淺談賽艇運(yùn)動(dòng)技術(shù)的力學(xué)原理和測試

韓小燕

中圖分類號(hào)：G874 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1009-9328（2015）09-000-01

摘 要 賽艇運(yùn)動(dòng)作為全身活動(dòng)性項(xiàng)目，其運(yùn)用的技術(shù)較為復(fù)雜，主要是有氧供能，賽艇前進(jìn)的動(dòng)力是運(yùn)動(dòng)員劃槳產(chǎn)生的，所以其劃槳技術(shù)在很大程度上影響著最終的成績。文章介紹了賽艇運(yùn)動(dòng)技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析了其力學(xué)原理，包括拉槳幅度與槳頻的影響，并且研究了其測試系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 賽艇運(yùn)動(dòng) 力學(xué)原理 測試系統(tǒng) 現(xiàn)狀

賽艇運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)追求速度的運(yùn)動(dòng)，涉及多方面的技術(shù)與能力，只有槳葉發(fā)揮的效率最大，才能提升賽艇速度，而其技術(shù)方面的力學(xué)原理則主要與流體力學(xué)相關(guān)，運(yùn)動(dòng)員必須把握好拉槳幅度與槳頻二者間的關(guān)系，才能研究出最合理、科學(xué)的運(yùn)動(dòng)形式。賽艇的技術(shù)測試系統(tǒng)可以對(duì)劃船時(shí)的加速度、速度、角度、力量等進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，方便診斷劃船運(yùn)動(dòng)技術(shù)，并對(duì)運(yùn)動(dòng)員的力量特點(diǎn)進(jìn)行分析，從而不斷改良技術(shù)，增大速度。

一、賽艇運(yùn)動(dòng)技術(shù)的研究現(xiàn)狀

作為一項(xiàng)耐力項(xiàng)目，賽艇比賽具有周期性，2千米的賽程要求選手必須具有良好的體能。其運(yùn)動(dòng)技術(shù)關(guān)系到多個(gè)方面，包括艇和人之間的相互協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)、如何維持艇的前進(jìn)速度穩(wěn)定且持續(xù)、各身體部分的協(xié)調(diào)用力、槳葉如何發(fā)揮自身的推進(jìn)效率等。賽艇運(yùn)動(dòng)作為復(fù)雜的、相互運(yùn)動(dòng)的、多體的動(dòng)力系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)水平直接影響著體能利用率以及能否最大化節(jié)省體能。在體能上與西方國家相比我國運(yùn)動(dòng)員處于劣勢，這種情況下更要重視運(yùn)動(dòng)技術(shù)的研究。目前，在理論分析方面，國外對(duì)劃槳過程中腿的用力、手的用力、身體重心移動(dòng)與其之間的配合等進(jìn)行了分析；國內(nèi)則分析了運(yùn)動(dòng)技術(shù)的力學(xué)原理，構(gòu)建了艇和人的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程，研究了拉槳力量的變化以及相應(yīng)的技術(shù)要求。在實(shí)船測試上，國外研究了多人配艇，根據(jù)劃槳力量評(píng)定了運(yùn)動(dòng)技術(shù)，國內(nèi)根據(jù)船速變化研究了賽艇技術(shù)，研制了多參數(shù)測試系統(tǒng)。

二、賽艇運(yùn)動(dòng)技術(shù)的力學(xué)原理

從本質(zhì)上而言，賽艇技術(shù)就是用力技巧，只不過其表現(xiàn)形式是運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作。我國運(yùn)動(dòng)員與國外運(yùn)動(dòng)員相比身體素質(zhì)較差，所以不可單純模仿其動(dòng)作形式，必須明確技術(shù)的力學(xué)原理，通過分析相關(guān)因素明確怎樣能充分發(fā)揮自身體力，提高劃槳效率，進(jìn)而加快賽艇速度。在水中劃動(dòng)的槳葉通常和水存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，二者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成的作用力使船受到推動(dòng)而前進(jìn)，并不是因?yàn)橹味斑M(jìn)。賽艇速度差的平方與拉槳速度和推理的大小在艇的前進(jìn)方向的投影呈正比。槳葉的深度、幅度、槳頻等都是運(yùn)動(dòng)技術(shù)的重要影響因素。首先，提高槳頻會(huì)相應(yīng)增加槳速，同時(shí)增加橫向力與推力，增大到一定程度后，艇的前進(jìn)速度小于槳葉的水平速度，在前進(jìn)方向上升力與阻力都能產(chǎn)生正的推理，是否形成推理的主要因素就是槳頻。如果船速一定，增加拉槳頻率就會(huì)增加水平與豎直速度，增大產(chǎn)生的推力。通常橫向力會(huì)更快增加，降低推進(jìn)效率，因此槳頻在某個(gè)范圍內(nèi)時(shí)，增加推力還能保持推進(jìn)效率較高。提高劃槳頻率會(huì)提高水下槳葉的運(yùn)動(dòng)速度，所以應(yīng)盡量選擇速度力量好的運(yùn)動(dòng)員，使水下的實(shí)際槳速提高。在拉槳幅度方面，幅度增大能夠延長槳葉的推進(jìn)時(shí)間，也就是賽艇的加速時(shí)間，但是如果角度過大則會(huì)降低推進(jìn)效率，所以也需要研究一個(gè)最佳范圍，使二者均保持較高水平。通常船艇和槳桿垂直時(shí)的附近的角度就是效率最高的區(qū)域，劃槳時(shí)切忌上肢軀干過大的后仰與前傾，除了不利于賽艇加速，還會(huì)使拉槳時(shí)間延長。

三、賽艇運(yùn)動(dòng)技術(shù)測試

測力傳感器是組成測試系統(tǒng)的主要部件，我國學(xué)者于2001年研制的實(shí)船測試系統(tǒng)中的傳感器是在槳栓形式不改變的情況下，將槳栓力量傳感器安裝在槳環(huán)與槳栓軸的空隙中，這樣無論在使用上還是外觀上，整個(gè)傳感器基本上和原來的槳栓相同，運(yùn)動(dòng)員在使用時(shí)也更加方便，可以促進(jìn)其充分發(fā)揮技術(shù)。然而在使用與實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)，該傳感器有一定的問題，槳環(huán)是塑料件，測力傳感器的材料是鋼性的，二者具有不同的熱脹冷縮細(xì)數(shù)，測試結(jié)果會(huì)受到一定的影響，該問題普遍存在于國內(nèi)外研發(fā)的此類傳感器中。為解決該問題，有關(guān)研究人員開發(fā)了可對(duì)賽艇的橫向與縱向作用力進(jìn)行測量的傳感器，其采用的方式為應(yīng)力應(yīng)變，是兩分力傳感器。在圓形的臺(tái)柱內(nèi)安裝著整個(gè)測力系統(tǒng)，配備的槳栓柱可以使測試與訓(xùn)練的需要得到滿足，其優(yōu)點(diǎn)是能獲得前進(jìn)方向上運(yùn)動(dòng)員的推理，起到推進(jìn)效果，可以明確多人艇上每個(gè)運(yùn)動(dòng)員需要達(dá)到的推理，具有自身的獨(dú)特優(yōu)勢。該測試系統(tǒng)可以對(duì)劃船時(shí)的加速度、速度、角度、力量等進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，分析、診斷運(yùn)動(dòng)技術(shù)以及運(yùn)動(dòng)員的力量特點(diǎn)，有助于科學(xué)化和量化運(yùn)動(dòng)云連。而且測試與分析國家賽艇隊(duì)能夠發(fā)現(xiàn)我國在技術(shù)方面的不足之處，以便提供改進(jìn)建議，提高運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)水平。

四、結(jié)束語

綜上所述，賽艇技術(shù)的核心就是用力技巧，而其表現(xiàn)形式則是動(dòng)作外觀。在了解技術(shù)力學(xué)原理的前提下才能以運(yùn)動(dòng)員的身體素質(zhì)特點(diǎn)為依據(jù)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)合適的技術(shù)動(dòng)作形式。賽艇運(yùn)動(dòng)作為復(fù)雜、相互運(yùn)動(dòng)、多體的動(dòng)力系統(tǒng)，任何一部分的運(yùn)動(dòng)都可能減慢或加快賽艇速度，應(yīng)在明確力學(xué)原理的基礎(chǔ)上加強(qiáng)測試，設(shè)計(jì)適合我國運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作，使槳葉效率達(dá)到最大，完善賽艇運(yùn)動(dòng)技術(shù)。

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