李 釗,李 慶
(清華大學(xué) 體育部,北京100084)
雪車項(xiàng)目分為有舵雪橇(bobsleigh)與無舵雪橇(luge),兩個(gè)大項(xiàng)分別于 1924年、1964年成為冬季奧運(yùn)會(huì)比賽項(xiàng)目。相比于世界雪車項(xiàng)目強(qiáng)國(guó)(德國(guó)、加拿大、瑞士等),我國(guó)雪車項(xiàng)目起步較晚,國(guó)家體育總局冬季運(yùn)動(dòng)管理中心于2015年成立了雪車雪橇部,采用“跨項(xiàng)選材”方式組建了中國(guó)雪車雪橇隊(duì)。
2022年,北京冬季奧運(yùn)會(huì)的舉辦為我國(guó)雪車(橇)項(xiàng)目的發(fā)展的提供了歷史機(jī)遇,同時(shí)也提出了諸多挑戰(zhàn)。一方面,主辦國(guó)的優(yōu)勢(shì)因素(場(chǎng)地、氣候、觀眾等)在一定程度上有利于運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高;另一方面,作為新興的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,我國(guó)整體上還缺乏對(duì)該項(xiàng)目訓(xùn)練特征與訓(xùn)練規(guī)律的理解與把握,這極大地制約了訓(xùn)練水平的快速提高。
以運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的專項(xiàng)特征作為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的基礎(chǔ)和依據(jù),已經(jīng)成為當(dāng)前世界競(jìng)技體育訓(xùn)練的一個(gè)顯著標(biāo)志和發(fā)展趨勢(shì)(陳小平,2008)45-59。因此,只有通過科學(xué)的歸納與分析雪車(橇)的項(xiàng)目特征,才能準(zhǔn)確地把握訓(xùn)練的方向以及提高訓(xùn)練效率,同時(shí)也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目從剛剛組隊(duì)到跨越式發(fā)展的重要途徑。為此,本文將系統(tǒng)梳理雪車(橇)項(xiàng)目的理論研究成果,進(jìn)一步提煉項(xiàng)目的本質(zhì)特征,總結(jié)訓(xùn)練規(guī)律,以期提高該項(xiàng)目在我國(guó)的訓(xùn)練水平。
國(guó)際雪橇聯(lián)合會(huì)(International Bobsleigh and Tobogganing Federation,F(xiàn)IBT)最初于 1923年 11月 23日在法國(guó)巴黎成立,之后于 2015年 6月在比利時(shí)根特更名為國(guó)際雪車(橇)聯(lián)合會(huì)(International Bobsleigh and Skeleton Federation,IBSF)。目前,雪車(橇)聯(lián)合會(huì)負(fù)責(zé)管理的項(xiàng)目有鋼架雪車(男子單人、女子單人)、有舵雪橇(男子雙人、男子4人、女子雙人)兩個(gè)大項(xiàng)。
通過對(duì)歷年(1924-2018年)冬季奧運(yùn)會(huì)雪車(橇)項(xiàng)目獲得獎(jiǎng)牌國(guó)家進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(圖 1),可以看出,德國(guó)、美國(guó)、瑞士是世界雪車(橇)項(xiàng)目強(qiáng)國(guó)。從整個(gè)發(fā)展歷程來看,德國(guó)鋼架雪車雖然在奧運(yùn)會(huì)上還未獲得過金牌,但其有舵雪橇項(xiàng)目崛起于20世紀(jì)70年代,在1972-1988年5屆冬奧會(huì)中,東、西德的金牌數(shù)量占項(xiàng)目總金牌數(shù)的3/5,獎(jiǎng)牌數(shù)量占總獎(jiǎng)牌數(shù)的1/2以上。在2002-2010年3屆奧運(yùn)會(huì)上,德國(guó)無論在金牌數(shù)量還是獎(jiǎng)牌數(shù)量上依舊表現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)。在2018年平昌冬奧會(huì)上,德國(guó)共獲得3枚金牌、2枚銀牌,分別占總金牌數(shù)量的 3/5,總獎(jiǎng)牌數(shù)量的 1/3。美國(guó)雖然是該項(xiàng)目的實(shí)力強(qiáng)國(guó),但鋼架雪車項(xiàng)目在 2006-2018年 4屆奧運(yùn)會(huì)中只獲得了 1枚銀牌、1枚銅牌。有舵雪橇項(xiàng)目在 2002-2018年 5屆冬奧會(huì)上的表現(xiàn)并不穩(wěn)定,如2002年以東道主舉辦的鹽湖城奧運(yùn)會(huì)上獲得了3枚金牌、2枚銀牌、1枚銅牌,而2018年冬奧會(huì)上只取得了1枚銀牌。瑞士在鋼架雪車項(xiàng)目上的表現(xiàn)也差強(qiáng)人意,在1956年冬奧會(huì)上獲得過1枚金牌和1枚銅牌,在1932-2006年期間,其獎(jiǎng)牌數(shù)量基本維持在前3名,但在近3屆冬奧會(huì)上,瑞士只獲得了1枚銀牌,同樣表現(xiàn)出了成績(jī)的不穩(wěn)定性。
圖1 1924-2018年冬季奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌前10名國(guó)家及獎(jiǎng)牌數(shù)目Figure 1. Top 10 Countries and Medal Distributions of Winter Olympic Games from 1924 to 2018
盡管成績(jī)的不穩(wěn)定性是由多種影響因素造成的,但究其原因主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:1)世界各國(guó)都積極參與到雪車(橇)項(xiàng)目上,加劇了該項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)的激烈程度;2)舉辦國(guó)有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)際比賽場(chǎng)地的適應(yīng)性訓(xùn)練,增加了運(yùn)動(dòng)員獲得優(yōu)異運(yùn)動(dòng)成績(jī)的可能性。
在雪車(橇)項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐中,根據(jù)比賽不同階段的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,將其分為加速階段與滑行階段。其中加速階段一般為比賽的前30 m,運(yùn)動(dòng)員在該階段通過快速啟動(dòng)加速,使“人-車”達(dá)到最大速度以跳上雪車(橇);滑行階段通常指運(yùn)動(dòng)員跳上雪車(橇)后至比賽的終點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員在這一階段通常要調(diào)整車(橇)方向,以避免速度的過多損失。有研究表明,男、女運(yùn)動(dòng)員推車加速階段的成績(jī)與最終成績(jī)呈顯著相關(guān)關(guān)系(r=0.48、0.63,P<0.05),男、女運(yùn)動(dòng)員推車加速階段成績(jī)對(duì)于總成績(jī)的貢獻(xiàn)度分別為 23%、40%;與預(yù)賽推車階段以及預(yù)賽成績(jī)相比,決賽推車階段的成績(jī)變化量與決賽成績(jī)變化量之間沒有顯著相關(guān)關(guān)系(Zhang et al.,1995)。同樣,對(duì)于雪橇項(xiàng)目而言,最終成績(jī)并不僅僅是由推橇加速階段成績(jī)決定的,而是由推橇加速階段與滑行階段共同影響的(Bruggemann et al.,1997)。
由于加速和滑行階段與比賽成績(jī)顯著相關(guān),Roberts(2013)進(jìn)一步將這兩個(gè)階段劃分為4個(gè)部分:1)預(yù)備姿勢(shì);2)推車加速;3)跳上雪車;4)滑行(圖2)。4個(gè)部分所反映出的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)主要包括推車手臂技術(shù)、步長(zhǎng)與步頻、起跳技術(shù)以及滑行技術(shù)。
圖2 鋼架雪車技術(shù)的四個(gè)部分Figure 2. Four Parts of the Skeleton Technique
當(dāng)前世界各國(guó)運(yùn)動(dòng)員在推車技術(shù)上存在一定的差異,主要表現(xiàn)在加速階段的單手與雙手推車。Bullock等(2008)研究表明,2005-2006年世界杯的 3場(chǎng)比賽中大約有40%~60%的優(yōu)秀女運(yùn)動(dòng)員使用雙手推車技術(shù),但是每一場(chǎng)比賽中啟動(dòng)加速最快的選手都采用單手推車技術(shù),雙手推車技術(shù)主要集中在啟動(dòng)加速較慢的選手中。
盡管當(dāng)前單手推車技術(shù)是一種主流的技術(shù),但是單手推車與雙手推車各具有自身的特點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員在單手推車時(shí)身體更加靈活,蹬伸更加充分,從而使每一次的蹬伸力度更大,加速度更大。雙手推車屬于傳統(tǒng)技術(shù),表現(xiàn)更加穩(wěn)定,失誤率較低,但該技術(shù)由于要求運(yùn)動(dòng)員脊柱向前彎曲,因此,制約了推車的加速。如果運(yùn)動(dòng)員的推車加速技術(shù)不夠穩(wěn)定,同時(shí)又具備良好的手臂長(zhǎng)度以及背部柔韌性,也可以考慮使用雙手推車技術(shù)。
鑒于雪車(橇)項(xiàng)目的外在動(dòng)作特征,當(dāng)前世界跨項(xiàng)選材主要來自于短跑與跳遠(yuǎn)項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員。眾所周知,單位時(shí)間內(nèi)的位移與頻率決定了周期類競(jìng)速項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的速度能力。在 100 m的比賽中,人體的供能特點(diǎn)與項(xiàng)目特征決定了運(yùn)動(dòng)員在不同階段的步長(zhǎng)與步頻應(yīng)具有不同的最佳組合,以達(dá)到能量供應(yīng)的節(jié)省化。短跑與跳遠(yuǎn)項(xiàng)目的加速階段與推車(橇)階段既存在共性特征,也存在差異性區(qū)別。共性特征方面主要表現(xiàn)在通過腿部快速蹬伸使身體快速加速以達(dá)到最高速度。差異性區(qū)別方面主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:1)整個(gè)推車(橇)加速階段要求運(yùn)動(dòng)員保持特定的身體高度,而短跑運(yùn)動(dòng)員在加速階段逐漸抬起身體重心;2)雪車(橇)運(yùn)動(dòng)員在加速階段單側(cè)或者雙側(cè)手臂始終處于推車(橇)狀態(tài),而短跑運(yùn)動(dòng)員則通過雙臂前后擺動(dòng)來跑動(dòng)前進(jìn)。Mosey(2014)研究了短跑與雪車在加速階段的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征(表 1),認(rèn)為兩個(gè)項(xiàng)目在加速階段的步頻與觸地時(shí)間沒有差異,推車導(dǎo)致了步長(zhǎng)小于短跑加速階段的步長(zhǎng)。
表1 短跑加速、最高速度階段與雪車加速階段運(yùn)動(dòng)學(xué)特征Table 1 Kinematic Characteristics of Sprint Acceleration, Maximal Speed and Skeleton Acceleration
Colyer等(2017)研究了英國(guó)12名高水平鋼架雪車運(yùn)動(dòng)員(6男、6女,其中4名運(yùn)動(dòng)員獲得過世界大賽獎(jiǎng)牌,3名運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入世界前 20)在陸地與冰道啟動(dòng)加速階段的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,從表 2可以看出,運(yùn)動(dòng)員在德國(guó) Winterberg賽道推車階段的步頻顯著高于陸地推車,在德車 Altenberg賽道推車階段步數(shù)顯著高于陸地推車。與陸地賽道相比,實(shí)際比賽賽道啟動(dòng)加速階段通常具有2%的下坡坡度,該坡度提高了運(yùn)動(dòng)員的步頻。
表2 陸地推車、Winterberg賽道推車和Altenberg賽道推車階段時(shí)空特征對(duì)比Table 2 Comparison of Push Phase Kinematic Characteristics in Dry-land, Winterberg and Altenberg track
Ian(2012)研究認(rèn)為,速度的提高主要依賴于步長(zhǎng)的增加,而Mero等(1985)則認(rèn)為,速度主要受到步頻因素的影響。在雪車(橇)訓(xùn)練的實(shí)踐中,我們更應(yīng)關(guān)注步長(zhǎng)還是步頻主要取決于該項(xiàng)目的能量代謝與項(xiàng)目本質(zhì)特征。在雪車(橇)的加速階段,運(yùn)動(dòng)員通常需要從靜止?fàn)顟B(tài)快速蹬伸,盡可能在短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大速度,這一段時(shí)間通常持續(xù) 5 s左右,因此,啟動(dòng)加速推車階段人體供能特征屬于典型的無氧磷酸鹽系統(tǒng)供能。在如此短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最高速度顯然應(yīng)該以增加步頻為主,其原因主要有以下3個(gè)方面:1)運(yùn)動(dòng)員啟動(dòng)加速階段俯身推車制約了運(yùn)動(dòng)員步長(zhǎng)的增大,增大步長(zhǎng)只會(huì)增加運(yùn)動(dòng)員著地的制動(dòng)力;2)世界優(yōu)秀雪車運(yùn)動(dòng)員在加速階段的步頻已經(jīng)接近于世界優(yōu)秀短跑運(yùn)動(dòng)員的步頻(約 4.52 Hz),而步長(zhǎng)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界優(yōu)秀短跑運(yùn)動(dòng)員的步長(zhǎng)(表 1);3)短跑運(yùn)動(dòng)員加速階段強(qiáng)調(diào)重視步長(zhǎng)的增加,原因主要是對(duì)于后程的速度以及節(jié)奏有重要意義,這一點(diǎn)與啟動(dòng)推車存在著本質(zhì)上的區(qū)別。因此,在啟動(dòng)加速階段我們應(yīng)該盡可能地提高運(yùn)動(dòng)員的步頻來快速提高速度。
起跳技術(shù)是運(yùn)動(dòng)員從推車(橇)加速階段向滑行階段過渡的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),較好的起跳技術(shù)可以讓運(yùn)動(dòng)員在不損失車(橇)速度的基礎(chǔ)上進(jìn)入賽道滑行。Colyer等(2015)通過將電磁編碼器安裝在車輪上,記錄了13名世界高水平鋼架雪車運(yùn)動(dòng)員在啟動(dòng)加速階段跳上雪車的前、后速度,由此提出了跳車效率問題(圖 3)?;谠擁?xiàng)研究,Colyer等(2018)在另外一項(xiàng)研究中討論了不同加速距離(短距離、習(xí)慣性距離、長(zhǎng)距離)對(duì)于跳車效率的影響,研究結(jié)果認(rèn)為:1)加速距離越長(zhǎng),跳上雪車前的速度越大,加速距離越短,跳上雪車前的速度越小,習(xí)慣性距離則處于兩者之間;2)加速距離、推車速度的增加與上車后速度下降的相關(guān)性為 r=0.52、r=0.35,運(yùn)動(dòng)員速度增加5%,上車后的下降速度將增加14%。
圖3 啟動(dòng)加速階段跳車效率和下降速度(Colyer et al.,2015)Figure 3. Jumping Efficiency and Speed Decrease in the Acceleration Phase
跳車效率的研究解釋了提高啟動(dòng)加速階段成績(jī)并不能提高總成績(jī)的原因,因?yàn)樗俣仍酱髮?dǎo)致跳車效率降低,進(jìn)而導(dǎo)致了上車后速度的降低,以至于影響總成績(jī)(Zanoletti et al.,2006)。Colyer等(2018)研究結(jié)果的假設(shè)是隨著加速階段的速度增大,運(yùn)動(dòng)員的著地時(shí)間在逐漸減小,依據(jù)力量發(fā)展速率原理,在蹬地跳上雪車時(shí)所產(chǎn)生的地面作用力將減小,由此導(dǎo)致了雪車速度與人體速度不匹配(人體速度落后于雪車速度)。因此,運(yùn)動(dòng)員啟動(dòng)加速階段的速度越快,起跳技術(shù)(起跳角度、起跳高度、起跳速度、起跳姿勢(shì)等)方面也應(yīng)該越優(yōu)化。
良好的滑行技術(shù)主要取決于運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)水平、雪車(橇)類型以及運(yùn)動(dòng)員的身體形態(tài),其中技術(shù)水平是影響運(yùn)動(dòng)成績(jī)的關(guān)鍵性因素。在一條標(biāo)準(zhǔn)的賽道上,運(yùn)動(dòng)員要經(jīng)歷14~20個(gè)彎道,因此良好的彎道滑行技術(shù)對(duì)于運(yùn)動(dòng)員成績(jī)至關(guān)重要。雪車項(xiàng)目通常進(jìn)行轉(zhuǎn)彎的方法為:1)膝轉(zhuǎn)向,通過一側(cè)膝對(duì)雪車框架施加力,可以造成整個(gè)雪車的不對(duì)稱,比如在進(jìn)行左轉(zhuǎn)時(shí),左側(cè)膝作用力于鋼架雪車上;2)肩轉(zhuǎn)向,肩轉(zhuǎn)向是由于膝關(guān)節(jié)的發(fā)力,造成了對(duì)側(cè)肩的緊張,起到了更好的支撐作用;3)肩與膝轉(zhuǎn)向,在進(jìn)行較大曲度的轉(zhuǎn)彎時(shí),一般肩與膝要同時(shí)發(fā)力,如左膝與左肩進(jìn)行收縮,使雪車左轉(zhuǎn)(Roberts,2013)。
自1970年以來,Baumann等(1973)就已經(jīng)開始運(yùn)用一維的數(shù)學(xué)模型來模擬雪橇轉(zhuǎn)彎技術(shù)。Hubbard等(1989)在一維模型的基礎(chǔ)上,研究了三維非線性雪橇動(dòng)態(tài)模型,該模型被用來計(jì)算模擬雪橇轉(zhuǎn)彎時(shí)的三維特征。Huffman等(1993)通過提高三維動(dòng)態(tài)雪橇模型的形式,并以此作為仿真模擬器的基礎(chǔ),應(yīng)用于美國(guó)雪橇隊(duì)備戰(zhàn) 1992年和1994年奧運(yùn)會(huì)的訓(xùn)練中。Zhang等(1995)對(duì)挪威利勒哈默爾奧林匹克賽道進(jìn)行了物理分析與數(shù)學(xué)建模,由此推算出了在特定彎道下運(yùn)動(dòng)員所需要的轉(zhuǎn)彎力與行駛角度的具體值,確定了特定彎道下的最優(yōu)速度與時(shí)間,在該賽道的第6彎道處(始于388 m,止于500 m),通過計(jì)算得出自由式滑行與最優(yōu)化控制完成的時(shí)間為4.342 s與4.305 s。如圖 4所示,計(jì)算結(jié)果表明,在該彎道自由式滑行距離是112.958 m,而最優(yōu)化控制完成的滑行距離是 112.604 m,其速度也高于自由式滑行 0.439 m/s。因此,利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算可以幫助教練員:1)確定特定賽道下運(yùn)動(dòng)員的最優(yōu)表現(xiàn)成績(jī),以幫助運(yùn)動(dòng)員制定訓(xùn)練目標(biāo)以及挖掘潛能;2)將運(yùn)動(dòng)員實(shí)際訓(xùn)練中的表現(xiàn)與最優(yōu)表現(xiàn)進(jìn)行對(duì)比,以發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練中的具體問題。
圖4 利勒哈默爾賽道4人雪橇項(xiàng)目第6彎道的自由式滑行與最優(yōu)控制速度對(duì)比(Zhang et al.,1995)Figure 4. Minimum-time Optimal Control and Free Speed of a Four-man Sled in Lillehammer in Curve 6
VR(虛擬現(xiàn)實(shí))是近年來發(fā)明的一種人機(jī)結(jié)合的新技術(shù),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、航天、道路橋梁以及生物力學(xué)等研究。挪威越野滑雪國(guó)家隊(duì)已經(jīng)開始應(yīng)用 VR技術(shù)進(jìn)行日常訓(xùn)練。雪車(橇)的滑行技術(shù)可以通過模擬實(shí)際賽道對(duì)運(yùn)動(dòng)員的視覺、觸覺以及力覺進(jìn)行訓(xùn)練反饋,采用 VR技術(shù)進(jìn)行訓(xùn)練也可以避免在實(shí)際訓(xùn)練中的危險(xiǎn)。由于雪車(橇)項(xiàng)目的危險(xiǎn)系數(shù)較高,對(duì)于初學(xué)者來說,首先應(yīng)進(jìn)行一般性的技術(shù)訓(xùn)練,逐漸進(jìn)入專項(xiàng)訓(xùn)練時(shí),可以先采用賽道的分段訓(xùn)練或者半程訓(xùn)練。每次實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練都要求運(yùn)動(dòng)員的精神高度集中,神經(jīng)與機(jī)體容易出現(xiàn)疲勞,如果訓(xùn)練次數(shù)過多,將會(huì)導(dǎo)致“撞擊”“翻車”的次數(shù)增加,從而增加了運(yùn)動(dòng)員的受傷概率,通常專項(xiàng)訓(xùn)練應(yīng)保持在每天 3~4次(袁曉毅 等,2017)。
外在動(dòng)作特征的差異決定了內(nèi)在肌肉發(fā)力的不同。Goldman等(2018)使用16臺(tái)高速攝像機(jī)和3塊測(cè)力臺(tái)研究了 19名高水平雪橇運(yùn)動(dòng)員在推橇加速階段支撐期髖、膝、踝、跖趾關(guān)節(jié)的機(jī)械功率。如圖 5所示,髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)對(duì)于推進(jìn)階段起著拮抗相反的作用,伸髖主要的貢獻(xiàn)在于前支撐階段,在整個(gè)支撐階段的 50%~90%主要由跖屈推動(dòng)身體向前移動(dòng),然而伸膝只貢獻(xiàn)了較小的推動(dòng)力,因此雪橇運(yùn)動(dòng)員的在伸髖、伸膝方面的貢獻(xiàn)與短跑運(yùn)動(dòng)員完全不同。
圖5 加速階段支撐期髖(綠)、膝(藍(lán))、踝(紅)、跖趾關(guān)節(jié)(黑)機(jī)械功率(Goldman et al.,2018)Figure 5. Mechanical Power of Hips (green), Knees (blue), Ankles (red) and Metatarsophalangeal Joints (black) in the Acceleration Phase注:(A)第1步;(B)第2步;(C)10 m;(D)30 m。
推車加速階段主要依靠伸髖肌群與跖屈肌群為制定訓(xùn)練計(jì)劃,提供了較好的科學(xué)依據(jù)。在具體訓(xùn)練方法的要求上,由于快速力量受到最大力量的影響,其中起主要作用的是神經(jīng)對(duì)肌肉的最大支配能力,具體訓(xùn)練方法如表 3所示(陳小平,2008)100。在具體的訓(xùn)練手段上,雪橇運(yùn)動(dòng)員更應(yīng)該著重于伸髖肌群與踝跖屈肌群的力量訓(xùn)練,低杠位的負(fù)重深蹲是直接訓(xùn)練“髖部發(fā)力”的復(fù)合運(yùn)動(dòng)模式;硬拉提高力量的傳輸效率與姿勢(shì)力量;力量翻提高肌肉用力的時(shí)機(jī)感與同步能力;負(fù)重提踵以及跳躍性練習(xí)能夠有效發(fā)展踝跖屈肌群的力量與快速力量。
表3 快速力量訓(xùn)練方法Table 3 Methods of Explosive Strength Training
盡管雪車與雪橇項(xiàng)目在滑行階段的技術(shù)動(dòng)作完全不同,但兩個(gè)項(xiàng)目都是以核心穩(wěn)定性為主要的前提條件,這為一般性的訓(xùn)練內(nèi)容提供了科學(xué)基礎(chǔ)。雪車運(yùn)動(dòng)員在滑行階段主要依靠核心穩(wěn)定性以及肩關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)的靈活性,雪橇運(yùn)動(dòng)員則主要依靠核心穩(wěn)定性以及四肢對(duì)橇的精準(zhǔn)控制。核心穩(wěn)定性是指在運(yùn)動(dòng)中控制骨盆和軀干部位肌肉的穩(wěn)定姿態(tài),為上下肢運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造支點(diǎn),并協(xié)調(diào)上下肢的發(fā)力,使力量的產(chǎn)生、傳遞和控制達(dá)到最佳化(黎涌明等,2008)。
核心穩(wěn)定性訓(xùn)練之所以成為滑行階段的重要訓(xùn)練方法主要基于以下3個(gè)方面:1)核心穩(wěn)定性重視深層肌肉群與小肌肉群的發(fā)展,可以提高運(yùn)動(dòng)員在滑行過程中對(duì)身體的精準(zhǔn)調(diào)控能力;2)核心穩(wěn)定性訓(xùn)練突出軀干力量,軀干穩(wěn)定性的提高可以幫助運(yùn)動(dòng)員保持更穩(wěn)定的彎道技術(shù);3)在彎道轉(zhuǎn)彎時(shí),核心穩(wěn)定性訓(xùn)練可以提高運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)與肩關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)性發(fā)力。
作為一般性的訓(xùn)練內(nèi)容,核心穩(wěn)定性訓(xùn)練大致可以分為以下幾種類型:1)外部環(huán)境上:穩(wěn)定與非穩(wěn)定條件;2)負(fù)荷上:徒手和負(fù)重;3)運(yùn)動(dòng)方向上:多維方向;4)用力方式上:靜力和動(dòng)力以及動(dòng)靜結(jié)合方式(黎涌明 等,2008)。鋼架雪車運(yùn)動(dòng)員除了進(jìn)行一般性的核心穩(wěn)定性訓(xùn)練內(nèi)容外,還應(yīng)進(jìn)行符合專項(xiàng)特征的訓(xùn)練內(nèi)容,例如俯臥瑞士球上模仿軀干對(duì)雪車精準(zhǔn)的控制與發(fā)力,俯臥訓(xùn)練椅頸部力量與耐力訓(xùn)練等(Mosey,2014)。
雪車(橇)屬于冬奧會(huì)競(jìng)速類項(xiàng)目,在完成啟動(dòng)加速后的滑行過程中(不存在失誤的情況下)只受到自身重力、空氣阻力以及觸冰阻力的影響。在自身重力與觸冰阻力相對(duì)固定的情況下,如何在大約140 km/h的速度下減小空氣阻力變得意義重大。在空氣減阻方面,相比于有舵雪橇,鋼架雪車空氣動(dòng)力學(xué)研究較少。Hastings(2008)研究認(rèn)為,鋼架雪車體積相對(duì)較小,空氣阻力只占到總阻力的9%左右。而有舵雪橇由于具有較大的迎面面積,空氣阻力減小 3%,最終運(yùn)動(dòng)成績(jī)可以提高 0.1 s(Gibertini et al.,2010)。因此,多數(shù)減阻技術(shù)的研究主要集中在有舵雪橇項(xiàng)目上。有舵雪橇在空氣動(dòng)力學(xué)方面的研究,主要集中在通過優(yōu)化橇體本身的設(shè)計(jì)以及運(yùn)動(dòng)員姿態(tài)來減小空氣阻力,具體涉及碰撞桿、前后整流罩、橇身側(cè)翼、運(yùn)動(dòng)員在不同階段的最佳位置等(Dabnichki et al.,2004,2006)。
在橇體設(shè)計(jì)方面,Gibertini等(2010)采用風(fēng)洞試驗(yàn)比較了3種不同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)(設(shè)計(jì)1:原始形狀,h=50 mm;設(shè)計(jì)2:原始形狀,h=70 mm;設(shè)計(jì)3:改進(jìn)后形狀,h=70 mm)的雪橇風(fēng)阻(圖 6),測(cè)試結(jié)果表明,改進(jìn)后的雪橇形狀高度在70 mm時(shí)的風(fēng)阻最小(表4),因此,在模擬真實(shí)環(huán)境下測(cè)出的空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),對(duì)于運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高具有重大意義。
在運(yùn)動(dòng)員姿態(tài)方面,Motallebi等(2004)比較了男子雙人雪橇在器材設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)員姿態(tài)位置的空氣動(dòng)力學(xué)特征,風(fēng)洞測(cè)試結(jié)果表明,雪橇前側(cè)與側(cè)面的改進(jìn)可以降低空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員的姿態(tài)對(duì)于阻力也有重要的影響。將制動(dòng)員上身前傾角度劃分為 4個(gè)范圍(I:0°、II:0°~40°、III:40°~52°、IV:52°~90°),通過比較發(fā)現(xiàn),制動(dòng)員在40°~52°前傾時(shí)空氣阻力最小,通過進(jìn)一步比較,當(dāng)制動(dòng)員上身前傾在46°±1°時(shí),空氣阻力最小。
表4 不同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的風(fēng)阻(140 km/h,直道)Table 4 Wind Resistance of Different Design Structures
在運(yùn)動(dòng)員的位置順序方面,法國(guó)隊(duì) 4人有舵雪橇通過測(cè)試運(yùn)動(dòng)員位置順序的風(fēng)阻、無負(fù)荷雪橇以及制動(dòng)員位置的風(fēng)阻來不斷優(yōu)化成績(jī),最終幫助法國(guó)隊(duì)有舵雪橇項(xiàng)目在比賽時(shí)的空氣阻力從0.250降到0.234~0.237,最大速度提高了 5 km/h(Dabnichki et al.,2006)。
圖6 有舵雪橇在不同形狀與高度下的風(fēng)阻測(cè)試圖(Gibertini et al.,2010)Figure 6. Wind Resistance of Bobsled at Different Shapes and Heights
從已有的研究可以看出,國(guó)際上通過空氣減阻提高雪橇運(yùn)動(dòng)成績(jī)已經(jīng)達(dá)成共識(shí)??諝鉁p阻主要圍繞橇體本身的設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)員的姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)員的位置等,通過風(fēng)洞試驗(yàn)不斷的改造與優(yōu)化,可以明顯提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。在奧運(yùn)會(huì)比賽中,由于高水平運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力可提升空間相對(duì)較小,運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈,因此,空氣減阻是提高雪橇運(yùn)動(dòng)成績(jī)的重要途徑。
美國(guó)、德國(guó)、瑞士一直是雪車(橇)項(xiàng)目的強(qiáng)國(guó),近年來,加拿大、拉脫維亞等國(guó)家在該項(xiàng)目上成績(jī)提高顯著,加大了該項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)性。
技術(shù)層面,雪車(橇)項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)成績(jī)與啟動(dòng)加速階段、滑行階段存在顯著性的相關(guān)關(guān)系;啟動(dòng)加速階段單手推車較雙手推車更加靈活與普遍,但穩(wěn)定性相對(duì)略差;此階段應(yīng)更加關(guān)注運(yùn)動(dòng)員步頻的提高,以及跳車效率的提高。
體能層面,啟動(dòng)加速階段的訓(xùn)練中,應(yīng)著重伸髖與跖屈肌群的快速力量提高;核心穩(wěn)定控制性訓(xùn)練以及肩、膝、四肢靈活性訓(xùn)練可以作為提高滑行技術(shù)的一般性訓(xùn)練內(nèi)容;專項(xiàng)滑行技術(shù)應(yīng)在確保安全的情況下,每天控制在3~4次。
空氣減阻層面,主要圍繞有舵雪橇的橇體設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)員姿態(tài)與位置進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)研究,可以有效提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。
雪車(橇)屬于有器械類運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,通過科學(xué)的訓(xùn)練理論與先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來提高運(yùn)動(dòng)成績(jī),已達(dá)成共識(shí)。未來的研究應(yīng)專注于訓(xùn)練理論的創(chuàng)新與科學(xué)技術(shù)的加持。雪車(橇)作為我國(guó)的新興運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,需要進(jìn)一步深化項(xiàng)目特征的理論研究,主要是專項(xiàng)技術(shù)與專項(xiàng)體能反映出來的生物力學(xué)以及生理學(xué)特征;需要進(jìn)一步加強(qiáng)訓(xùn)練理論的應(yīng)用研究,尤其是如何在訓(xùn)練實(shí)踐中提高運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技能力;需要進(jìn)一步促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用研究,特別是將跨學(xué)科的研究成果轉(zhuǎn)化到比賽應(yīng)用中。