[发明专利]含旋转构件的羽毛球和羽毛球球体

说明书

技术领域

本发明涉及一种羽毛球和羽毛球球体。

背景技术

采用人工材料代替天然鹅鸭羽毛来制作羽毛球是产业界和羽毛球运动界的一个久远的梦想。因为鹅鸭毛羽毛球的耐打性太差，导致运动员频频换球，并使打球成本大大提高；同时鹅鸭毛羽毛球生产工艺繁杂、材料本身的成本也较高。但是，这种材料替换所隐藏的技术困难决非一般人所能想象。产业界开展相关的研究工作已经超过20年，但到目前为止，还没有任何一种人工材料代替鹅鸭毛制成的羽毛球在综合性能上达到优质鹅鸭毛羽毛球的水平。现有塑料羽毛球的综合性能根本满足不了水平稍好的业余选手的技术要求，更是被专业运动员所遗弃。直到2008年，才开始出现具有实用价值的羽毛球专用人工羽毛；到2010年，才有采用人工羽毛制成的羽毛球上市。但这种采用人工羽毛制成的羽毛球仍然存在旋转速度不够、生产工艺复杂或者是超重的问题，还是没有完全达到优质鹅毛球的水准。可以说，人工材料代替鹅鸭羽毛来制作羽毛球是一个困扰产业界二十多年的世界性技术难题。

影响羽毛球综合性能的，共有七大要素：重量、重量分布、重心位置、球体支撑强度、正面风阻力(或称轴向风阻力)、绕轴风阻力(或称旋转风阻力)和抗击打耐力。相应地就产生三对矛盾和三大技术难关。三对矛盾是：重量和球体支撑强度及抗击打耐力的矛盾；重量和正面风阻力的矛盾；重量和旋转风阻力的矛盾；三大技术难关是：材料关、结构关和工艺关。这七大要素、三对矛盾和三大技术难关的任何一项解决不好，羽毛球就无法实用，也就不能被运动员所接受，难以在商业上取得成功。因此在考核一种羽毛球新技术是否实用时，要从上述七大要素、三对矛盾和三大难关进行综合评判。换句话说：小小的羽毛球实际上是一个系统工程，包含了多个子系统，各个子系统之间紧密关联，相互影响，任何一个子系统的微小调整都会带动全系统综合性能的改变。从检索到的跨度超过20年的专利说明书来看，绝大部分是针对某一子系统的单独改造，而且大都是基于理论假想的设计，未经实际验证。所以几乎全部都不具有实用性、或者无法实现。也正是这个原因，才历经20余年，截止到2008年，除了鹅鸭羽毛球和性能有缺陷的塑料羽毛球之外没有任何具实用价值的新型羽毛球出现。

重量、重量分布和旋转是目前球体材料人工化过程中最难解决的要素。现有的塑料羽毛球和人工羽毛的球裙部分大都超重。羽毛球的重心最好落在球头和球体连接部附近。如果裙部太重，重心上移，羽毛球极易翻滚；如果裙部过轻，重心过于下移，则球头下坠，也影响性能。但从工程技术上来讲，羽毛球裙部的重量越轻越好，因为在保证羽毛球球体有足够支撑强度的前提下把球裙做得更轻是一个高难的技术问题，而掌握了超轻的裙部制造技术后，再进行配重则是很容易解决的。有些人工材料羽毛球为了减重，就把球裙支杆做得很细、球裙做得很薄。重量是达标了，但强度不够了，球也不旋转了。羽毛球是否能稳定旋转是非常关键的。绕轴风阻力就是用来推动羽毛球绕轴旋转的。羽毛球飞行时绕轴旋转不但可以稳定其飞行过程，而且能有效消耗部分飞行动能，在羽毛球被大力扣杀时，有一定的减速作用，使其飞行速度更符合运动的要求。所以说，人工材料羽毛球的开发永远面临六大要素、三对矛盾和三大难关的互相制约，只考虑某一方面的性能是不行的。

一个标准羽毛球包括16根羽毛，整球重量在4.74克到5.50克之间，这种重量范围并非是允许误差的概念，而是在不同的海拔高度或不同的大气压下有不同的重量要求。重心大约落在球头和球体的连接部分附近。其中：单根毛片的重量在0.13克以下，15根或16根羽毛的总重最好控制在2.00克以下，优质羽毛球的单根毛片的重量在0.10克左右，其中构成风阻球部的羽片部分的总重量大约在0.50～0.75克之间；球头重量大约在2.2克到2.6克之间；两个过胶线圈约0.30克；利用胶水进行配重，范围大约在0.2～0.5克，有时候在球头处也采用其它小物件进行附助配重。羽毛球对重量的变化非常敏感，其敏感度达到0.1克数量级，而单片羽毛对重量的敏感度则达到了0.01克数量级。比如说，每片羽毛取得0.01克的减重，则整球可以获得0.15克以上的减重，这个重量的变化足以让羽毛球的质量等级大大提升。