冰刀 （装在冰鞋底下的钢制刀状物）

简介

冰刀的原理是，由于冰刀的压力使冰的熔点降低，同时由于摩擦生热，导致接触点的冰迅速融化，于是产生了一层薄薄的水膜，在冰刀和冰面间起润滑作用。

滑冰的记载可以追溯到4000多年前的斯堪的纳维亚半岛，人们将鹿和牛的胫骨、肋骨绑在脚上，形成了冰鞋最早的雏形。1250年，镶嵌在木板上的铁制冰刀在荷兰出现。而在1572年，苏格兰人发明的第一双全铁冰刀则是现代冰刀诞生的标志。在17世纪，荷兰发达的造船业几乎垄断了全球的海上贸易，荷兰在世界贸易的同时，也将冰刀带到了世界。1985年，在荷兰格瑞特教授的带领下，科学家们制造了第一双带铰链的冰刀模型──克莱普（klap）冰刀。在1998年长野冬奥会上，荷兰率先使用了克莱普冰刀，打破了多项速度滑冰的冬奥会纪录，也奠定了速度滑冰强国的地位。

历史沿革

起源

冰刀起源于公元前1800年前，由于北欧冬季较长，湖泊星罗棋布，人们为了在冰上行走，发现骨比木在冰面上更易滑行，于是人们开始利用动物的骨做冰上活动的工具，将马骨磨成光滑的底面并穿孔，用皮带固定在双脚上，用支杖支撑滑行。这就出现了人类最原始的冰上滑行用具——骨制冰刀。

中国古代文献还有关于木质滑冰鞋的相关记载，比如《新唐书》记载的“乘木马驰冰上，以板藉足，屈木支腋”和《皇清职贡图》里的“足踏木板溜冰而射”。

雏形

将动物的骨头绑在鞋底进行滑行可以看做是冰刀的雏形，这种做法缩小了脚底延长物的宽度和长度，增加了冰上运动的速度和灵活性。这种做法不适合在松软的雪地里使用，只能在冻得很结实的雪地和冰面上使用，是一种冰上“助滑器”。

1253年至1255年，法国传教士鲁布鲁克的威廉奉法兰西国王圣路易士九世的秘密使命访问蒙古，并见到了蒙哥汗。他在《鲁布鲁克东行记》中记载，蒙哥宫廷的“北面同样没有城镇，只有一支牧羊的民族，叫作乞儿乞思。还有兀良海，他们足底缚着磨光的骨头，在冻结的冰雪上行走，速度之快可及飞禽走兽”。这里的兀良海又写作兀良哈，是蒙古族祖先中的一支。考古发现了这样的兽骨，1969年至1971年，荷兰考古学家在荷兰的西兰省发现了公元10世纪时使用马的腿骨制作的冰鞋。公元12世纪生活在伦敦的教士威廉·菲茨斯蒂芬的文章记载，那时的伦敦人也会“在脚底绑上一块骨头，由脚后跟控制，然后用一根小木棒推进，其滑行有如小鸟飞过天空，或如离弦之箭。”

1869年4月，英国考古学家发现了被认为是“助滑器”的骨头，并在伦敦市政厅展出。

发展

骨头并不耐磨且不易固定，铁制冰刀的出现彻底改变了这问题。将铁制的冰刀固定在木板上，再将其绑在鞋上做成的冰鞋为滑冰提供了器材保障，这种冰鞋可称其为“缚式冰鞋”。缚式冰鞋一般认为最早出现在荷兰。位于阿姆斯特丹的荷兰历史博物馆收藏有约1225年的铁制冰刀，其外形已经具备了现在冰刀的样子，但如何使用却没有确定的答案。

16世纪末期，荷兰的冰上运动已经兴起，包括滑冰、冰球、冰上陀螺等项目在内的冰上运动在荷兰深受欢迎。荷兰的冰刀制作技术在那时领先于全世界。16世纪末期，荷兰从西班牙获得独立，继而发展成为17世纪航海和贸易强国。荷兰发达的造船业几乎垄断了全球的海上贸易，阿姆斯特丹一度成为国际贸易的中心。17世纪的荷兰因此拥有了“海上马车夫”的绰号。荷兰在世界贸易的同时，也将他们的冰刀带到了世界，当时英格兰、美国、加拿大等国的冰鞋有很多是荷兰产的，其中“弗里斯兰冰刀”非常有名，这种冰刀的典型特征是固定冰刀的木板像小提琴，后部稍宽，前部狭长，头部弯起，利于滑过不平整的冰面。铁制的冰刀嵌在木板下面，后头比木板稍短，利于制动，前头比木板稍长，有装饰作用。

变革

传统冰刀蹬冰技术主要是发挥腿、膝关节的肌肉群力量，而不能像田径运动员那样充分利用踝关节肌肉群力量 。克莱普冰刀的出现带来了一次速滑革命，在膝关节输出功率方面新冰刀显著高于旧冰刀。其原理就是在鞋和冰刀之间接近脚拇指的地方装了一个链接装置，使运动员蹬冰重心前移时后刀托与冰鞋自动分离，使踝关节能充分运动，加大小腿的蹬冰力量，延长蹬冰的时间，而且不增加对冰面的摩擦。在1998年国际奥委会允许新冰刀正式使用在冬奥会上，速度滑冰冬奥会纪录和世界纪录几乎全部被刷新。

速滑冰刀的改革使国际速滑技术和运动成绩出现了空前的飞跃, 这一重大变革对速滑运动发展产生的作用，对中国速滑技术、训练理论、训练方法等方面的影响较大。

冰刀类别

根据不同的运动，冰刀分为速滑刀、花刀、球刀，参与不同运动的冰鞋配备不同的冰刀。

速滑刀

速滑刀按照项目具体分类，分为“大跑道速滑刀”和“短跑道速滑刀”两种。

大跑道速滑刀

大跑道速滑冰刀刀体很长，刀刃窄且平，蹬冰面积大而摩擦阻力小，鞋腰矮以便于降低身体重心，减少空气阻力。

短跑道速滑冰刀

短跑道速滑冰刀相对刀身短、刀刃底部有弧度，与冰面接触面积很小，便于在弯道时滑弧线前进，冰刀的刀身较高，在冰刀倾斜度很大时冰鞋也不会接触冰面。

花刀

花样滑冰比赛当中使用的冰刀简称“花刀”，它的长度比球刀略长，但是比速滑刀短，刀刃的中部和前部弧度及过渡也与球刀相似，只是最前端有几个冰齿，冰齿可以帮助运动员跳跃和旋转，增加和冰面的摩擦力，便于停稳。

球刀

冰球项目对抗性强，对冰球鞋的要求也很严格，要求鞋头硬、鞋腰高、鞋帮厚。所以冰球刀具有刀身高且短、弧度大、刀刃厚的特点。

刀身高，运动员急转弯冰刀倾斜时，冰鞋就不会触及冰面；刀身弧度大，和冰面接触面积小，运动员就可以更灵活地滑动奔跑和改变方向；刀刃厚，可以抗击打而不弯。

守门员冰刀

守门员冰刀与其他运动员冰刀也有较大区别，为全金属制作，刀身矮而平，刀刃与刀托有多处连接以防漏球。守门员冰鞋在鞋的四周包有特殊加厚的硬皮革，从而达到抗击击打、保护脚部的目的。

冰刀结构

实现原理

从原理上来说，冰刀刀刃很薄，即使是刀刃最长的速滑刀与冰面的最大接触面积也不足10平方厘米，因此滑冰时在冰面上产生很大压强，使冰的熔点降低很多，冰刀接触的冰变成水， 使冰刀与冰之间的摩擦力降低，有利于冰鞋的滑动。

冰刀制造

材质

冰刀鞋的关键部位是冰刀，冰刀钢选材则是冰刀的关键。高端冰刀的钢材基本来自德国或瑞士。

碳素钢

一般为初学者使用，属入门级，不同质量的冰刀主要取决于碳含量，如弹簧钢等。虽然同一项目中所用冰刀的硬度都达到相同的标准，但由于钢的等级不一样，在相同的条件下，较高等级的钢会使冰刀边缘使用寿命会保持更长时间，正常情况下，碳素钢制成的冰刀经热处理后表面硬度为HRC56~64。

冰刀整体制成后，表面通常需镀铬以防腐蚀，例如花样冰刀，在使用前需将工作面镀铬层打磨掉。但这类冰刀易钝化，并且刀片附着在靴底上的焊料（通常用银钎焊）可能无法承受跳跃反复着陆的应力而出现脱焊。

不锈钢、高等级碳钢

不锈钢、高等级碳钢或高速工具钢冰刀，一般为熟练或中级爱好者使用，冰刀用钢等级较高，其有较强的抗腐蚀性能，并能使滑冰者改善频繁的跳跃和旋转。

此类冰刀通常表面镀有一层钛化合物，经过打磨后两侧最大硬度可达HRC85，减小了冰刀与冰之间的摩擦力，提高了滑行速度，典型的如瑞典山特维克的12C27、14C28N。其中14C28N是马氏体不锈钢，冷加工后具有优良的边缘性能、非常高的硬度和良好的耐腐蚀性能。

粉末冶金钢

高端冰刀需要使用粉末冶金钢，这种钢就是钢水通过高压惰性气体或高压水雾化，得到的细小钢粉末，然后在高温、高压下压制成形，再经烧结而成的高速钢。这种钢最大的好处就是可以打造最佳滑速，且耐磨性能好，适合专业比赛，比如速度滑冰、短道速滑和花样滑冰。另外，专业冰刀由软钢和硬钢两层组成，它们需要焊接在一起。

制造技术

冰刀磨削机床

2022年1月19日，中国首台高端冰刀精密磨削设备——冰刀磨削机床正式下线，对传统冰刀刀刃侧面手工半自动磨削进行“升级”，改变表面一致性不好且加工效率低的问题。

冰刀磨削机床是“科技冬奥”重点专项“速度滑冰高端冰刀研制关键技术与示范应用”项目的一部分，其填补了中国冰雪装备相关产品的空白。

制造商

Bauer

Bauer是世界冰球装备的第一品牌，自从第一次将冰刀永久集成在鞋子上，成就了现代意义的冰刀鞋之后，Bauer便一直致力于生产优质的冰球冰刀鞋。Bauer冰刀所使用的钢材是山特维克的材料。

克莱普冰刀

由来

20世纪80年代初，生物力学研究者产生了借助冰刀提高速滑成绩的构想，1985年在荷兰格瑞特教授的带领下，科学家们制造了第一双带铰链的冰刀模型──克莱普（klap）冰刀。

克莱普冰刀的巧妙构思是，将冰刀的前刀托用铰链和冰鞋连接，后刀托可以和冰鞋随时分离。其核心价值在于“解放”脚踝，使运动员在重心前移时，后刀托与鞋跟自动脱开，于是踝关节、跖关节都可以在蹬冰最后阶段自由伸展，并依然保持冰刀“全刃着冰”。膝关节力量也因此得以更充分发挥。克莱普冰刀实际上将传统冰鞋足部绕刀尖转动变为绕脚掌转动，身体“重臂”为之缩短，同时克服了蹬冰时重心主要横向移动的弊端，使身体重心能够纵向前移。统计表明，克莱普冰刀能将中长距离比赛的滑行速度提高5%，平均每圈400米要快1秒到1.5秒。

打破多项纪录

1998年，在日本长野举行的冬奥会上，荷兰率先使用了克莱普冰刀，速度滑冰的世界纪录几乎全部被打破。接着在2002年美国盐湖城冬奥会上，所有世界纪录又再次被刷新，导致这场“冰上革命”的直接原因，便是被运动员戏称为“拖板鞋”的克莱普冰刀。

相关事件

2015年，在俄罗斯冰球大联盟举行的一场比赛中，来自斯洛伐克的球员拉吉斯拉夫-纳吉与对手维塔利-西特尼科夫发生冲突，纳吉因身体不稳而失去平衡，在倒地时一只脚向上，刚好刺中了对方的喉咙。现场人员立即将当场晕倒的西特尼科夫送入医院，好在这次事故中没有割伤主动脉。

2019年，在第十一届全运会山东赛区短道速滑女子500米比赛中，新疆选手孔雪在试图超越选手时发生碰撞，孔雪被绊倒在地时，被另一名摔倒选手的冰刀扎伤颈部。伤口大约有5厘米长、3厘米深，幸运的是没有伤到孔雪的动脉。

当地时间2023年10月29日，英国诺丁汉黑豹冰球队的球员亚当·约翰逊，在比赛中被冰刀割喉，不幸伤重去世，年仅29岁。

注意事项

因为冰刀的危险性，所以任何短道速滑比赛都对运动员的服装有严格要求，运动员的防护服是用特殊纤维制成的，原料与防弹背心所用材料相同，冰刀割不破。此外，运动员还必须穿护膝、护胫、护颈，戴头盔，尤其是护颈和头盔，可以最大限度避免出现生命危险。