跳臺滑雪技術(shù)動作研究的進(jìn)展

廖立宏，朱 旺，溫朝暉

（1.吉林省體育科學(xué)研究所/吉林省反興奮劑中心，吉林 長春 130022；2.吉林大學(xué) 體育學(xué)院，吉林 長春 130024）

1 引言

跳臺滑雪是一項驚險刺激，非常具有觀賞性的雪上運動項目。對于觀眾來說，它是一場速度與力量、緊張與激情的視覺盛宴；對于運動員來說，它更是一項考驗身體與膽量的運動。在這項運動中，運動員穿戴特制的滑雪服和滑雪板，不借助外力，在助滑道上經(jīng)過助滑、縱身一躍來獲得一定的速度，從而騰空飛離跳臺 。它是一種在空氣升力、阻力和重力等多重作用力下完成飛行，最后追求距離更遠(yuǎn)、著陸更穩(wěn)的雪上運動項目。

我國跳臺滑雪項目從上個世紀(jì)80年代初開始起步，但項目的發(fā)展一直比較緩慢，后備人才儲備嚴(yán)重匱乏，成績與世界跳臺滑雪先進(jìn)國家的差距較大，對于項目的理論研究和科學(xué)訓(xùn)練實踐與世界跳臺滑雪先進(jìn)國家相比仍處于落后水平。目前，國內(nèi)有關(guān)跳臺滑雪項目的科學(xué)研究也相對較少，針對跳臺滑雪技術(shù)方面的相關(guān)研究仍有待于進(jìn)一步深入開展。

2 跳臺滑雪技術(shù)研究的方法學(xué)進(jìn)展

研究者采用定性、定量的研究方法對跳臺滑雪技術(shù)、規(guī)則及評分標(biāo)準(zhǔn)、運動員身材特點、運動損傷、年齡特征、心理因素等進(jìn)行了研究。

2.1 定性研究方法

2.1.1 公開信息研究

王海等對1980～2006年冬奧會跳臺滑雪前 9 名運動員的年齡特征進(jìn)行了研究。得出世界優(yōu)秀跳臺滑雪運動員的平均年齡呈逐漸增大的趨勢；隨著項目的發(fā)展，優(yōu)秀運動員的運動壽命較以往延長了；我國跳臺滑雪運動員的平均年齡已經(jīng)接近當(dāng)今世界優(yōu)秀跳臺滑雪運動員的平均年齡等結(jié)論。

Stenseth研究了近年來跳臺滑雪運動員體重、滑雪板長度與跳躍距離的關(guān)系，他認(rèn)為較滑雪板長度而言，運動員的體重對于跳躍距離的影響更為敏感。

2.1.2 心理問卷研究

Vegard等人探討了自我效能感（selfefficacy）、流動性（flow）、正負(fù)影響（positiveand negative affect）、焦慮（worry）與跳臺滑雪成績的關(guān)系，以及這些心理因素對跳臺滑雪專項比賽成績和世界杯總排名的影響程度。指出調(diào)節(jié)情緒狀態(tài)的心理因素可能對世界杯跳臺滑雪比賽的成績有重要影響，在這方面，適當(dāng)?shù)膽?yīng)對策略、建設(shè)性的心態(tài)和動機似乎是必不可少的。

2.2 定量研究方法

2.2.1 大范圍攝影測量研究方法

跳臺滑雪是一個在相對比較大的范圍內(nèi)進(jìn)行的且動作技術(shù)復(fù)雜的運動項目。劉貴寶等結(jié)合前人Virmavirta、Schmolzer、Remizov、Vock、Flentov等的研究，提出在對跳臺滑雪項目進(jìn)行運動學(xué)特征分析時, 應(yīng)采用大范圍攝影測量方法采集運動員的運動特征數(shù)據(jù)，采用特殊的計算機解析系統(tǒng)來分析運動員的運動學(xué)特征，以可視化的形式呈現(xiàn)出來，反饋給教練員和運動員。并詳細(xì)闡述了多點攝影攝像測量和解析方法的具體操作步驟。

2.2.2 力傳感器與遙控測量研究方法

王志選等人（1998）讓運動員進(jìn)入風(fēng)洞，采用自制力傳感器與遙控測量系統(tǒng)進(jìn)行實驗測試，對助滑階段的三種姿態(tài)（卵式、平背式和前扶腿式）進(jìn)行測試。指出平背式是比較理想的起跳初始姿態(tài)，可以有效減小風(fēng)阻。

2.2.3 足底壓力和肌電圖研究方法

Virmavirta等人對運動員從不同高度的山上起跳的足底壓力和肌電圖進(jìn)行了研究，得出在小丘陵上進(jìn)行跳臺滑雪訓(xùn)練不會干擾大丘陵上的運動方式，并且對于低速特殊起飛訓(xùn)練也有幫助。

2.2.4 仿生學(xué)研究方法

Ettema等人研究了仿制跳臺運動中邊界條件對運動動力學(xué)和協(xié)調(diào)性的影響，他們將模擬跳臺滑雪運動員在產(chǎn)生和不產(chǎn)生剪切推進(jìn)力的可能性之間進(jìn)行了比較。6名優(yōu)秀的跳臺滑雪運動員通過從固定表面和滾動平臺上跳下來進(jìn)行模仿跳躍，得出兩種方式在動力學(xué)（力矩、力）方面彼此差異很大，而運動學(xué)則非常相似，這可能反映了控制角動量的不同策略。Lorenzetti等人對模仿和下蹲跳躍進(jìn)行了研究，并對模仿訓(xùn)練提出了建議。

2.2.5 風(fēng)洞實驗與計算機建模和模擬研究方法

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，采用計算機建模來模擬和改進(jìn)運動員技術(shù)動作已經(jīng)受到較多學(xué)者的關(guān)注。例如，基于風(fēng)洞數(shù)據(jù)的計算機模型可以研究運動員跳臺滑雪過程中的各種變量，這些參數(shù)和初始條件決定了跳臺滑雪運動員的飛行路徑，進(jìn)而決定了跳躍的遠(yuǎn)度。此外，也可以根據(jù)跳臺的高度來計算飛行的遠(yuǎn)度以及著地時的沖擊（垂直于著陸斜坡的線性動量分量）。

Gardan在風(fēng)洞實驗的實際資料基礎(chǔ)上，發(fā)展了一套數(shù)值計算方法，討論了跳臺滑雪運動員在大迎角下的姿態(tài)和飛行速度對氣動特性的影響。結(jié)果是：運動員速度對升力系數(shù)和阻力系數(shù)的影響很小；而在飛行的早期階段，作用在運動員身體上的升力和阻力會受到迎角變化的強烈影響，運動員的傾斜角度越大，相對流量越大，運動員上下壓差越大。Straumamm提出了一個連續(xù)的動態(tài)方程，該方程能夠根據(jù)運動員初始階段參數(shù)的計算機模擬來確定影響飛行路徑的各種因素，進(jìn)而支持運動員找到他們以不同的方式起跳后最佳的動作技術(shù)結(jié)構(gòu)和空中姿勢。Virmavirta提出的一個計算機模擬方案表明，運動員在最大起跳初速度約為2.5 m/s時就有可能達(dá)到世界級水平，如果將最大起跳初速度增大至2.8 m/s，其跳躍距離僅能增加3.6 m，但是讓運動員起跳初速度從2.5 m/s增加到2.8 m/s，將需要付出非常大的努力。因此作者認(rèn)為，高水平跳臺滑雪運動員，在起跳過程中的精細(xì)調(diào)節(jié)能力是導(dǎo)致成功的主要因素，而并非要一味地提高起跳速度。

3 跳臺滑雪技術(shù)的運動生物力學(xué)特征的研究

跳臺滑雪整套動作可以分為4個階段：助滑、起跳、飛行和著陸。每一個階段都環(huán)環(huán)相扣，決定比賽成績。因此，國內(nèi)外學(xué)者和教練員多圍繞這4個階段展開運動學(xué)研究。

3.1 跳臺滑雪技術(shù)運動學(xué)研究

樸雪峰等人通過對日本選手的研究指出，日本選手的跳臺滑雪技術(shù)結(jié)合了自己的身材特點，在起跳方向、空中飛行姿態(tài)等方面能夠做得到位、合理。樸成龍等認(rèn)為較高的助滑速度能保證較好的起跳質(zhì)量，進(jìn)而影響到起跳的高度和飛行的距離，因此對如何提高助滑速度進(jìn)行了分析：要利用重力和出發(fā)時對橫桿的推力以及減小摩擦力；起跳動作是否正確取決于準(zhǔn)備起跳時、起跳時及起跳后的角度和方向，并且要準(zhǔn)確把握起跳時機。Nardello對42名優(yōu)秀滑雪運動員（男27名，女15名）的起跳和早期飛行進(jìn)行了運動學(xué)分析，結(jié)果顯示：男子比女子運動員滑出速度更快、跳的距離更遠(yuǎn)，沒有發(fā)現(xiàn)身體姿勢存在性別差異以及身體角度與跳躍距離相關(guān)，并指出滑雪者應(yīng)專注于實現(xiàn)更大的助滑速度，以最大限度地提高自身在該領(lǐng)域的表現(xiàn)。楊志華等（1996）介紹了著陸技術(shù)的要領(lǐng)：兩腳一前一后呈弓箭步姿勢的著陸動作，并運用理論方法分析了這種技術(shù)著陸時前后方向的穩(wěn)定性和側(cè)向穩(wěn)定性。

由于受場地的限制和為減少運動員的損傷幾率，跳臺滑雪運動員每天在跳臺上訓(xùn)練的次數(shù)是有限的，因此大部分時間都是在平地上進(jìn)行模仿訓(xùn)練。Jakob Ketterer等通過對9名專業(yè)跳臺滑雪運動員的6種不同形式的模仿跳進(jìn)行研究，指出在非跳臺條件下，相對復(fù)雜的模仿訓(xùn)練比相對平穩(wěn)的模仿訓(xùn)練更能提高運動員的訓(xùn)練水平，在制定訓(xùn)練計劃時，要根據(jù)運動員的條件盡可能設(shè)計較復(fù)雜的模仿動作。另有研究對國際雪聯(lián)世界杯2017-2018賽季中來自16個國家隊的67名女運動員進(jìn)行跟蹤調(diào)查，記錄她們的運動損傷情況，得出女子優(yōu)秀跳臺滑雪運動員通常都受急性損傷，膝關(guān)節(jié)是最容易受傷的部位，并認(rèn)為惡劣的天氣是導(dǎo)致運動員受傷的危險因素。

3.2 跳臺滑雪技術(shù)動力學(xué)研究

王志選利用自制力傳感器測試了運動員的起跳作用力，觀察到隨著起跳力的增大，飛行距離也增加。因此建議在平時的輔助訓(xùn)練中要加強對運動員起跳爆發(fā)力的訓(xùn)練，同時起跳時要提高垂直加速度，從而獲得較大的垂直速度；后又在1998年對起跳的9個分解動作進(jìn)行了分析，并指出起跳方向應(yīng)以垂直滑道稍偏向前一些更為合理，起跳前運動員不能過早抬高重心。李成植通過對運動員在K90 m級跳臺（臺端向下傾斜11°）進(jìn)行測試，獲得運動員起跳的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括：運動員的水平速度和垂直于臺端的速度、軀干與水平面的夾角以及運動員在矢狀面內(nèi)水平軸的角速度。運用空氣動力學(xué)中研究飛行體運動的方法，以各個初始條件為自變量，固定其他參數(shù)，以飛行距離為因變量進(jìn)行研究，最終得出：運動員起跳出臺時的水平速度和垂直于臺端的速度能明顯影響運動員的飛行距離，因此在訓(xùn)練時應(yīng)著重加強對出臺時這兩個方向速度的提高。

4 結(jié)語

綜上所述，目前國際上針對于跳臺滑雪技術(shù)的相關(guān)研究較為豐富，涉及到了運動學(xué)、動力學(xué)、肌電等研究手段，同時也對跳臺滑雪技術(shù)的影響因素進(jìn)行了深入探討。但是國內(nèi)研究涉及的內(nèi)容具有一定局限性，主要表現(xiàn)在對跳臺滑雪技術(shù)理論分析較多，實證研究相對較少；對訓(xùn)練體系和方法研究較多，對專項技術(shù)的合理性研究較少；缺少計算機建模和風(fēng)洞等相關(guān)研究。從研究深度上看，多數(shù)文獻(xiàn)相對零碎和分散，研究深度不夠。

由于跳臺滑雪技術(shù)受到諸多因素的影響，并且在比賽場地進(jìn)行生物力學(xué)測試也是技術(shù)研究中的一個難點，未來的研究應(yīng)該趨向于跳臺滑雪生物力學(xué)測試手段的優(yōu)化研究，如大范圍測試的精度、傳感器技術(shù)的最新應(yīng)用、運動員空氣阻力的控制以及雪板服裝的研究等方面。