一种竞速项目比赛服帽子

本发明涉及运动装备与服装设计，尤其涉及一种竞速项目比赛服帽子。

背景技术：

1、在竞速类冰雪运动项目中，如速度滑冰，运动员的比赛成绩往往受到空气阻力的显著影响。研究表明，在高速滑行过程中，运动员所受的空气阻力占总阻力的80%左右，而比赛服的空气动力学性能对降低风阻具有重要作用。目前，国内外对竞速类运动服装的减阻研究主要集中在整体服装的面料、结构线及表面纹理等方面，而针对头盔号码帽罩（即比赛服帽子）局部的空气动力学优化研究较少。

2、此外，现有头盔号码帽罩多为简单贴合式设计，缺乏系统的空气动力学结构优化，未能有效降低风阻，甚至可能因结构不合理而增加阻力。因此，亟需一种兼顾结构设计与表面细节优化的头盔号码帽罩方案，以满足高水平竞技比赛对装备性能的要求。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种竞速项目比赛服帽子，解决了现有技术中存在的短道速滑比赛服设计存在的头盔号码帽罩结构单一，空气阻力大，减阻性能差，难以满足高水平竞技比赛对装备性能的需求等问题中的至少一个。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一种竞速项目比赛服帽子，包括：头盔基体，帽体基形区和弹性收边区；帽体基形区固定于头盔基体，帽体基形区与头盔基体的下边缘通过弹性收边区贴合；

4、帽体基形区包括中间裁片和左右两侧半圆形裁片；

5、中间裁片为前后较宽、中间内凹的曲面，连接头盔基体前端和后端；左右两侧半圆形裁片与中间裁片两侧拼接后共同构成帽体基形区。

6、优选地，中间裁片的内凹偏移量2mm~6mm。

7、优选地，中间裁片的曲率范围κ满足：-0.08 mm-¹≤κ≤-0.04mm-¹，。

8、优选地，帽体基形区的迎风面设有含有高度低于边界层厚度的凸起扰动结构。

9、优选地，凸起扰动结构为横向分割线、圆点状凸起或平行流向的肋条。

10、优选地，横向分割线的凸起高度为0.2mm~0.6mm。

11、优选地，横向分割线与水平流向角度为40°~70°。

12、优选地，横向分割线的与水平流向角度为40°~50°。

13、优选地，弹性收边区可以是宽涤纶包覆氨纶松紧带，弹性伸长率30%~40%，弹性回复率≥97%。

14、一种竞速项目比赛服帽子的设计方法用于设计上述的竞速项目比赛服帽子，包括：将竞速项目比赛服帽子外表面分区设置；

15、将头盔基体外表面分为帽体基形区和弹性收边区；帽体基形区固定于头盔基体，帽体基形区与头盔基体的下边缘通过弹性收边区贴合；

16、帽体基形区包括中间裁片和左右两侧半圆形裁片；

17、中间裁片为前后较宽、中间内凹的曲面，连接头盔基体前端和后端；左右两侧半圆形裁片与中间裁片两侧拼接后共同构成帽体基形区。

18、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

19、（1）本发明通过优化帽罩整体结构，采用前后较宽中间内凹结构），有效延后气流分离点，减小压差阻力；在13–17 m/s风速区间内，相较于传统裸帽结构，阻力系数降低约3%–5%，实现了减阻效果。

20、（2）本发明通过在帽罩迎风面添加横向分割线结构，可引导气流平稳过渡，减少尾部湍流生成，减小阻力。

21、（3）本发明通过在帽罩设置合理间距与位置的圆点状凸起结构，促进边界层转捩，进一步降低压差阻力。

22、（4）本发明将肋条结构设置特定密度与分布，优化了气流附着状态，进一步减小了阻力。

23、（5）本发明通过建立基于风洞实验的结构—阻力关系模型，实现了帽罩结构的定量优化设计；为竞速类项目比赛服装的局部精细化结构设计提供科学方法，填补国内在该领域的技术空白。

24、（6）本发明的凸起扰动结构通过可控小尺度扰动，提前转捩、缩小尾涡、降低压差-摩擦综合阻力，在15m/s工况下最多再降阻力1.1%。

25、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

1.一种竞速项目比赛服帽子，其特征在于，包括：头盔基体，帽体基形区和弹性收边区；帽体基形区固定于头盔基体，帽体基形区与头盔基体的下边缘通过弹性收边区贴合；

2.根据权利要求1所述的竞速项目比赛服帽子，其特征在于，中间裁片的内凹偏移量2mm~6mm。

3. 根据权利要求2所述的竞速项目比赛服帽子，其特征在于，中间裁片的曲率范围κ满足：-0.08 mm-¹≤κ≤-0.04mm-¹。

4.根据权利要求3所述的竞速项目比赛服帽子，其特征在于，帽体基形区的迎风面设有含有高度低于边界层厚度的凸起扰动结构。

5.根据权利要求4所述的竞速项目比赛服帽子，其特征在于，凸起扰动结构为横向分割线、圆点状凸起或平行流向的肋条。

6.根据权利要求5所述的竞速项目比赛服帽子，其特征在于，横向分割线的凸起高度为0.2mm~0.6mm。

7.根据权利要求6所述的竞速项目比赛服帽子，其特征在于，横向分割线与水平流向角度为40°~70°。

8.根据权利要求7所述的竞速项目比赛服帽子，其特征在于，横向分割线的与水平流向角度为40°~50°。

9.根据权利要求1-7任一项所述的竞速项目比赛服帽子，其特征在于，弹性收边区是宽涤纶包覆氨纶松紧带，弹性伸长率30%~40%，弹性回复率≥97%。

10.一种竞速项目比赛服帽子的设计方法，其特征在于，用于设计权利要求1-9任一项所述的竞速项目比赛服帽子，包括：将竞速项目比赛服帽子外表面分区设置；