近年來，排球的表面形狀發生了變化，現在使用具有各種不規則形狀的排球。然而，對其空氣動力學特性的研究卻很少。筑波大學體育學院助理教授 Seung-seon Hong 和 Takeshi Asai 教授領導的研究團隊現已發現，作用在球上的空氣動力學特性會根據排球的表面形狀而變化。
典型的排球由 3 個部分（1 個板）組成，每個板由 6 個矩形板組成。在本研究中，我們將檢查這些傳統排球，即18年排球歐洲冠軍聯賽的官方用球，表面具有凹凸不平的球，以及2016年排球歐洲冠軍聯賽的官方用球，表面具有六邊形凹凸不平的球。2016 美國排球聯賽，我們研究了用球的飛行特性和空氣動力特性。
結果，根據表面形狀，施加在球上的阻力存在差異。特別是，在18個球的傳統類型中，隨著雷諾數的增加（雷諾數越高，流動越混亂），根據球的飛行方向，阻力存在很大差異。考慮到排球中使用的各種發球速度（50至80公里/小時），人們認為同一球的飛行距離會根據其飛行方向而變化。擊球機器人測試還表明，改變球的飛行方向會顯著改變飛行軌跡（各向異性）。
另一方面，對於新設計的排球，取決於球飛行方向的阻力變化相對較小，並且無論球的方向如何，飛行距離都趨於穩定。在擊球機器人測試中，與傳統類型相比，觀察到相對穩定的飛行軌跡（各向同性）。
由上可知，可以透過改變球的表面形狀來改善飛行軌跡。預計這些知識將對未來的球研究、開發和設計有用。
論文信息：【應用科學】排球阻力改性的表面圖案
