3D-печать для скорости: Как генераторы вихря Nike меняют мир легкой атлетики

Ключевые проблемы 3D-печати и их решение в спорте

Революция Nike: Генераторы вихря для максимальной скорости

Nike представила уникальный скоростной костюм, разработанный специально для среднедистанционной бегуньи Кили Ходжкинсон, выступающей на дистанции 800 метров. Главная инновация этого костюма — 3D-печатные генераторы вихря. Эти элементы, имеющие форму дельты и меняющие цвет, расположены на ключевых участках костюма для минимизации аэродинамического сопротивления там, где это наиболее критично для тела спортсмена. Nike заявляет, что это самые быстрые генераторы вихря, когда-либо созданные компанией.

Разработка костюма велась в тесном сотрудничестве с самой Ходжкинсон. Основная часть работы проходила в Инновационном центре Леброна Джеймса (LeBron James Innovation Center) на кампусе Philip H. Knight. Этот подход объединяет инсайты атлета, исследования в области спортивной науки и передовые методы создания продукта, формируя то, что Nike называет "полностью интегрированной системой скорости".

Принцип работы 3D-печатных генераторов вихря

Генераторы вихря, используемые Nike, отличаются по размеру и ориентации. Их особенность в том, что они не применяются равномерно по всей поверхности костюма, а индивидуально настраиваются под каждую конкретную часть тела Ходжкинсон. Этот подход стал возможен благодаря вычислительному моделированию.

Как это работает с точки зрения аэродинамики? Генераторы вихря создают небольшие вихри — своего рода миниатюрные "торнадо". Эти вихри "притягивают" быстро движущийся воздух, обтекающий тело спортсмена, к более медленному слою воздуха, который находится непосредственно у поверхности тела. Такое смешивание воздушных потоков уменьшает зону пониженного давления (так называемый "след"), которая обычно формируется позади движущегося атлета. Снижение этого следа напрямую ведет к уменьшению сопротивления воздуха, что позволяет спортсмену поддерживать более высокую скорость на протяжении всей дистанции.

Именно сложность индивидуальной геометрии и необходимость точной настройки сделали 3D-печать идеальным выбором для создания этих элементов. Изготовление таких уникальных форм с помощью традиционных методов литья или шитья было бы чрезвычайно трудоемким и экономически нецелесообразным. Остальная часть костюма также спроектирована с акцентом на минимизацию сопротивления: используется стратегическое сочетание различных тканей, минимизированы швы, отсутствуют застежки. Дополнительные элементы, такие как артикулированное колено сзади для плавной работы ткани при максимальном сгибании и запатентованная ластовица 4D для свободы движений, дополняют комплексный подход к аэродинамике и комфорту.

Дизайн, ориентированный на личность и результат

Nike позиционирует 3D-печатные генераторы вихря как часть более крупной системы, разработанной специально для Ходжкинсон. Этот подход отражает философию компании: "каждый прорыв начинается с атлета". Дэн Фаррон, вице-президент Nike по инновационному дизайну спортивной одежды, подчеркнул связь технической работы с личным брендом Ходжкинсон: "Мы разрабатываем не только для максимальной производительности, но и для пикового самовыражения. Кили — спортсменка, которая не боится рисковать; она смелая и яркая. Этот скоростной костюм — отражение того, кто она есть".

Сама Ходжкинсон, являющаяся атлетом Nike с 2019 года, описала свои ощущения от нового костюма: "В этом скоростном комплекте я чувствую себя быстрой, свободно двигающейся, комфортно и уверенно".

Nike не раскрывает конкретный процесс 3D-печати или материал, использованный для изготовления генераторов вихря. Также пока неясно, появится ли технология, разработанная для этого уникального костюма, в будущих коммерческих продуктах.

3D-печать в спорте: Десятилетие борьбы за миллисекунды

3D-печатные генераторы вихря от Nike — это часть более широкой тенденции в спортивной индустрии, которая активно использует 3D-печать уже более десяти лет для создания индивидуализированной аэродинамической экипировки и одежды, идеально подогнанной под тело спортсмена. Основное преимущество здесь заключается не столько в материалах, сколько в возможности создавать сложнейшую геометрию, которую трудно или невозможно воспроизвести методами литья или шитья с экономической эффективностью. Именно поэтому Nike обратилась к 3D-печати для этого конкретного элемента костюма Ходжкинсон.

Аналогичные примеры в других видах спорта

• Компания Vorteq использовала технологию 3D-сканирования от Artec 3D для создания аэродинамических костюмов, идеально подогнанных под тела олимпийских велогонщиков на Играх в Токио. Эти костюмы были разработаны как легкие, дышащие и значительно снижающие сопротивление воздуха благодаря индивидуальной подгонке, а не стандартным размерам.
• В автоспорте компания CRP Technology применяет тот же принцип генераторов вихря, что и Nike, но для совершенно другого транспортного средства — суперкаров. Они 3D-печатают генераторы вихря для автомобилей, используя жаропрочный материал Windform RS. Эта технология применяется для управления воздушными потоками и снижения сопротивления на высокоскоростных дорожных автомобилях.
• Недавно этот подход вышел за рамки спортивной одежды и распространился на полномасштабное моделирование производительности. Например, NASCAR использовала полноразмерные 3D-печатные модели спортсменов и саней для оптимизации аэродинамики бобслея для сборной США по санному спорту, применяя методы аэродинамики из автоспорта для улучшения формы саней и позиции атлета перед Зимними Олимпийскими играми.

Новый уровень персонализации: от общего к частному

Скоростной костюм Nike выводит эту логику на новый уровень. Вместо того чтобы моделировать сопротивление воздуха внешне или формировать весь костюм по общим меркам атлета, генераторы вихря вычисляются с помощью специализированного ПО и печатаются непосредственно в определенных точках тела Ходжкинсон. Таким образом, снижение сопротивления воздуха становится индивидуально изготовленной функцией, а не просто общим принципом дизайна.