高科技家园 - 彭博社
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丹尼尔·德尔看起来并不需要帮助来将本垒打打出球场,为他的各种垒球队伍出力。但这位身高6英尺4英寸、体重310磅的球员对任何事情都不敢掉以轻心。他的球棒包里装满了近十根由铝、碳纤维和其他复合材料制成的球棒。物理学家和工程师们为这些球棒失眠。受威尔逊(AGPDY)、耐克(NKE)、路易斯维尔·斯拉格(Louisville Slugger)等公司的委托,他们正在仔细研究新材料和球棒结构,以获得对像德尔这样的击球手来说价值300美元或更多的性能。
物理因素
那么结果如何?新球棒“彻底革新了比赛,”德尔说,他是一名27岁的注册护士,住在乔治亚州诺曼公园,每年花费2000美元购买球棒。“他们让那些无法将球打出球场的人变成了巨人。”
高科技球棒迅速成为几乎每个慢投垒球运动员的必备装备,从休闲联赛的新手到精英击球手。所有这一切始于大约10年前,当时位于俄勒冈州希尔斯伯勒的小型德马里尼体育公司——现在是威尔逊体育用品公司的一个部门——开始用薄双层铝制成球棒。从那时起,垒球就像高尔夫、网球和自行车一样,被异国合金、纤维和树脂所改变。物理学和计算机建模也发挥了作用——几乎到了过分的地步:最新的超级球棒已经改变了休闲垒球,以至于一些联赛禁止使用它们。
导致这些球从球棒上飞出的原因是一个叫做弹簧效应的巧妙物理现象。当投出的球与由薄层铝或复合材料制成的球棒的杆身碰撞时,杆身会稍微凹陷,然后恢复形状,从而增加击球者挥杆的速度。
“秘密调料”
十年前,革命开始于铝材。但金属合金有其局限性:球棒两端的刚性增加——靠近手柄和尖端——使得击球者在杆身的外部区域很难获得稳固的击球。因此,制棒商转向复合材料——通常是碳、玻璃纤维和凯夫拉——科学家们开始通过改变不同类型纤维的比例以及它们在绕杆时的方向来调整球棒的性能。诀窍在于找到完美的混合。过多的碳包裹在杆身上会减少弹性,使球棒过于僵硬,而过多的玻璃纤维沿长度方向铺设则会造成过多的弯曲。“我们是否拥有将来会制造的最佳球棒?可能没有,”Miken Sports的工程副总裁Matt Vacek说,该公司制造了售价300美元的热门Freak球棒。
设计师们还会调整树脂胶水,旨在寻找能够承受球不断撞击的材料。早期的复合材料球棒容易开裂,但新型树脂减少了这个问题。“它们可能是这一切的秘密调料,”路易斯维尔球棒公司Hillerich & Bradsby的总裁Marty Archer说。
高科技球棒极大增强了球员的力量,以至于一些联赛开始限制一个队伍可以击出的本垒打数量,将随后的本垒打变成更为谦逊的二垒打。害怕被伪装成导弹的垒球击中,导致一些投手佩戴面罩的冰球头盔以保护自己。全国各地的数十个联赛已经禁止某些球棒。
为了保护球员和棒球行业,美国业余垒球协会去年制定了一项性能标准,棒球的性能不能超过该标准。为了测量棒球的性能,研究人员用大炮以110英里每小时的速度向静止的棒球投掷软球——这是平均慢投的速度25英里每小时与精英击球手挥棒速度85英里每小时的结合。为了符合标准,球从棒球上弹出的速度不能超过98英里每小时。这比高性能棒球在标准出台前达到的104英里每小时有所降低,但仍然高于最佳木棒能达到的90英里每小时。“每小时一两英里的差距可能就是高飞球和本垒打之间的区别,”华盛顿州立大学的机械工程教授劳埃德·V·史密斯说,该校是美国仅有的三个棒球测试实验室之一。
新标准迫使棒球制造商进行调整。“你必须要有创造力,”东顿体育公司(No.1棒球制造商)棒球和垒球部门副总裁迈克·兹拉凯特说。该公司正在努力改善其棒球手柄的弯曲方式,以增加接触时的鞭打动作。迈肯正在调整其复合材料设计,以增大甜点区域——即在棒身上提供最大力量的区域——这样即使击球者没有稳固接触,也能击出单打和双打。路易斯维尔·斯拉格公司专注于其刚推出的300美元的Catalyst的耐用性。而德马里尼则将复合材料手柄附加到铝棒身上,以改善平衡。“在性能方面,我们面临着巨大的压力,”德马里尼的市场经理杰瑞·加内特说。“我们只能把棒球做到这么好。”
新规则,甚至禁令,不太可能抑制球棒制造商的热情。根据体育用品制造商协会的数据,在过去十年中,球棒销售翻了一番,达到了1.7亿美元,几乎占据了4.43亿美元的棒球和垒球设备业务的所有增长。更好的是,售价为300美元的高端球棒制造成本仅为100美元。这种数学吸引了新的竞争者。耐克在球棒业务中长期处于跟随者地位,八个月前将一位斯坦福大学的机械工程师任命为其球棒团队的负责人。明年将推出一批新的合金球棒,2006年推出复合材料型号。又一个球棒制造商准备帮助世界上的丹尼尔·德尔斯打出更多的球,而不必担心破坏头部或超速。
作者:杰伊·格林,来自俄勒冈州希尔斯伯勒。