廣東省優秀男子短距離自由泳運動員出發技術的運動學特征分析

槐詠梅 ，溫澤華

(1.華南師范大學附屬中學,廣東 廣州 510630，2.華南師范大學 體育科學學院，廣東 廣州 510631)

游泳出發技術作為游泳比賽的第一個環節，占據著十分重要的地位。游泳出發階段的時間可占總比賽時間的0.8%～26.1%[1]，具體取決于比賽的距離，出發階段的貢獻率隨著比賽距離的縮短而增加。改進出發技術，是短距離自由泳項目的運動員追求更高成績的必經之路。短距離自由泳是廣東游泳的優勢項目，廣東短距離自由泳項目運動員在比賽中的發揮，將直接影響到廣東游泳的整體水平。因此，對廣東省優秀短距離自由泳運動員的出發技術進行分析具有重要的現實意義。本研究通過對廣東省4名優秀男子短距離自由泳運動員的出發技術進行運動學特征分析，并對出發技術動作結構進行定量研究，提出指導建議，試圖為進一步優化運動員的技術，提高運動成績提供參考。

1 研究對象

本文研究對象為在2018年10月全國游泳冠軍賽以及2019年1月全國春季游泳錦標賽中短距離自由泳項目比賽進入前三名的4名廣東省男子運動員(基本情況見表1)。

2 研究方法

2.1 文獻資料法

通過對有關游泳出發技術的文獻進行梳理、分類，選擇有代表性的、權威性的相關文獻進行分析，對前人的研究進行概括、總結，了解游泳出發技術發展的趨勢和動態，研究了游泳不同出發技術的運動特征及相關研究方法，為進一步研究提供科學依據。

表1 運動員基本信息

2.2 專家訪談法

根據本研究需要，訪談廣東省游泳隊總教練何新中等課題專家組成員，商討確定出發階段的劃分與實驗各技術指標的選取，為本文在對廣東省優秀短距離自由泳運動員出發技術的動作特征描述和數據處理上尋求幫助。

2.3 實驗法

采用Qualisys(Oqus700+)三維運動捕捉系統對廣東省優秀男子短距離自由泳運動員進行出發測試，該系統自帶相機19臺，其中包含3臺高速視頻相機，視頻相機拍攝頻率為24 Hz，數據相機拍攝頻率為100 Hz。Qualisys(Oqus700+)三維運動捕捉系統相機擺放方式如圖1所示。并將相應技術指標的原始數據導入Visual 3D三維運動軟件，采用低通數字濾波法對原始數據進行平滑處理，截至頻率為6 Hz進行分析。在測試之前運動員進行 10min 的熱身，正式測試之前可以試跳幾次，采用自己平時最習慣的出發動作，運動員每人出發技術測試5 次，取 3 次最好的成績進行解析。運動員每次出發后以自由泳全力游到 15 m 處。

圖1 相機擺放示意

3 研究結果與分析

3.1 準備姿勢階段技術的運動學特征

準備姿勢是出發信號發出前，運動員在出發臺上的身體姿勢。一個好的準備姿勢，可以幫助運動員的下肢處于一個更有利的發力位置，為其下一個階段：離臺階段，在短時間內創造高的離臺水平速度提供有利條件。本研究主要選取了膝關節角度這個指標進行分析。

表2 運動員準備姿勢膝關節角度

通過表2可以看出，廣東省四名優秀短距離自由泳運動員的前腳膝關節角度均大于130°，其中梁xx和章xx的前腳膝關節角度偏大，超過了137°。而王xx和趙xx的前腳膝關節角度則與山東省三名健將級自由泳運動員的出發前腳膝關節角度平均值131°[2]相近。四名運動員的后腳膝關節均大于90°，同樣處于合理的發力角度范圍，章xx的后腳膝關節要大于其他三名隊員，與后腳膝關節角度最小的趙xx差值達到了16.27°。總的來說，四名運動員在準備姿勢階段的兩腳膝關節角度均處于一個合理的發力位置，但相對而言趙xx的后腳膝關節角度偏小。

運動員的膝關節角度大，轉動角度小，有利于打破平衡，減少離臺時間[3]。

前人實驗證明，當膝關節在小于 90°的情況下，不利于肌肉力量的發揮，而處于 90°以上的半蹲情況下，能夠獲得較大的力量[4]。而在游泳出發技術層面，Slawson等(2013)認為是膝關節的角度為鈍角100°～110°時更加有利于運動員發力[5]。

3.2 離臺階段技術的運動學特征

離臺階段是出發信號發出后，運動員開始反應，并做出動作，直至前腳準備離開出發臺的這一過程。在離臺階段，運動員的離臺時間、離臺角度和離臺瞬間的水平速度是至關重要的。

由表3可知，趙xx的離臺時間最短，為0.75s，章xx的離臺時間與趙xx的離臺時間非常接近，兩人相差僅0.01s。楊紅春等對2011年上海游泳世錦賽運動員出發時間做了研究，發現在男子50m和100m自由泳項目決賽中，運動員離臺時間的均值分別為0.66s和0.69s[6]。由此發現，廣東優秀男子運動員的離臺時間與世界優秀運動員還存在一定差距。因此應根據自身特點，通過針對性的訓練，優化離臺時間表現。

運動員離臺角度是指運動員離臺瞬間，髖關節與運動員身體與出發臺支撐點連線與水平面形成的夾角。由表3可以看出，四名運動員的離臺角度不盡相同，其中王xx的離臺角度最大，章xx的離臺角度最小。適當的離臺角度不僅可以為運動員在空中創造出良好的騰空姿勢，同時影響著運動員的騰空時間和入水距離。

本研究發現，章xx的離臺瞬間水平速度最大，趙xx的離臺瞬間水平速度最小，兩者相差了0.43m/s。有研究對對參加世錦賽、奧運會選手中選取了出發成績前五名的運動員進行出發測試發現，世界優秀男子運動員的離臺瞬間水平速度平均值為4.67m/s[6]，結合表3可知，章xx的離臺瞬間水平速度與世界優秀運動員的數值相近。若運動員能夠以一個較大的水平速度蹬離出發臺，不僅能夠為運動員帶來較遠的入水距離，同時還能夠保證一個較大的入水速度，進而使得運動員在水下階段的初期占據一定的優勢。

表3 離臺階段技術的運動學特征

3.3 入水階段技術的運動學特征

入水階段是運動員身體完全離開出發臺，經歷空中飛行，直至身體完全沒入水中這一過程。

表4 入水階段技術的運動學特征

本研究發現(如表4所示)，梁xx和趙xx的入水角度較大，分別為35.60°和35.73°，兩名運動員的入水角度相近，入水瞬間的水平速度與離臺瞬間的水平速度差值小，差值為0.11m/s和0.01m/s，說明入水角度在35.5°附近時，運動員的入水速度較快。相比較而言，王xx和章xx的入水角度分別為31.98°和31.80°，入水角度也非常相近，接近32°，兩人的入水瞬間的水平速度與離臺瞬間的差值較大，差值為0.27m/s和0.49m/s，說明運動員以此角度入水并不利于速度的保持。

入水時間指的是，從出發信號至運動員頭部第一次觸及水面瞬間的時間減去離臺時間。由表4可知，王xx的入水時間最長，梁xx、章xx和趙xx的入水時間相近。梁xx、章xx和趙xx的入水時間相近，說明他們三人的騰空高度相近，而王xx的入水時間相對較長是因為騰空高度較高，結合運動員離臺角度可知，王xx的離臺角度最大，所以相應的騰空高度也比其他三名運動員大，最終的結果就是王xx的入水時間為四人中最長，但也僅有0.43s。因為空中飛行的時間很短，運動員需要在空中依靠自身內力積極調整身體姿勢，保持良好的身體流線型，盡可能地減少入水后水對人體產生的阻力。

入水距離是指運動員手掌入水瞬間的位置至泳池出發端墻壁的水平直線距離。由表4可知，王xx的入水距離最遠，為3.49m，章xx的入水距離為3.40m，與王xx差0.09m，而梁xx和趙xx的入水距離均小于3.35m。運動員入水距離就與運動員起跳的水平速度和入水時間直接相關，運動員離臺瞬間水平方向速度越大，空中飛行的時間越長，那么運動員的入水距離就越長。與此同時，因為運動員在空氣當中受到的阻力要比在水中小，所以運動員在相同的時間內能通過空中飛行達到更遠的距離。

由表4可知，王xx在頭部入水瞬間速度最小，可能與其離臺角度大，導致垂直方向速度增大，水平方向速度減小，加上其空中停留時間較長，導致了身體動能受到了一定程度的損耗。其余三名運動員在頭部入水瞬間，水平速度均保持在4.20m/s以上。Elipot等指出，因為運動員剛剛進入水中時速度很大，優秀運動員的速度會超過3.61m/s[7]，如果運動員從頭入水至足沒水期間身體若能保持很好的流線型，能夠很好的幫助運動員減少受到的水的阻力，保持更高的水下速度。對于運動員來說，如果他們能夠在入水階段一直很好的保持身體的流線型，那么入水后，運動員就能夠相對長時間的在水下保持一個更高的速度，從而為整個水下階段創造前期的優勢。

綜上所述，需要根據自身特點和能力，嘗試尋找一個適合的離臺角度，以及通過平時的針對性訓練，提升下肢力量，增加離臺瞬間的水平速度，以求在入水速度不減的情況下達到一個更遠的入水距離，優化出發表現。

3.4 水下階段技術的運動學特征

水下階段是運動員身體完全沒入水后，身體在水下進行游進，直至運動員頭部出水的過程。水下階段所占據著的比重是整個出發階段最大的，運動員在出發階段產生的差距往往來自于水下階段。水下最大深度、水下滑行時間、出水速度等是水下階段重要的技術指標。

表5 水下階段技術的運動學特征

最大深度是指運動員身體完全沒入水后髖關節距離水面垂直方向上的最大距離。Elaine等研究指出，當運動員在水面以下1m左右的深度時，要相較于距離水面0.5m處減少更多身體所受到的水的阻力[7]。當運動員身體完全沒入水中之后，是否能夠處于一個合理的深度，以及如何選擇水下游進路線是能夠對運動員的水下階段表現產生影響。由表5可知，四名運動員均選擇了非常相近的水下深度，說明四名運動員經過長年的專業訓練，通過身體感覺能夠很好地控制入水后的深度，并且讓身體處于一個阻力相對較小的位置。在入水時選擇一個適宜的深度，不僅能夠幫助運動員減少水下階段游進時受到的阻力，而且能夠幫助穩定運動員水下游進路線，增加出水時機的把握以及對出水動作的控制，提升出發表現。

水下滑行時間是指運動員從身體完全沒入水中至頭部出水的時間。由表5可知，章xx的水下時間最長，相比較水下時間最短的趙xx，兩人的水下時間差值達到了0.47s。劉鵬對上海市女子健將和一級運動員出發水下時間與出發成績做了相關分析，發現水下時間與出發成績呈負相關關系[3]，但不代表每個運動員都應該延長在水下的時間，如果運動員在水下滑行前進的速度不如水面游進速度，應盡早出水，進入途中游階段。

出水距離是指，運動員頭部出水瞬間的位置與池壁的水平距離。游泳競賽規則規定，自由泳比賽的出發階段，運動員在15m前(含15m)頭的一部分必須露出水面。陶旼通過研究發現，2014年和2015年全國游泳冠軍賽男子50m自由泳比賽中，前八名運動員平均出水距離為10.72m和10.37m[8]。根據表5可知，章xx的出水點離池壁距離最長，超過了11.5m。當然單論出水距離不能體現運動員水下階段的能力和水平，因為運動員在水下停留的時間長，相應的出水距離也會隨之增長。運動員的出水距離應根據運動員的水下游進速度決定，一旦運動員的水下游進速度低于途中游的速度時，運動員就應該選擇立刻出水或者盡快出水以避免減速，這樣才能夠最大化運動員整個出發階段的效率。

水下滑行速度是指，運動員身體完全入水后，在水下進行游進時所產生的水平方向速度。水下階段占據著游泳出發的最大比重，所以水下滑行速度的快慢直接影響運動員的出發表現。由表5可知，王xx和趙xx的水下階段平均速度最快，達到了2.07m/s，梁xx的水下平均速度也達到了2m/s，章xx的水下平均速度最慢，與王xx和趙xx的速度差值均為0.09m/s。

3.5 出水階段技術的運動學特征

出水階段是運動員結束水下階段進入途中游的轉換階段。運動員往往對出水階段的技術動作細節重視程度不夠，導致出水時速度降低，影響出發表現。在以百分之一秒決定勝負的短距離游泳比賽中，每一個細節都可能決定最終的勝負，所以運動員必須重視出水階段的過程技術，避免減速。

出水速度是指運動員在水下的滑行階段結束后，頭頂與水面接觸瞬間的水平速度。運動員出水瞬間的速度能夠反映運動員出水時機以及水下滑行階段和出水階段銜接技術的好壞。由表6可知，趙xx頭部出水瞬間速度為四名運動員當中最快，速度為1.80m/s。四名運動員的出水瞬間速度與他們各自的水下滑行速度減速幅度分別為0.32m/s、0.37m/s、0.20m/s及0.27m/s，其中減速幅度最大的為王xx，根據回放錄像，王xx的第一次劃手動作時機偏慢，頭出水時刻手臂剛剛進入抱水階段，抱水階段還未產生推進力，王xx應在出水前加快第一次自由泳劃手時機，以保證頭部出水時能有一個較大的游進速度。溫宇紅等研究發現，世界優秀運動員通常在其水下滑行速度最快時開始第一次游進動作，避免了需要用出水后前幾次動作逐漸加速的過程。而我國運動員通常在水下滑行距離過長，在滑行降速后才開始游進的第一次動作[9]。本研究的四名運動員在出水階段都出現了減速的情況，因此與世界優秀運動員還存在一定的差距。每名運動員發生減速的原因也可能是多種多樣的，比如出水路線，出水時運動員的技術動作等。

運動員游至15m成績是指出發信號發出至運動員頭部通過15m的時間。15m成績可以對游泳運動員 出 發 反 應 時、蹬 離、騰 空、入 水、滑 行、水 下 蝶 泳 腿、出 水起游等技術環節進行綜合評價。由表6可知，章xx在四名運動員中最快達到15m處。

表6 出水階段技術的運動學特征

4 研究結論與建議

4.1 準備姿勢階段，趙xx應適當增大后腳膝關節角度，使得下肢處在有利于增加離臺瞬間水平速度的狀態。

4.2 離臺階段，王xx應適當減小離臺角度，以增加離臺瞬間水平速度。梁xx和趙xx應適當增大離臺角度，以增加入水距離。

4.3 入水階段，在一定的入水角度范圍內，運動員以一個平坦的角度入水可帶來較遠的入水距離，但會一定程度上犧牲入水速度。王xx和章xx可適當增大入水角度，以增加入水速度。

4.4 水下階段，四名運動員入水深度相似，但水下滑行時間不同，運動員需根據自身能力來選擇適宜的水下時間，章xx、梁xx需適當地優化水下游進速度。

4.5 出水階段，四名運動員在出水階段呈現不同程度的減速，其中王xx需提早自由泳配合游銜接動作的時機，保持出水時身體的流線型，以優化出水階段表現。