鋼架雪車項目特征及備戰(zhàn)啟示

韓艷麗，石麗君，吳 迎

2022年北京冬季奧運(yùn)會（以下簡稱“北京冬奧會”）共設(shè)立7個大項：冰球、冰壺、滑冰、滑雪、冬季兩項、雪車及雪橇，其中雪車、雪橇2個大項設(shè)立雪車、鋼架雪車、雪橇3個分項，統(tǒng)稱為“車撬”類項目，3個項目共用一條賽道比賽。鋼架雪車設(shè)立男子單人和女子單人2個小項。為備戰(zhàn)北京冬奧會，國家體育總局冬季運(yùn)動管理中心于2015年成立雪車雪橇部，并相繼組建中國雪車隊、中國鋼架雪車隊和中國雪橇隊。中國鋼架雪車隊在4年時間里取得了飛速進(jìn)步，耿文強(qiáng)在2018年平昌冬季奧運(yùn)會（以下簡稱“平昌冬奧會”）獲得第13名。2019—2020賽季世界杯法國拉普拉涅站中，創(chuàng)造了男子單人第3名的好成績，代表中國首次登上該項目的世界杯領(lǐng)獎臺。雖然我國鋼架雪車隊取得了較大進(jìn)步，但鋼架雪車距離北京冬奧會爭金奪銀的目標(biāo)尚有差距。目前，我國關(guān)于鋼架雪車項目規(guī)律及運(yùn)動員生物學(xué)特征的研究落后于項目的發(fā)展速度。本文通過對該項目一般規(guī)律、運(yùn)動員生物學(xué)特征、推車及滑行階段影響因素、跨項選材特點(diǎn)等深入剖析，重點(diǎn)分析了推車階段的生理學(xué)、動力學(xué)特征。

1 鋼架雪車項目的一般特征

1.1 項目概述

鋼架雪車項目起源于19世紀(jì)末瑞士圣莫里茨，從一個名叫“克雷斯塔”（Cresta）的游戲衍變而來。該項目速度極快，最高速度大約可達(dá)140～150 km/h，危險性高，曾在冬奧會大家庭中三進(jìn)兩出，直到2002年鹽湖冬奧會才在冬奧會比賽中穩(wěn)定下來。雖然速度與力量等因素會影響鋼架雪車的最終成績，但從整體運(yùn)動表現(xiàn)來看，鋼架雪車是技能主導(dǎo)的競賽項目，其技術(shù)動作可分解為：推車啟動、飛躍上車、賽道滑行、剎車減速4個階段。

車撬類項目是東道主國家取得突破的“X”因素，東道主優(yōu)勢明顯，如能抓住這一優(yōu)勢，將有助于我國在北京冬奧會取得歷史性突破。2002—2018年5屆冬奧會，東道主國家在車撬項目中均收獲了金牌，除都靈冬奧會，東道主國家在鋼架雪車項目均有金牌入賬（表1）。其中2014年索契冬季奧運(yùn)會（以下簡稱“索契冬奧會”）和平昌冬奧會東道主國家鋼架雪車占車撬項目金牌比達(dá)100%，鋼架雪車對東道主國家的重要性可見一斑。

表1 2002—2018年5屆冬奧會東道主國家車撬項目獎牌情況Table 1 Medals of Sliding Sports of the Host Country in the Olympic Winter Games from 2002 to 2018

1.2 賽道特點(diǎn)

鋼架雪車、雪車、雪橇在奧運(yùn)會比賽時共用一條賽道，但起點(diǎn)并不相同，雪車和鋼架雪車共用一個起點(diǎn)。目前全世界范圍內(nèi)共有19條賽道（截止2021年8月），均位于北半球，除了位于薩拉熱窩的1條賽道（1984年冬奧會賽道）和位于普萊西德湖的1條賽道已廢棄，其余17條賽道目前用于訓(xùn)練或比賽（表2），其中的11條曾用于冬奧會比賽賽道。賽道是具有一定坡度的凹型滑道，兩側(cè)有護(hù)墻，全長為1 200～1 800 m（Bullock et al.，2009b），落差100～150 m，彎道的半徑在20 m以上，在轉(zhuǎn)彎時最大離心加速度接近5～6 g。賽道的起始階段必須有大約2%的傾斜度，之后坡度加大，接下來的60 m賽道傾斜度必須達(dá)到12%（Colyer et al.，2018a）。比賽中運(yùn)動員要在直線、曲線、馬蹄形賽道上保持加速、減少失誤。

表2 車撬賽道概況（Bullock et al.，2009b）Table 2 Overview of Sliding Sports Tracks

Bullock等（2009b）依據(jù)鋼架雪車比賽數(shù)據(jù)將賽道的難度等級分為4類，難度依次增加：1）推車啟動成績能夠決定比賽成績的賽道，賽道設(shè)計較為簡單；2）推車啟動對比賽成績影響較大的賽道，即賽道設(shè)計難度適中；3）滑行技術(shù)對比賽成績影響較大的賽道，為較難賽道；4）滑行技術(shù)決定比賽成績的賽道，即高難度賽道。對于運(yùn)動員來講，時速快的賽道并非一定難，歐洲的賽道整體難度高于美洲。北京冬奧會車撬類賽道位于北京市延慶賽區(qū)，是世界第19條（在用第17條）、亞洲第3條、國內(nèi)首條車撬類賽道。該賽道全長1 975 m，垂直落差121 m，設(shè)計最大速度134.4 km/h，最大重力加速度4.7 g，有16個角度不同、傾斜度各異的彎道貫通成形，包括1個國際少見的360°回旋彎。根據(jù)北京賽道舉行的2020—2021全國鋼架雪車錦標(biāo)賽比賽數(shù)據(jù)的共同方差分析，北京賽道對鋼架雪車項目來說屬于滑行主導(dǎo)賽道，可歸為第3類。

每條車撬類賽道都具有各自的特點(diǎn)，賽道的海拔、長度、傾斜角度、彎道數(shù)量及類型，都對運(yùn)動員比賽時的技術(shù)動作、滑行路線選擇、車撬的控制產(chǎn)生影響，因此，運(yùn)動員對賽道的熟悉程度是獲得優(yōu)異成績的關(guān)鍵。對新賽道而言，本國運(yùn)動員有更多的機(jī)會熟悉賽道，通過反復(fù)訓(xùn)練和模擬比賽，打磨在賽道中滑行的技術(shù)和技巧，根據(jù)教練團(tuán)隊的經(jīng)驗、賽道模擬滑行系統(tǒng)及反復(fù)滑行實踐來選擇最佳的滑行路線。這提示，我國運(yùn)動員提前到延慶賽道進(jìn)行大量訓(xùn)練十分必要，能否充分利用“地利”優(yōu)勢將決定我國車撬類項目運(yùn)動員在北京冬奧會的表現(xiàn)。

2 優(yōu)秀鋼架雪車運(yùn)動員生物學(xué)特征

2.1 形態(tài)學(xué)特征

我國開展鋼架雪車項目較晚，全面了解運(yùn)動員的生物學(xué)特征，特別是形態(tài)學(xué)特征十分必要。英、美是鋼架雪車強(qiáng)國，Colyer等（2016a）和Sands等（2005）分別報道了英、美兩國鋼架雪車國家隊運(yùn)動員形態(tài)學(xué)特點(diǎn)（表3），優(yōu)秀男子鋼架雪車運(yùn)動員的體脂率平均約為12%，優(yōu)秀女運(yùn)動員體脂率平均約為18%。運(yùn)用希思-卡特體型分類法對美國運(yùn)動員體型進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)男運(yùn)動員的平均體型為3.6-4.9-1.9，女運(yùn)動員為3.5-3.5-2.1，男運(yùn)動員多為中胚葉型，女運(yùn)動員主要在中胚葉型與內(nèi)胚葉型之間。將歷年冬奧會鋼架雪車項目中獲得獎牌的歐美國家運(yùn)動員與亞洲現(xiàn)役運(yùn)動員（中、日、韓）年齡、身高、體質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計對比發(fā)現(xiàn)：亞洲現(xiàn)役男、女運(yùn)動員的年齡均顯著小于歐美優(yōu)秀運(yùn)動員（P＜0.01）；亞洲現(xiàn)役男運(yùn)動員的身高顯著低于歐美優(yōu)秀運(yùn)動員（P＜0.01），女運(yùn)動員略低于歐美獲獎運(yùn)動員，未達(dá)到顯著性水平；亞洲現(xiàn)役男運(yùn)動員的體質(zhì)量低于歐美優(yōu)秀運(yùn)動員（P＜0.05），女運(yùn)動員略低于歐美優(yōu)秀運(yùn)動員，提示亞洲運(yùn)動員應(yīng)適當(dāng)增加瘦體質(zhì)量。除此之外，許多優(yōu)秀的鋼架雪車運(yùn)動員軀干/下肢比值較大，該形態(tài)特點(diǎn)可能有利于其彎腰啟動加速及在重心較低位完成“飛身魚躍”，與雪車、雪橇運(yùn)動員特點(diǎn)不同。

表3 英國、美國優(yōu)秀鋼架雪車運(yùn)動員形態(tài)學(xué)特征（Colyer et al.，2016a；Sands et al.，2005）Table 3 Morphological Characteristics of British and American Excellent Skeleton Athletes M±SD

2.2 供能特征

能量代謝方面，鋼架雪車啟動階段是典型的磷酸原系統(tǒng)供能，推車啟動時運(yùn)動員全速助跑啟動飛躍上車，此階段運(yùn)動員發(fā)揮最大爆發(fā)力。鋼架雪車運(yùn)動員啟動時間不僅與運(yùn)動能力有關(guān)，還與天氣狀況（下雪、光照等）、冰面溫度、滑刃溫度、出發(fā)道傾斜度、出發(fā)順序等因素有關(guān)。由于每輪滑行前賽道要進(jìn)行澆冰處理，因此，每輪出發(fā)靠前的運(yùn)動員占有一定優(yōu)勢。國際雪車和鋼架雪車聯(lián)合會規(guī)定，冬奧會和世錦賽中，單項排名前10名的運(yùn)動員選擇4～13號出發(fā)順序出發(fā)，以保證競賽公平。運(yùn)動員出發(fā)時間一般在5 s左右，單次滑行時間長短與賽道難度、彎道數(shù)目、運(yùn)動員水平等因素有關(guān)，約50～70 s（Bullock et al.，2009b），高水平運(yùn)動員在較短賽道單次滑行的用時甚至可突破50 s。滑行階段糖酵解系統(tǒng)參與供能，但其與有氧供能比例及該階段供能特征尚無研究報道?；兄泄┠芟到y(tǒng)的供能特點(diǎn)與賽道長度、賽道難度、運(yùn)動員競技水平及運(yùn)動員對賽道的熟悉程度等因素有關(guān)。優(yōu)秀的運(yùn)動員、對賽道熟悉的運(yùn)動員在滑行中表現(xiàn)出省力的特點(diǎn)。根據(jù)出發(fā)啟動階段的供能特征，鋼架雪車運(yùn)動員訓(xùn)練中應(yīng)包含大量速度與爆發(fā)力訓(xùn)練（李海鵬等，2018）。

2.3 力量特征

推車啟動階段對鋼架雪車運(yùn)動員的速度和下肢爆發(fā)力要求較高（袁曉毅等，2019）。研究表明，15 m沖刺時間、無負(fù)重縱跳高度、最大下肢功率能預(yù)測鋼架雪車運(yùn)動員推車啟動階段的運(yùn)動表現(xiàn)（R2=0.86），貢獻(xiàn)度為86%（Colyer et al.，2017a）。也有研究證實，短距離沖刺和跳躍能力與鋼架雪車的推車啟動階段表現(xiàn)高度相關(guān)（Zanoletti et al.，2006）。Sands等（2005）對美國鋼架雪車運(yùn)動員的下肢力量進(jìn)行了報道（表4），指出下肢有力且爆發(fā)力強(qiáng)的運(yùn)動員推車啟動階段的運(yùn)動表現(xiàn)更強(qiáng)。結(jié)果顯示，反向縱跳、深蹲縱跳和負(fù)重20%、40%、60%體質(zhì)量反向縱跳高度、下肢最大力量、最大功率等與推車沖刺時間顯著相關(guān)（P＜0.01）。

表4 美國優(yōu)秀鋼架雪車運(yùn)動員的下肢肌力特點(diǎn)（Sands et al.，2005）Table 4 Characteristics of Lower Limb Muscle Strength of American Excellent Skeleton Athletes M±SD

鋼架雪車運(yùn)動員下肢最大功率是推車啟動表現(xiàn)的重要決定因素，主要由下肢最大力量和最大收縮速度決定。總體來看，鋼架雪車運(yùn)動員力量特征與雪車、雪橇明顯不同，優(yōu)秀的鋼架雪車運(yùn)動員上肢力量較小，而下肢爆發(fā)力出眾。Colyer等（2017b）報道了英國頂級鋼架雪車運(yùn)動員的下肢最大功率，男運(yùn)動員為21.1±1.7 W/kg，女運(yùn)動員為15.9±1.5 W/kg，15 m處推車速度男運(yùn)動員為7.55±0.17 m/s，女運(yùn)動員為6.75±0.26 m/s。英國鋼架雪車隊通過下肢最大力量和速度訓(xùn)練來提高運(yùn)動員的沖刺能力，在夏訓(xùn)主要進(jìn)行最大力量訓(xùn)練，冬季主要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)賽道模擬訓(xùn)練及速度訓(xùn)練。通過一個賽季的訓(xùn)練運(yùn)動員下肢最大肌肉收縮速度明顯增加，運(yùn)動員推車速度得到提高。這種訓(xùn)練方法和雪車運(yùn)動員的全年訓(xùn)練階段劃分較為相似，以此來提高運(yùn)動員的下肢最大功率，從而實現(xiàn)運(yùn)動員推車啟動階段的成績提升。

3 啟動、滑行階段特征

啟動和滑行是鋼架雪車運(yùn)動的2個核心環(huán)節(jié)，抓住這2個核心才能夠有效提高運(yùn)動表現(xiàn)（Alam et al.，2019）。這也決定了鋼架雪車運(yùn)動員需要具備出色的速度、力量、爆發(fā)力和軀干穩(wěn)定性能力（Mosey，2016）。鋼架雪車比賽成績將單次滑行用時分為5部分，其中第一計時段即為推車啟動用時（計時光柵記錄賽道第15～65 m之間的用時），后4段分布在余下賽道（Bullock et al.，2008）。推車啟動的技術(shù)難點(diǎn)在于運(yùn)動員要全程處于彎腰姿勢進(jìn)行推車沖刺，在此階段與田徑運(yùn)動員在起跑器上的預(yù)備姿勢相似（Mosey，2014），運(yùn)動員需保持鋼架雪車沿著賽道出發(fā)的凹槽溝直線前進(jìn)，輔助鋼架雪車以穩(wěn)定的方向滑入賽道（Larman et al.，2008），該過程需運(yùn)動員將速度與力量完美結(jié)合。理想狀態(tài)下運(yùn)動員要以等于或大于鋼架雪車的速度跳上車撬（Mosey，2016），盡可能實現(xiàn)鋼架雪車最大加速，此時車撬的速度越快，對跳車技術(shù)（跳車時機(jī)、角度、高度、速度、身體姿態(tài)）要求越高（李釗，2019），運(yùn)動員為避免動能損失不能有向后拖拉車撬的動作。

在滑行階段運(yùn)動員要經(jīng)歷14～20個彎道，不同特點(diǎn)的彎道需要不同的過彎技術(shù)，動作幅度、控制時機(jī)、控制力度決定著不同的滑行路線，運(yùn)動需用最合理的方式調(diào)控身體進(jìn)而控制鋼架雪車，這是比賽的重難點(diǎn)（高凡，2017）?；须A段速度損失大多由控制失誤造成，且失誤易造成撞擊或滑刃側(cè)向移動，最終影響比賽成績。因此，在滑行高壓狀態(tài)下始終保持注意力高度集中、在恰當(dāng)?shù)臅r機(jī)和力度下調(diào)整鋼架雪車以最合適的角度過彎，保持最合理的滑行路線等將決定最終成績。

3.1 推車、滑行與比賽成績

鋼架雪車推車啟動階段用時是比賽成績的最主要影響因素之一（Sands et al.，2005；Zanoletti et al.，2006），也是教練員和運(yùn)動員重點(diǎn)關(guān)注的數(shù)據(jù)。推車啟動用時綜合反映了運(yùn)動員俯身推車、推車加速及跳車能力（Bullock et al.，2008），而滑行階段的最高時速則可反映運(yùn)動員的滑行技術(shù)。對平昌冬奧會鋼架雪車項目四輪比賽中推車啟動階段用時、滑行階段最高時速與單次滑行用時進(jìn)行線性回歸分析（圖1），結(jié)果顯示，男運(yùn)動員推車啟動用時與單次滑行用時顯著相關(guān)（r=0.65，P＜0.01），說明推車啟動影響運(yùn)動員單次滑行用時。而女運(yùn)動員推車啟動用時與單次滑行用時的相關(guān)性不高（r=-0.02，P＞0.05）。男運(yùn)動員滑行階段的最高時速與最終比賽成績呈中度相關(guān)（r=-0.51，P＜0.01），女運(yùn)動員具有高度相關(guān)關(guān)系（r=-0.75，P＜0.01）。綜上，平昌賽道對女運(yùn)動員難度較高，滑行是決定女運(yùn)動員成績的最重要因素，而對速度和力量更出色的男運(yùn)動員來說，推車和滑行均是影響最終成績的重要因素。推車啟動與最終成績的相關(guān)性在不同賽道存在差異。除此之外，推車表現(xiàn)還受到出場順序、賽道特點(diǎn)、冰面實時狀態(tài)、溫度、運(yùn)動員的身體狀態(tài)等因素影響（Zanoletti et al.，2006）。

圖1 2018年平昌冬季奧運(yùn)會鋼架雪車項目男、女運(yùn)動員推車啟動用時及滑行階段最高時速與單次滑行用時線性回歸分析Figure 1.Linear Regression Analysis for Men and Women Athletes of the Push-Start Time and the Maximum Speed in the Sliding Phase with the Time for Single Sliding in the Skeleton Project of Pingchang 2018 Winter Olympic Games

Zanoletti等（2006）研究了2002—2003、2003—2004賽季48名運(yùn)動員（男、女各半）參加所有世界杯、歐洲杯、北美杯的比賽情況。綜合統(tǒng)計2個賽季的結(jié)果顯示，鋼架雪車男、女運(yùn)動員推車啟動用時與單次滑行用時顯著相關(guān)（男r=0.48，女r=0.63，P＜0.05），但這一結(jié)果并不代表每個賽道都符合這一特點(diǎn)，其中女運(yùn)動員與平昌冬奧會的研究結(jié)果不同。如前所述，全世界賽道可按照難度分為4個等級，不同難度的賽道推車啟動與最終成績的相關(guān)性存在差異，越簡單的賽道推車啟動階段對最終成績的影響越大，相反越復(fù)雜的賽道推車啟動對比賽的影響越小，即滑行技術(shù)對比賽成績的影響越大。

3.2 推車啟動階段動力學(xué)特點(diǎn)

鋼架雪車運(yùn)動員與短跑運(yùn)動員起跑相似，但技術(shù)特點(diǎn)并不相同。Kivi等（2004）以美國鋼架雪車國家隊運(yùn)動員為研究對象，重點(diǎn)觀察了運(yùn)動員啟動階段的膝關(guān)節(jié)角度、軀干傾斜角度、步幅特點(diǎn)，并與短跑運(yùn)動員進(jìn)行對比。研究結(jié)果顯示，鋼架雪車運(yùn)動員準(zhǔn)備姿勢時前伸腳腳趾距出發(fā)起點(diǎn)的距離（平均68 cm）略長于短跑運(yùn)動員（平均50 cm），短跑運(yùn)動員第一步的步長約0.98～1.20 m，而鋼架雪車運(yùn)動員的第一步步長約為0.95 m。Oguchi等（2019）研究發(fā)現(xiàn)，鋼架雪車男運(yùn)動員啟動時第一步的步長與推車啟動用時呈中度相關(guān)（r=-0.61，P＜0.01），女運(yùn)動員的力量、控制鋼架雪車的能力不如男性，則更多通過提高步頻來提升推車啟動階段的速度。將鋼架雪車運(yùn)動員推車啟動階段的關(guān)節(jié)角度特點(diǎn)與短跑運(yùn)動員加速階段、最大速度保持階段進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，短跑運(yùn)動員加速、最大速度保持階段軀干與水平面的最小夾角分別為65°、83°，下肢與背側(cè)軀干的最大夾角分別為174°、157°；鋼架雪車運(yùn)動員推車啟動時軀干與水平面最小的夾角為7°，下肢與背側(cè)軀干的最大夾角為217°，表明鋼架雪車運(yùn)動員在推車沖刺時下肢要進(jìn)行更有力的蹬伸以獲得較快的初速度（Mosey，2016）。

Bullock等（2008）對鋼架雪車女子運(yùn)動員在普萊西德湖、錫古爾達(dá)和圣莫里茨3條賽道上推車啟動階段進(jìn)行深入研究，記錄運(yùn)動員自起點(diǎn)開始后前15 m用時、15 m處的速度、45 m處的速度、加載時間（起點(diǎn)出發(fā)后腳離地至運(yùn)動員跳車雙腳騰空所用的時間）、步數(shù)等，發(fā)現(xiàn)前3個變量均與推車啟動用時（第一計時段）具有較高相關(guān)性，其中15 m處速度與啟動用時相關(guān)性最高，表明獲得一個較高的15 m處速度對于縮短推車啟動的用時非常重要。

啟動階段除了提升跑動能力外，還應(yīng)注重跳車技術(shù)的優(yōu)化訓(xùn)練。Colyer等（2016b）對12名優(yōu)秀鋼架雪車運(yùn)動員進(jìn)行16周的沖刺能力訓(xùn)練，運(yùn)用鋼架雪車加速度指數(shù)評估運(yùn)動員推車沖刺階段的運(yùn)動表現(xiàn)，并記錄速度距離曲線（圖2）。加速度指數(shù)=55 m處速度÷(15～55 m用時)。

圖2 鋼架雪車推車啟動階段的速度-距離曲線（Colyer et al.，2016b）Figure 2.Speed-Distance Profile during Push-Start Phase of the Skeleton

訓(xùn)練后運(yùn)動員的步數(shù)、跳車前沖刺距離、跳車時速度、加速度指數(shù)均有所增加，但跳車效率降低，最終推車啟動階段用時并無變化，導(dǎo)致沖刺能力與鋼架雪車推車啟動階段的改善相關(guān)度不高（r=0.26），以上研究表明，如果運(yùn)動員只提高沖刺能力，但跳車技術(shù)沒有相應(yīng)提高，則可能導(dǎo)致動能損失過多（Colyer et al.，2016b）。跳車時，鋼架雪車位于運(yùn)動員身體的側(cè)前方，此時要求運(yùn)動員在短時間內(nèi)“飛身魚躍”跳上鋼架雪車，在高速前行時運(yùn)動員若減速或拉回鋼架雪車，將導(dǎo)致速度損失、跳車效率降低。此外有研究表明，運(yùn)動員應(yīng)在最短的推車沖刺距離將鋼架雪車加載到最大速度后盡早跳上車（Colyer et al.，2018a）。Colyer等（2018a）運(yùn)用逐步多元回歸分析發(fā)現(xiàn)，跳車時速度、跳車前沖刺距離、跳車效率、速度損失與加速度指數(shù)的擬合度分別為0.84、0.97、0.99和0.99，前3個變量對加速度指數(shù)的貢獻(xiàn)度分別為71%、22%、5%。這是由于賽道有一定坡度，跳車后運(yùn)動員和鋼架雪車整體加速度a1主要由重力、冰面的摩擦力及空氣阻力等決定，跳車前運(yùn)動員應(yīng)在最短的距離內(nèi)最大限度地加速鋼架雪車，在此過程中運(yùn)動員推車前進(jìn)的加速度a2逐漸減小，當(dāng)a2＜a1時應(yīng)盡早躍上鋼架雪車（理想狀態(tài)下兩者相等時跳車），以便延長所受合力加速度作用的距離和時間，以較大的初速度滑入賽道。跳車時速度、跳車前沖刺距離、跳車效率、速度損失非標(biāo)準(zhǔn)化β權(quán)重系數(shù)（±90%置信區(qū)間）分別為0.487±0.019、-0.055±0.005、0.239±0.049、-0.067±0.044，運(yùn)用以上數(shù)據(jù)可以推出預(yù)測加速指數(shù)的回歸方程，以便更準(zhǔn)確地評定和分析鋼架雪車運(yùn)動員的加速啟動情況：

加速度指數(shù)＝0.487×跳車時速度-0.055×跳車前沖刺距離＋0.239×跳車效率-0.067×速度損失-0.125

對鋼架雪車運(yùn)動員的短跑及縱跳能力進(jìn)行測試，將其與跳車時速度、跳車前沖刺距離、加速度指數(shù)3個數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果顯示，短跑時間與以上3個變量的相關(guān)系數(shù)分別為-0.7、-0.48和-0.67，縱跳能力與以上3個變量的相關(guān)系數(shù)分別為0.88、0.67和0.87（Colyer et al.，2018a），表明較好的短跑和縱跳能力對啟動階段有積極作用。

不同水平的運(yùn)動員啟動時沖刺距離對啟動階段的運(yùn)動表現(xiàn)也有影響，對于經(jīng)驗欠缺的運(yùn)動員可通過適當(dāng)調(diào)整推車沖刺距離來縮短啟動用時。以運(yùn)動員習(xí)慣的推車沖刺距離為基準(zhǔn)，頂級運(yùn)動員和后備運(yùn)動員進(jìn)行短于、長于以及等于習(xí)慣距離的推車啟動測試，記錄速度-距離變化曲線及相關(guān)變量（Colyer et al.，2018b）。通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，較長的推車沖刺距離會使跳車時速度增加（r=0.94），但會導(dǎo)致跳車效率降低（r=-0.75），過快的跳車時速度也會導(dǎo)致跳車效率降低（r=-0.87）。運(yùn)動員推車前沖刺距離增加12%（增加到25.6～28.6 m），跳車時速度會相應(yīng)增加5%（增加到8.15～8.53 m/s），速度損失會增加14%（增加到0.36～0.41 m/s），進(jìn)而導(dǎo)致跳車效率降低29%（降低到0.39～0.55 m/s）。對不同水平運(yùn)動員進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，大部分頂級運(yùn)動員在習(xí)慣的推車距離跳車時推車啟動階段的表現(xiàn)更好，可能是由于大量經(jīng)驗的積累使頂級運(yùn)動員對適合自己的推車距離產(chǎn)生了精確的感知，運(yùn)動技能達(dá)到自動化。但對后備運(yùn)動員而言則表現(xiàn)不同，有些運(yùn)動員在長于習(xí)慣推車距離時跳車，推車啟動階段的表現(xiàn)更好，有些運(yùn)動員則在短于習(xí)慣推車距離時表現(xiàn)更好。綜上所述，經(jīng)驗不足的運(yùn)動員可通過適當(dāng)?shù)母淖兺栖嚊_刺距離來改善推車啟動階段的成績，并根據(jù)訓(xùn)練水平和運(yùn)動表現(xiàn)的提高而相應(yīng)的調(diào)整跳車策略。

影響推車啟動階段的因素有很多，包括：賽道因素、競技技術(shù)因素和生理學(xué)因素等（圖3），其中各影響因素也相互影響，共同決定了鋼架雪車運(yùn)動員的推車表現(xiàn)。值得注意的是，許多鋼架雪車運(yùn)動員步長并不出眾，與短跑運(yùn)動員不同。

圖3 鋼架雪車推車啟動階段影響因素Figure 3.Influencing Factors of the Push-Start Phase of Skeleton

3.3 滑行階段的動力學(xué)特點(diǎn)

滑行是另一個影響最終成績的重要因素，滑行階段約占比賽全程用時的90%。運(yùn)動員在滑行過程中身體要保持適度緊張，入彎、出彎需要轉(zhuǎn)向時，通過頭、肩、膝、足等部位對身體姿勢進(jìn)行調(diào)整，以控制方向（Mosey，2014）?；屑夹g(shù)越好的運(yùn)動員，其滑行過程越流暢，用身體姿勢干預(yù)滑行軌跡的次數(shù)和幅度越少。運(yùn)動員在滑行時要承受大約5～6 g以上的力（Mosey，2016），這種狀態(tài)與戰(zhàn)斗機(jī)飛行員轉(zhuǎn)向和翻滾時很相似，受到的重力和旋轉(zhuǎn)力對頸椎危害較大（H?m?l?inen et al.，1999；Yoganandan et al.，1997）。因此，滑行階段對運(yùn)動員頸部、斜方肌的力量和耐力要求較高。

圖4 理想狀態(tài)下過直道和彎道的基本受力分析（Larman et al.，2008）Figure 4.Analysis of Basic Forces about Passing Straights and Curves under Ideal Conditions

滑行過彎時，如果強(qiáng)迫抵抗壓力抬頭去觀察賽道會影響身體重心，造成側(cè)滑導(dǎo)致路線偏差、動能損失，運(yùn)動員準(zhǔn)確感知壓力和速度變化的過程中，前庭和本體感覺發(fā)揮了重要作用。滑行時運(yùn)動員應(yīng)盡量減少直接對鋼架雪車施力，必要時可利用賽道的反作用力、腳觸地或改變身體姿勢來控制行進(jìn)方向，但過多施力會造成重心偏移，增加滑行中的摩擦力、空氣阻力（Mosey，2016）。

根據(jù)已推導(dǎo)出的公式可知，總質(zhì)量越大加速度則越大。較重的運(yùn)動員可以使用相對較輕的鋼架雪車，而為了在滑行過程中有更大的慣性力和加速度，較輕的運(yùn)動員則需要增加鋼架雪車的重量。此外，身體局部形態(tài)，例如，上身與下身的重量差別，肩膀的寬窄，四肢的長度，都是影響重心、控制能力、空氣動力學(xué)的重要因素。為了滿足運(yùn)動員身體形態(tài)個性化需求，鋼架雪車可以在規(guī)定的限度內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，如長度和重量（Larman et al.，2008）。

4 鋼架雪車項目跨項選材特征

在研究鋼架雪車運(yùn)動員生物學(xué)特征及項目規(guī)律時不難發(fā)現(xiàn)，該項目的一大特點(diǎn)是跨項選材成功率較高。主要原因為：1）鋼架雪車項目要求運(yùn)動員速度快、爆發(fā)力好，身體素質(zhì)特點(diǎn)與其他很多項目相似；2）跨項選材適用于體能主導(dǎo)類的速度或耐力性項目之間，且項目的國際競爭深度相對較低（孫民康，2019；Bullock et al.，2009a）。鋼架雪車項目的特點(diǎn)是在提高運(yùn)動員體能的同時保證競技技術(shù)優(yōu)化，即可相對較快的提高運(yùn)動表現(xiàn)。此外，Bullock等（2009a）指出，鋼架雪車項目在選材時運(yùn)動員的決策能力、注意力、心理特點(diǎn)等因素也應(yīng)該被考慮。

跨項選材可將高水平運(yùn)動員原有項目的運(yùn)動基礎(chǔ)、比賽技巧和經(jīng)驗放大（黎涌明等，2018；Vaeyens et al.，2009），縮短訓(xùn)練周期。且大部分運(yùn)動員專項化訓(xùn)練較早，如果運(yùn)動成績難以突破則面臨淘汰，對他們進(jìn)行體能、技能、心理等方面的評估，通過跨項加入適合自己的項目，帶給運(yùn)動員突破自我的機(jī)會（Hoare，2000）。鋼架雪車跨項選材不僅能在縮短訓(xùn)練周期的基礎(chǔ)上幫助我國車撬項目實現(xiàn)重大突破，也能夠幫助其他項目優(yōu)秀的運(yùn)動員在成績達(dá)到“瓶頸”時另辟蹊徑。有運(yùn)動基礎(chǔ)的跨項鋼架雪車運(yùn)動員經(jīng)過14個月左右的訓(xùn)練可達(dá)到優(yōu)秀運(yùn)動員水平（Bullock et al.，2009a）。2004年澳大利亞嘗試女子鋼架雪車跨項選材，依據(jù)30 m沖刺成績從67名女運(yùn)動員中初次篩選出26名。根據(jù)皮褶厚度、30 m推車沖刺能力、跳箱率（騰空時間/觸地時間）、無負(fù)重及負(fù)重34 kg時的縱跳高度和下肢最大功率、推車和跳車能力、是否取得世界冠軍等綜合考慮再選拔出10名來自沖浪、滑水、體操、百米跑、田徑七項全能的運(yùn)動員參加鋼架雪車專項強(qiáng)化訓(xùn)練。結(jié)合鋼架雪車的專項特點(diǎn)，選材指標(biāo)主要考察了運(yùn)動員短距離沖刺能力、下肢爆發(fā)力，為通過短期訓(xùn)練達(dá)到優(yōu)秀運(yùn)動員水平奠定基礎(chǔ)。經(jīng)過14個月的強(qiáng)化訓(xùn)練后有4名運(yùn)動員獲得世界杯參賽資格，最終1名運(yùn)動員代表澳大利亞參加2006年都靈冬季奧運(yùn)會（以下簡稱“都靈冬奧會”）鋼架雪車比賽，并取得第13名。該運(yùn)動員在14個月的時間里進(jìn)行了300多次推車啟動訓(xùn)練，220場訓(xùn)練或比賽滑行，實現(xiàn)了澳大利亞在該項目的歷史性突破（Bullock et al.，2009a）。

對跨項后在冬奧會鋼架雪車項目中取得獎牌的運(yùn)動員進(jìn)行統(tǒng)計（表5），其中，平昌冬奧會鋼架雪車項目男、女前3名中共有5人為跨項運(yùn)動員，且運(yùn)動員跨項前從事的項目較廣泛。英國女鋼架雪車隊跨項選材取得的成績最顯著，從都靈冬奧運(yùn)會至今，每屆冬奧會均能獲得獎牌，至今共獲得了3金、1銀、2銅，為該項目科學(xué)跨項選材提供了實踐參考（孫民康，2019）。鋼架雪車跨項選材成功率較高這一特點(diǎn)和雪車相似，但和雪橇完全不同。

表5 運(yùn)動員跨項鋼架雪車成功案例Table 5 Successful Cases of Talent Transfer among Skeleton Athletes

5 結(jié)論與建議

北京冬奧會即將到來，我國冬季項目面臨著前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。鋼架雪車項目作為東道主國家最具優(yōu)勢的奪牌項目之一，備受關(guān)注，但目前國內(nèi)相關(guān)科學(xué)研究不足。目前國外研究多集中于推車啟動階段，有關(guān)滑行階段的報道較少，特別是風(fēng)洞實驗相關(guān)的空氣動力學(xué)研究，亟待加強(qiáng)。深入研究鋼架雪車項目制勝規(guī)律、運(yùn)動員生物學(xué)特征，以及決定推車、滑行階段運(yùn)動表現(xiàn)的關(guān)鍵因素及跨項選材特點(diǎn)等，有助于我們進(jìn)一步了解該項目，還有助于車撬項目在我國快速發(fā)展，更有助于我國在北京冬奧會取得重大突破。具體建議如下。

1）進(jìn)入北京賽道進(jìn)行大量滑行練習(xí)?，F(xiàn)階段北京賽道和“冰屋”訓(xùn)練室已修建完成，賽道已順利通過預(yù)認(rèn)證驗收，可投入使用。我國鋼架雪車運(yùn)動員應(yīng)進(jìn)入北京賽道大量滑行訓(xùn)練以熟悉賽道，以“量變”促“質(zhì)變”，將“主場優(yōu)勢”最大化。

2）抓好推車和滑行兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)鋼架雪車項目特征，在盡早進(jìn)入北京賽道滑行的基礎(chǔ)上，應(yīng)明確“以推車為重點(diǎn)”的訓(xùn)練思路。在加強(qiáng)鋼架雪車運(yùn)動員短距離沖刺能力、下肢力量和下肢收縮速度訓(xùn)練的同時，注重跳車技術(shù)的優(yōu)化，提高跳車效率，減少速度損失，重點(diǎn)提高運(yùn)動員在推車啟動時盡早加載到最大速度的能力。

3）運(yùn)動員與鋼架雪車的總質(zhì)量在規(guī)則規(guī)定范圍內(nèi)越大越有利。鋼架雪車與攜帶整套設(shè)備運(yùn)動員的總質(zhì)量不可超限，男運(yùn)動員不得超過120 kg，女運(yùn)動員不得超過102 kg。應(yīng)注重將營養(yǎng)與訓(xùn)練充分結(jié)合，通過科學(xué)手段增加運(yùn)動員的瘦體質(zhì)量更有利于成績的提高，并可據(jù)運(yùn)動員的身體形態(tài)在規(guī)定的限度內(nèi)合理改進(jìn)鋼架雪車，優(yōu)化其動力學(xué)特性。

4）重點(diǎn)攻關(guān)，明確突破點(diǎn)。距離北京冬奧會還有半年多的時間，對現(xiàn)有運(yùn)動員可通過大量參賽、“以賽代練”等方法加速提高競技水平。結(jié)合現(xiàn)階段我國鋼架雪車運(yùn)動員國際排名與大賽成績，應(yīng)重點(diǎn)攻關(guān)耿文強(qiáng)、閆文港2位運(yùn)動員，綜合運(yùn)用風(fēng)洞實驗、生理生化監(jiān)控和生物力學(xué)手段等強(qiáng)化科技助力。