴨羽毛來制作羽毛球是產(chǎn)業(yè)界和羽毛球運動界的一個理想。因為鵝鴨毛羽毛球的耐打性太差，導(dǎo)致運動員頻頻換球，并使打球成本大大提高；同時鵝鴨毛羽毛球生產(chǎn)工藝繁雜、材料本身的成本也較高。但是，這種材料替換所隱藏的技術(shù)困難決非一般人所能想象。產(chǎn)業(yè)界開展相關(guān)的研究工作已經(jīng)超過20年，但到目前為止，還沒有任何一種人工材料代替鵝鴨毛制成的羽毛球在綜合性能上達到優(yōu)質(zhì)鵝鴨毛羽毛球的水平。現(xiàn)有塑料羽毛球的綜合性能根本滿足不了水平稍好的業(yè)余選手的技術(shù)要求，更是被專業(yè)運動員所遺棄。直到2007年，才開始出現(xiàn)具有實用價值的羽毛球?qū)Ｓ梅抡嬗鹈?或稱人工羽毛)；到2009年底，才有采用仿真羽毛制成的羽毛球上市。但這種采用仿真羽毛制成的羽毛球仍然存在旋轉(zhuǎn)速度不夠、生產(chǎn)工藝復(fù)雜或者是超重的問題，還是沒有完全達到優(yōu)質(zhì)鵝毛球的水準(zhǔn)。

羽毛球是一項對球品的技術(shù)細膩度要求非常高的產(chǎn)品。運動員在長期的練習(xí)和比賽中，已經(jīng)培養(yǎng)出了非常細膩的擊打體驗。這種擊打體驗以優(yōu)質(zhì)的天然鵝毛球為基礎(chǔ)，包括重量、球速、旋轉(zhuǎn)、高遠球飛行軌道、放小球的穩(wěn)定性、搓球翻滾、擊球手感、擊球聲音、落點準(zhǔn)確度等等。人工材料羽毛球就是要在這些因素上盡最大可能的接近天然鵝毛球。

影響羽毛球綜合性能的，至少有以下七大要素：重量、重量分布、重心位置、球體支撐強度、正面風(fēng)阻力(或稱軸向風(fēng)阻力)、繞軸風(fēng)阻力和抗擊打耐力。相應(yīng)地就產(chǎn)生三大技術(shù)難關(guān)：材料關(guān)、結(jié)構(gòu)關(guān)和工藝關(guān)。這七大要素和三大技術(shù)難關(guān)的任何一項不能達標(biāo)，羽毛球就不能被運動員所接受，也就難以在商業(yè)上取得成功。因此在考核一種羽毛球新技術(shù)是否實用時，要從上述七大要素三大難關(guān)進行綜合評判。換句話說：小小的羽毛球?qū)嶋H上是一個系統(tǒng)工程，包含了多個子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)之間緊密關(guān)聯(lián)，相互影響，任何一個子系統(tǒng)的微小調(diào)整都會帶動全系統(tǒng)綜合性能的改變。從檢索到的跨度超過20年的專利說明書來看，絕大部分是針對某一子系統(tǒng)的單獨改造，而且大都是基于理論假想的設(shè)計，未經(jīng)實際驗證。所以幾乎全部都不具有實用性、或者無法實現(xiàn)。也正是這個原因，才歷經(jīng)20余年，截止到2007年，除了鵝鴨羽毛球和性能有缺陷的塑料羽毛球之外沒有任何具實用價值的新型羽毛球出現(xiàn)。

其中重量、重量分布和旋轉(zhuǎn)是目前球體材料人工化過程中最難解決的要素。羽毛球?qū)χ亓康淖兓浅Ｃ舾校涿舾卸冗_到0.1克數(shù)量級，也就是說在一些關(guān)鍵部位，只要0.1克的重量改變就會引起羽毛球整體性能的重大變化。而對于單片羽毛來說，對重量的敏感度則達到了0.01克，也就是說，每片羽毛如果增加0.01克，則整球裙部將至少增加0.15克，這樣的重量改變將嚴(yán)重破壞羽毛球的飛行性能。現(xiàn)有的塑料羽毛球和仿真羽毛的球裙部分大都超重。羽毛球的重心最好落在球頭和球體連接部附近。如果裙部太重，重心上移，羽毛球極易翻滾，而越靠近羽毛球裙部頂端位置，對超重的敏感度就越大，因為這個位置的力矩最大；如果裙部過輕，重心過于下移，則球頭下墜，也影響性能。但從工程技術(shù)上來講，羽毛球裙部的重量越輕越好，因為在保證羽毛球球體有足夠支撐強度的前提下把產(chǎn)品做得更輕是一個高難的技術(shù)問題，而掌握了超輕的裙部制造技術(shù)后，再進行配重則是很容易解決的。有些人工材料羽毛球為了減重，就把球裙支桿做得很細、球裙做得很薄。重量是達標(biāo)了，但強度不夠了，球也不旋轉(zhuǎn)了。羽毛球是否能穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)是非常關(guān)鍵的。繞軸風(fēng)阻力就是用來推動羽毛球繞軸旋轉(zhuǎn)的。羽毛球飛行時繞軸旋轉(zhuǎn)不但可以穩(wěn)定其飛行過程，而且能有效消耗部分飛行動能，在羽毛球被大力扣殺時，有一定的減速作用，使其飛行速度更符合運動的要求。

歸結(jié)到一點：人工材料羽毛球的真正核心就是球裙部分的重量問題，只要球裙的重量問題解決了，其它問題就有了解決的基礎(chǔ)。具體的仿真羽毛上就是解決羽片部分的重量問題。可以說，在保證強度的前提下，對羽片部分每一豪克的減重都是寶貴的。

另外，影響羽毛球飛行性能還有一個不被人注意的、細微的、但又很關(guān)鍵的因素：風(fēng)阻力突變現(xiàn)象——如果球裙支撐桿太軟，則羽毛球裙部在被大力擊打瞬間會出現(xiàn)劇烈變形，隨即又恢復(fù)正常，在這一縮一張的過程，風(fēng)阻力產(chǎn)生劇烈變化，使羽毛球飛行速度產(chǎn)生瞬間突變，運動員也許感覺不到這種速度的變化，但可以明顯體會到羽毛球的飛行和標(biāo)準(zhǔn)羽毛球是有區(qū)別的——出球感覺會變得怪異、落點會不準(zhǔn)確。

所以說，人工材料羽毛球的開發(fā)永遠面臨七大要素、三大難關(guān)的互相制約，只考慮某一方面的性能是不行的。