非運動技術(shù)因素對越野滑雪成績的影響

吳曉華 伊 劍

(1.吉林體育學院，吉林 長春 130000；2.長春工業(yè)大學人文信息學院，吉林 長春 130000)

越野滑雪最早起源于挪威的奧斯陸，它是通過腳穿滑雪板，手持滑雪杖，在丘陵起伏的山地滑行的一項運動。隨著技術(shù)的不斷更新，80年代初，越野滑雪技術(shù)被分為傳統(tǒng)技術(shù)和自有技術(shù)。

在滑雪運動發(fā)展的歷史長河中，每一次世界紀錄的突破，都伴隨著新技術(shù)的創(chuàng)新和突破、新理論的改進和完善，其中，場地、器材、服裝、科技的創(chuàng)新發(fā)展也占有重要位置。越野滑雪運動尤其如此，隨著運動技術(shù)的創(chuàng)新和成績的提高，越野滑雪成績已經(jīng)不完全取決于運動技術(shù)和體能，場地條件、氣候狀況、設(shè)備服裝等非運動技術(shù)因素對運動成績也開始起著重要的作用。尤其是優(yōu)秀運動員在運動水平相差無幾的情況下，非運動技術(shù)條件的利用，將成為提高運動成績的重要途徑。因此，本文對影響越野滑雪成績的非技術(shù)因素進行分析研究。

1 雪及空氣阻力因素對越野滑雪成績的影響

影響越野滑雪運動的力主要為雪的阻力和空氣阻力。而天氣冷暖、氣溫變化又會影響雪質(zhì)，從而造成不同的雪阻力；風力大小和姿勢運用也會影響到空氣阻力。

1.1 雪的阻力因素對越野滑雪成績影響分析

當滑雪板在雪地上滑動時，在接觸面上就會產(chǎn)生阻礙物體相對滑動的力。雪與空氣的溫度對雪板上的阻力會有很大影響。當雪板在陰暗的雪地或在陽光下的雪地滑行時，阻力是不同的。即雪與雪板表面的溫度低時阻力變小，溫度高時阻力增大。在其他運動技術(shù)、體能因素固定不變時，雪的阻力越小，成績也就會越好。

另外，雪板滑過雪面所產(chǎn)生的熱，使接觸雪板的雪熔化，產(chǎn)生液體摩擦力。越野滑雪道的表面通常用大型的壓雪機壓過，其表面相對較光滑和堅硬。而如果雪板嵌入松散的雪地時，滑行就會減慢，能量受到損失。除了極冷的天氣外，大多數(shù)的雪板滑行時是由少量表面發(fā)熱熔化的水潤滑的。然而，過多的熔化水可能由于水、雪晶、板底間的細微作用而增加滑行阻力。圖 1說明了當大量熔化水作用到滑行表面時，對摩擦系數(shù)的影響情況【1】。

圖1 摩擦系數(shù)與熔化薄層厚度之間的關(guān)系

1.2 空氣阻力因素對越野滑雪成績影響分析

空氣阻力是指空氣對運動物體的作用力，滑雪者在空氣中運動，產(chǎn)生的阻力與滑行的速度有關(guān)。除了強烈的順風外，這個阻力與運動方向相反。從流體力學得知，決定空氣阻力大小的是空氣的速度、滑行者的正對面積與身體形狀。當滑行者以較慢的速度滑行時，如上坡，空氣的阻力相對較小。但當在下坡及堅硬的雪面上滑行時，滑行速度很快，阻力就會加大。因此，調(diào)整技術(shù)和改進運動中身體的姿勢，就可以減小正對面積和流體的阻力。Svensson博士用曲線圖說明了人體姿勢、速度與空氣阻力的函數(shù)關(guān)系如圖2【2】。

圖2 滑雪者的姿勢不同時，空氣阻力與速度之間的關(guān)系

如圖可知，在下坡時，身體曲的姿勢與直立姿勢相比，阻力減小一半以上。因此下滑時，運動員采取團身姿勢就是為了將空氣阻力降至最低。同樣，在越野滑雪比賽中，滑雪者通常接近對手且在其后面滑行，采用跟隨戰(zhàn)術(shù)，這樣跟隨者的空氣阻力會受到少量減少，體能也會消耗較少。

2 雪板與雪杖因素對越野滑雪成績的影響

2.1 雪板因素對越野滑雪成績影響分析

越野滑雪板在演變過程中經(jīng)歷了由外形的短而寬到窄而長；材質(zhì)上也經(jīng)歷了從單一的竹、木材質(zhì)的到綜合材質(zhì)的應(yīng)用；雪板邊從無邊刃到有邊刃；性能上從易折斷、到抗折、抗彎、抗扭曲的近代雪板；外觀上也從無裝飾到涂有裝的藝術(shù)圖案，運動員的成績也因此而不斷提高。隨著科技的進步和新材料的使用，現(xiàn)代越野滑雪板一般是由玻璃纖維及金屬合成的，雪板表面材料及滑行面由硬塑料及玻璃鋼合成，滑行面的刃部都是由金屬制成，這些都增加了滑行面的光滑程度。在這以后，很多鈦合金、鎂鋁合金、多層金屬、黃金比例、低阻力板底等等被廣泛的應(yīng)用，滑行的速度和運動成績也在不斷提高，也因此也造就了很多世界冠軍。

2.2 滑雪杖對越野滑雪成績影響分析

越野滑雪的雪杖同其他雪上項目不同，雪杖對滑行速度有著重要作用，越野滑雪是通過雪杖產(chǎn)生很大的推進力，是影響滑行技術(shù)的重要因素，近年來這方面得到了廣泛的研究。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)自由式滑雪技術(shù)上坡滑行時，發(fā)現(xiàn)撐杖力約占滑雪者運動推進力的2/3?？梢娧┱鹊倪x擇使用對越野滑雪成績有著重要的影響。在越野滑雪中，自由式滑雪的雪杖通常比傳統(tǒng)式技術(shù)的雪杖要長 10-15cm，因為在撐杖階段，較長的雪杖可以增加撐杖時間，此時，不僅產(chǎn)生較大的推進沖量，同時也降低了周期頻率。這些比賽中的優(yōu)勢或劣勢會隨雪杖的長度而改變，即可以得到最佳的選擇。此外，雪杖的重量以及重量的分布也是雪板雪具制造商重視的問題，一般來說，理想的雪杖的質(zhì)量（排除杖圈和手柄）會小于 100g，其特點是重量輕且堅固不易折，一般都由鋁合金和玻璃鋼制成。當運動員在每一個撐杖周期中，雪杖會繞著接近于手柄的軸轉(zhuǎn)動，如果雪杖的重量增加，其轉(zhuǎn)動慣量就會增大，用時也會增多，進而也會減小周期頻率。

3 雪蠟及服裝對越野滑雪成績影響分析

3.1 雪蠟對越野滑雪成績影響分析

雪蠟是涂在雪板的滑行面以減少摩擦系數(shù)或增大摩擦系數(shù)的化學合成品。越野滑雪競賽用蠟又根據(jù)雪的溫度及雪質(zhì)的不同而有所區(qū)別，分為助滑蠟、防滑蠟，也分為硬蠟、軟蠟、底蠟三種，不同雪溫所使用的雪蠟也用顏色加以區(qū)分。能否正確使用雪蠟直接關(guān)系到運動員的比賽成績，使用雪蠟應(yīng)根據(jù)比賽時的大氣溫度、雪面溫度、雪的性質(zhì)、比賽距離、比賽時間、運動員體重等等多種因素使用雪蠟。實驗結(jié)果表明，蠟的構(gòu)成從相對硬的蠟到相當軟的蠟，蠟的硬度將對不平滑面上的雪晶嵌入蠟中的程度產(chǎn)生影響。

圖3 軟硬蠟處理過的雪板表面與新舊雪的相互作用[3]

如圖3所示，雪板表面用硬的或軟的蠟處理過，雪板與濕的和干燥的雪的作用方式不同。新的干燥的雪與打蠟的硬雪板接觸“抓蠟”能力更強，而舊的雪晶更圓滑，雪阻力較小，可以打硬度低的雪蠟。但雪板蠟的化學特性大部分對公眾保密，因而正確合理的使用雪蠟也成為各參賽隊影響成績的重要因素。

3.2 服裝對越野滑雪成績影響分析

越野滑雪項目一般持續(xù)時間較長，如果服裝的吸汗和保暖性能差，或者手套、雪鞋不舒適，就會給運動員的訓練和比賽帶來許多不便。因此，對越野滑雪運動員的服裝要認真準備和選擇?？萍嫉倪M步使服裝在競賽中也有很大的改變，滑雪服在1949年就有一個突破，阿斯本(Aspen)的滑雪教練克勞斯.奧伯梅耶(Claus Obermeyer)發(fā)明了他的中間夾棉的防風外衣，這使得滑雪者不用再一層層的穿著羊毛制品也能保持溫暖的滑雪。如今，納米技術(shù)已悄然進入千家萬戶，納米技術(shù)在滑雪項目中也越來越多地應(yīng)用，其中滑雪服、滑雪蠟應(yīng)用最為普遍。現(xiàn)代越野滑雪運動服已經(jīng)是高彈、納米技術(shù)低空氣阻力連身服，纖維內(nèi)層保持身體的熱量恒定且排汗，纖維中層彈力保持做功肌肉群的彈性，纖維外層光滑表面和紋絡(luò)氣道減小運動空氣阻力。參加2006年都靈奧運會滑雪項目的運動員，他們穿著的滑雪服都是高科技產(chǎn)品，不僅有抗水（雪）的功能，而且還有透氣、超薄保暖的作用，便于體能的節(jié)省和技術(shù)的充分發(fā)揮。因此，現(xiàn)代科技的發(fā)展使每一項競技體育運動的競爭更加激烈，越野滑雪也不例外，哪怕是最小的細節(jié)也可能影響到最終的成敗。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本文通過對越野滑雪項目非運動技術(shù)條件的總結(jié)，從影響越野滑雪成績的雪和空氣阻力、雪板雪杖的選擇、雪蠟的作用等非技術(shù)層面進行了分析。在進行越野滑雪運動和比賽時，應(yīng)充分考慮到影響其運動成績的各種因素，特別是實力相當?shù)那闆r下，要有針對性地調(diào)整運動技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)，正確選擇雪具裝備和使用雪蠟，從而達到理想的運動成績和效果。非運動技術(shù)條件的利用是“人為創(chuàng)造差異條件”——造成運動員之間客觀條件的不平等，從而影響不同運動員的成績。也可以說，加大科技投入，已成為競技體育發(fā)展的大趨勢。

4.2 建議

4.2.1 加強越野滑雪運動員在不同氣候、不同場地條件下的訓練，使運動員適應(yīng)不同的雪質(zhì)。

4.2.2 滑行中調(diào)整到最佳運動姿勢，合理運用戰(zhàn)術(shù)，以減少運動過程中產(chǎn)生的空氣阻力。

4.2.3 在實力相當?shù)臈l件下，根據(jù)比賽天氣、雪質(zhì)、雪溫、坡度路線等客觀因素，選擇正確的雪蠟及打蠟方法。

4.2.4 選擇最佳長度的雪杖，穿著與空氣之間的摩擦阻力小而保暖透氣的比賽服裝。

[1]Golbeck, S.C（1992）A review of the pro-cesses that control snow friction. CRREL Monograph 92-2. Cold Region Research and Engineering Laboratory, Hanover,NH..

[2]Svensson, E. (1994) Ski Skating with Champions, How to Ski with Least Energy. Svensson , Seattle, WA.

[3]Lind, D. & Sanders, S.P (1997) The Physics of Skiing. American Institute of Physics, Woodbury, NY.Springer-Verlag, New York.

[4]編寫組.運動生物力學[M].北京:高等教育出版社，2000.

[5]編寫組.冰雪運動[M].北京:人民體育出版社，2001.

[6]弗拉基米爾·扎齊奧爾斯基.運動生物力學[M].陸愛云,譯.北京:人民體育出版社.

[7]楊明.越野滑雪訓練過程的控制原則[J]冰雪運動.2003(3)46-48.

[8]李曉明.談室內(nèi)滑雪場對越野滑雪項目發(fā)展的推動[J]冰雪運動2004(9)8-10.