跳臺(tái)滑雪技術(shù)動(dòng)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(zhǎng)春 130022；2.吉林大學(xué) 體育學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130024）

1 引言

跳臺(tái)滑雪是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激，非常具有觀賞性的雪上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。對(duì)于觀眾來(lái)說(shuō)，它是一場(chǎng)速度與力量、緊張與激情的視覺(jué)盛宴；對(duì)于運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，它更是一項(xiàng)考驗(yàn)身體與膽量的運(yùn)動(dòng)。在這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)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(guò)助滑、縱身一躍來(lái)獲得一定的速度，從而騰空飛離跳臺(tái) 。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(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。

我國(guó)跳臺(tái)滑雪項(xiàng)目從上個(gè)世紀(jì)80年代初開(kāi)始起步，但項(xiàng)目的發(fā)展一直比較緩慢，后備人才儲(chǔ)備嚴(yán)重匱乏，成績(jī)與世界跳臺(tái)滑雪先進(jìn)國(guó)家的差距較大，對(duì)于項(xiàng)目的理論研究和科學(xué)訓(xùn)練實(shí)踐與世界跳臺(tái)滑雪先進(jìn)國(guó)家相比仍處于落后水平。目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)跳臺(tái)滑雪項(xiàng)目的科學(xué)研究也相對(duì)較少，針對(duì)跳臺(tái)滑雪技術(shù)方面的相關(guān)研究仍有待于進(jìn)一步深入開(kāi)展。

2 跳臺(tái)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(duì)跳臺(tái)滑雪技術(shù)、規(guī)則及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)動(dòng)員身材特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)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(kāi)信息研究

王海等對(duì)1980～2006年冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪前 9 名運(yùn)動(dòng)員的年齡特征進(jìn)行了研究。得出世界優(yōu)秀跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員的平均年齡呈逐漸增大的趨勢(shì)；隨著項(xiàng)目的發(fā)展，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)壽命較以往延長(zhǎng)了；我國(guó)跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員的平均年齡已經(jīng)接近當(dāng)今世界優(yōu)秀跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員的平均年齡等結(jié)論。

Stenseth研究了近年來(lái)跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員體重、滑雪板長(zhǎng)度與跳躍距離的關(guān)系，他認(rèn)為較滑雪板長(zhǎng)度而言，運(yùn)動(dòng)員的體重對(duì)于跳躍距離的影響更為敏感。

2.1.2 心理問(wèn)卷研究

Vegard等人探討了自我效能感（selfefficacy）、流動(dòng)性（flow）、正負(fù)影響（positiveand negative affect）、焦慮（worry）與跳臺(tái)滑雪成績(jī)的關(guān)系，以及這些心理因素對(duì)跳臺(tái)滑雪專項(xiàng)比賽成績(jī)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(duì)世界杯跳臺(tái)滑雪比賽的成績(jī)有重要影響，在這方面，適當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)策略、建設(shè)性的心態(tài)和動(dòng)機(jī)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(cè)量研究方法

跳臺(tái)滑雪是一個(gè)在相對(duì)比較大的范圍內(nèi)進(jìn)行的且動(dòng)作技術(shù)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。劉貴寶等結(jié)合前人Virmavirta、Schmolzer、Remizov、Vock、Flentov等的研究，提出在對(duì)跳臺(tái)滑雪項(xiàng)目進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)特征分析時(shí), 應(yīng)采用大范圍攝影測(cè)量方法采集運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)特征數(shù)據(jù)，采用特殊的計(jì)算機(jī)解析系統(tǒng)來(lái)分析運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，以可視化的形式呈現(xiàn)出來(lái)，反饋給教練員和運(yùn)動(dòng)員。并詳細(xì)闡述了多點(diǎn)攝影攝像測(cè)量和解析方法的具體操作步驟。

2.2.2 力傳感器與遙控測(cè)量研究方法

王志選等人（1998）讓運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入風(fēng)洞，采用自制力傳感器與遙控測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，對(duì)助滑階段的三種姿態(tài)（卵式、平背式和前扶腿式）進(jìn)行測(cè)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(duì)運(yùn)動(dòng)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(tái)滑雪訓(xùn)練不會(huì)干擾大丘陵上的運(yùn)動(dòng)方式，并且對(duì)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(tái)運(yùn)動(dòng)中邊界條件對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)和協(xié)調(diào)性的影響，他們將模擬跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)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(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員通過(guò)從固定表面和滾動(dòng)平臺(tái)上跳下來(lái)進(jìn)行模仿跳躍，得出兩種方式在動(dòng)力學(xué)（力矩、力）方面彼此差異很大，而運(yùn)動(dòng)學(xué)則非常相似，這可能反映了控制角動(dòng)量的不同策略。Lorenzetti等人對(duì)模仿和下蹲跳躍進(jìn)行了研究，并對(duì)模仿訓(xùn)練提出了建議。

2.2.5 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)建模和模擬研究方法

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用計(jì)算機(jī)建模來(lái)模擬和改進(jìn)運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)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(jì)算機(jī)模型可以研究運(yùn)動(dòng)員跳臺(tái)滑雪過(guò)程中的各種變量，這些參數(shù)和初始條件決定了跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)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(tái)的高度來(lái)計(jì)算飛行的遠(yuǎn)度以及著地時(shí)的沖擊（垂直于著陸斜坡的線性動(dòng)量分量）。

Gardan在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的實(shí)際資料基礎(chǔ)上，發(fā)展了一套數(shù)值計(jì)算方法，討論了跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員在大迎角下的姿態(tài)和飛行速度對(duì)氣動(dòng)特性的影響。結(jié)果是：運(yùn)動(dòng)員速度對(duì)升力系數(shù)和阻力系數(shù)的影響很??；而在飛行的早期階段，作用在運(yùn)動(dòng)員身體上的升力和阻力會(huì)受到迎角變化的強(qiáng)烈影響，運(yùn)動(dòng)員的傾斜角度越大，相對(duì)流量越大，運(yùn)動(dòng)員上下壓差越大。Straumamm提出了一個(gè)連續(xù)的動(dòng)態(tài)方程，該方程能夠根據(jù)運(yùn)動(dòng)員初始階段參數(shù)的計(jì)算機(jī)模擬來(lái)確定影響飛行路徑的各種因素，進(jìn)而支持運(yùn)動(dòng)員找到他們以不同的方式起跳后最佳的動(dòng)作技術(shù)結(jié)構(gòu)和空中姿勢(shì)。Virmavirta提出的一個(gè)計(jì)算機(jī)模擬方案表明，運(yùn)動(dòng)員在最大起跳初速度約為2.5 m/s時(shí)就有可能達(dá)到世界級(jí)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(yùn)動(dòng)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(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員，在起跳過(guò)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(tái)滑雪技術(shù)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征的研究

跳臺(tái)滑雪整套動(dòng)作可以分為4個(gè)階段：助滑、起跳、飛行和著陸。每一個(gè)階段都環(huán)環(huán)相扣，決定比賽成績(jī)。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者和教練員多圍繞這4個(gè)階段展開(kāi)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究。

3.1 跳臺(tái)滑雪技術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究

樸雪峰等人通過(guò)對(duì)日本選手的研究指出，日本選手的跳臺(tái)滑雪技術(shù)結(jié)合了自己的身材特點(diǎn)，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(duì)如何提高助滑速度進(jìn)行了分析：要利用重力和出發(fā)時(shí)對(duì)橫桿的推力以及減小摩擦力；起跳動(dòng)作是否正確取決于準(zhǔn)備起跳時(shí)、起跳時(shí)及起跳后的角度和方向，并且要準(zhǔn)確把握起跳時(shí)機(jī)。Nardello對(duì)42名優(yōu)秀滑雪運(yùn)動(dòng)員（男27名，女15名）的起跳和早期飛行進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，結(jié)果顯示：男子比女子運(yùn)動(dòng)員滑出速度更快、跳的距離更遠(yuǎn)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)身體姿勢(shì)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(shí)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(shì)的著陸動(dòng)作，并運(yùn)用理論方法分析了這種技術(shù)著陸時(shí)前后方向的穩(wěn)定性和側(cè)向穩(wěn)定性。

由于受場(chǎng)地的限制和為減少運(yùn)動(dòng)員的損傷幾率，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員每天在跳臺(tái)上訓(xùn)練的次數(shù)是有限的，因此大部分時(shí)間都是在平地上進(jìn)行模仿訓(xùn)練。Jakob Ketterer等通過(guò)對(duì)9名專業(yè)跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員的6種不同形式的模仿跳進(jìn)行研究，指出在非跳臺(tái)條件下，相對(duì)復(fù)雜的模仿訓(xùn)練比相對(duì)平穩(wěn)的模仿訓(xùn)練更能提高運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練水平，在制定訓(xùn)練計(jì)劃時(shí)，要根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的條件盡可能設(shè)計(jì)較復(fù)雜的模仿動(dòng)作。另有研究對(duì)國(guó)際雪聯(lián)世界杯2017-2018賽季中來(lái)自16個(gè)國(guó)家隊(duì)的67名女運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行跟蹤調(diào)查，記錄她們的運(yùn)動(dòng)損傷情況，得出女子優(yōu)秀跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)員受傷的危險(xiǎn)因素。

3.2 跳臺(tái)滑雪技術(shù)動(dòng)力學(xué)研究

王志選利用自制力傳感器測(cè)試了運(yùn)動(dòng)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(shí)的輔助訓(xùn)練中要加強(qiáng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員起跳爆發(fā)力的訓(xùn)練，同時(shí)起跳時(shí)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(duì)起跳的9個(gè)分解動(dòng)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(yùn)動(dòng)員不能過(guò)早抬高重心。李成植通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)員在K90 m級(jí)跳臺(tái)（臺(tái)端向下傾斜11°）進(jìn)行測(cè)試，獲得運(yùn)動(dòng)員起跳的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括：運(yùn)動(dòng)員的水平速度和垂直于臺(tái)端的速度、軀干與水平面的夾角以及運(yùn)動(dòng)員在矢狀面內(nèi)水平軸的角速度。運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)中研究飛行體運(yùn)動(dòng)的方法，以各個(gè)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(yùn)動(dòng)員起跳出臺(tái)時(shí)的水平速度和垂直于臺(tái)端的速度能明顯影響運(yùn)動(dòng)員的飛行距離，因此在訓(xùn)練時(shí)應(yīng)著重加強(qiáng)對(duì)出臺(tái)時(shí)這兩個(gè)方向速度的提高。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前國(guó)際上針對(duì)于跳臺(tái)滑雪技術(shù)的相關(guān)研究較為豐富，涉及到了運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、肌電等研究手段，同時(shí)也對(duì)跳臺(tái)滑雪技術(shù)的影響因素進(jìn)行了深入探討。但是國(guó)內(nèi)研究涉及的內(nèi)容具有一定局限性，主要表現(xiàn)在對(duì)跳臺(tái)滑雪技術(shù)理論分析較多，實(shí)證研究相對(duì)較少；對(duì)訓(xùn)練體系和方法研究較多，對(duì)專項(xiàng)技術(shù)的合理性研究較少；缺少計(jì)算機(jī)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(duì)零碎和分散，研究深度不夠。

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