致初學(xué)爬泳者——爬泳之“如何減少阻力”

飛虎雄心 2011-08-26

展開全文

如何減少阻力？

——史維明譯

《全浸爬泳教程》利用幾個“竅門”來減少阻力。作者根據(jù)運動員的身體姿勢和動作的目的，概括成游泳運動員能夠形象具體化的三句話：

1、身體在水中更好地平衡
2、身體伸長筆直游
3、滾動側(cè)臥游

這些乍一看似乎很奇特。當(dāng)然，我們不應(yīng)該根據(jù)這些用詞表面的意思去理解它們的涵義，作者是想讓游泳運動員從概念上而不是從字面上去考慮問題。

平衡中的轉(zhuǎn)動力矩

關(guān)于在水中平衡的問題，我們主要的煩惱是“沉腿”。在俯臥的漂浮姿勢中，大多數(shù)游泳運動員的身體重心是遠離頭部，比浮心更靠近腳掌，這是因為胸腔的密度比腿小。由于重心和浮心不在一條直線上，所以身體就趨于下擺使腿部“下沉”。在游進時，傾斜著的身體和腿部就會增加阻力。在某種程度上，這可以通過打腿來克服。打腿會產(chǎn)生一種反向力矩使身體平衡，使身體更水平地前進。不過，打腿在體能上的耗費也是很明顯的。

拉夫林和戴維斯提出，運動員要“按壓浮漂”，既向下按壓胸部促使身體成水平的姿勢。然而，這只是一種很形象的比喻，當(dāng)運動員也許能采用這個比喻時，這種平衡效應(yīng)的力學(xué)上的真實起因是外在的力矩。因而，這種“浮漂”要借助以某種方式產(chǎn)生的外在力矩才可能被“按下”。在不借助某種機制產(chǎn)生外在力矩的情況下，“按壓浮漂”就好比是“揪著鞋帶自己提自己”。

因此，我們需要尋找一種能使身體平衡的途徑，打腿是唯一的方式。在不打腿的情況下，水的壓力推壓斜向移動的身體會產(chǎn)生力矩，利用此力矩能使身體達到一種有一定的身體斜度和速度的平衡狀態(tài)。這種作用力有助于抬高腿部。然而，當(dāng)身體成一定角度在水中移動時，前進運動中的阻力也是相當(dāng)大的。

上面的視頻片斷表明，運動員在打腿（右圖）時整個腿部與水面基本平行，不打腿（左圖）時身體下肢下沉不平行狀態(tài)。很明顯，當(dāng)運動員不打腿時，身體轉(zhuǎn)動平衡的角斜度很大，在運動中受到的拖曳阻力的影響也很大。

其平衡力矩

還有什么力矩能使身體在水面平直？拉夫林和戴維思描述了一種能使身體“伸長”的“追趕”式劃水技術(shù)；實質(zhì)上，這種“追趕”式劃水技術(shù)指的是移臂臂即將入水時，劃水臂才開始劃水。這需要延遲手臂入水后開始劃水的時間才能做到。在移臂臂前移的時候，一臂前伸，身體保持流線型滑行，這樣，身體就會有效地“長又長”。

拉夫林和戴維斯指出，采用“追趕”式劃水技術(shù)會有助于身體“伸長”，因而符合應(yīng)用于船舶設(shè)計的弗勞德原理而減少阻力。這個觀點相當(dāng)有感染力。的確，有證據(jù)說明，身材較高和四肢修長的游泳運動員除了在推動身體上占有優(yōu)勢外，在減阻上也占有優(yōu)勢。采用“追趕”式劃水技術(shù)，使人體“船體”伸長，因而會減少波浪阻力。

不過，與身體伸長所減少的波浪阻力相比，采用“追趕”式劃水技術(shù)可能減少的形狀阻力也許會相對地多一些。尤其是這種“追趕”式劃水技術(shù)意味著在肺部的前面會有更多的配重，與那些技術(shù)不佳的運動員采用高頻率劃水相比，配重時間較長，因此重心和浮心會更接近于重合，從而減小使腿“下沉”的轉(zhuǎn)動效應(yīng)。

（圖：省略）左面展示的是運動員水中的手臂后置時對身體的平衡作用，而右面的則是水中的手臂前置時對身體的平衡作用。在這兩個示例中，水面上的手臂都正在模擬移臂到中程時的姿勢。請注意，左面的運動員因重心在浮心之后而導(dǎo)致“下沉”。

因此，當(dāng)手臂入水后成流線型姿勢停留一下等另一臂快“追趕”上來時，我們就具備了合乎需要的筆直平衡態(tài)勢，籍此減少阻力、減少劃頻和保持速度，從而增加劃幅。另外，能量消耗率也會因為下列的原因而減少∶

1、對用打腿來保持身體平衡的需求減少了
2、由于動作周期時間較長，劃水臂的用力程度會隨著劃頻的減少而減少。

（圖：省略）展示的是運動員分別采用“追趕”式劃水和高頻率劃水，這兩個示例都不打腿。請注意，運動員采用“追趕”式劃水技術(shù)時，身體的平衡狀態(tài)比采用高頻率劃水時更平。

（圖：省略），運動員也是分別采用“追趕”式劃水和高頻率劃水。在這兩個示例中，運動員為保持平衡狀態(tài)都打腿。請注意，為保持身體的平衡狀態(tài)，運動員采用“追趕”式劃水技術(shù)時，打腿沒有采用高頻率劃水時有力。

在手臂入水時和入水后，手臂向下運動造成的向上反沖力會產(chǎn)生另外一種力矩，使腿趨于 “下沉”。當(dāng)運動員努力加快劃臂時，手臂在入水時和入水后就會趨于向下使勁，而不是像采用“追趕”式劃水技術(shù)那樣，在劃水之前手臂前伸保持水平的姿勢。當(dāng)采用“追趕”式劃水技術(shù)時，手臂開始劃水時造成不必要“下沉”的向上分力就會相對的小一些。這就是說，游泳運動員要把注意力集中在向后劃水上，以及向后下推水。此外，這時移臂臂正好在水面上前移，因而會產(chǎn)生一種有力的對抗“下沉”的力矩，也許就是這些原因促成了運動員“按壓浮漂”的水感。

身體滾動與阻力：

對于通過更多地側(cè)臥游來減少阻力的問題，拉夫林和戴維斯給人們提供了印象非常深刻的比喻。在這個比喻中，他們對平駁船和快艇造成的阻力進行了比較?？焱且元M窄的外形破開水面因而產(chǎn)生較小的波浪阻力和形狀阻力。無疑，技術(shù)不好的游泳者往往是“亂滾亂擺”，因而身體就不是使水流平穩(wěn)地從身體上流過的流線型姿勢，或者在游進時，身體滾動得不適當(dāng)。在減少波浪阻力和形狀阻力上，可取的是身體滾動的幅度所形成的縱深破水橫截面要比身體平臥時小。當(dāng)運動員一臂前伸身體繞縱軸轉(zhuǎn)動45度左右時，就會促成身體成流線型姿勢在水中滑行。當(dāng)以這種姿勢游進時，在水中的肩部周圍就不會產(chǎn)生紊流，使水流很容易地沿身體流動。另外，身體滾動可以使手臂與頭部緊密地靠在一起。在此期間，移臂的肩部會很陡峭，使水流動的路徑不規(guī)則。然而，身體滾動會有助于移臂的肩部提出水面，使肩部不規(guī)則的形狀對水流產(chǎn)生的影響最小。

當(dāng)劃頻很快時，劃水臂正處于非劃水臂移臂時的路徑下面，所以，與劃水臂有連帶關(guān)系的滾動就不可能形成如上所述的阻力減少的姿勢。另外，當(dāng)以很快的劃水頻率游進時，身體也很難滾動很大的角度，唯一的原因就是沒有時間。試圖在很短的時間內(nèi)滾動很大的角度，也難以保持水流平穩(wěn)地流過身體。當(dāng)水流流過時，身體姿勢的急劇變化往往會產(chǎn)生湍流，因而增加阻力。

注意觀察采用“追趕”式劃水技術(shù)時（左面），運動員如何有效地滾動身體使水流平穩(wěn)地流過身體，而采用高頻率劃水游進時（右面），身體滾動并不利于水流平穩(wěn)地流過。

身體滾動的優(yōu)勢：

身體滾動還可以使身體處于有效的發(fā)力姿勢，正合時宜的身體滾動有利于手在水中推水，因而會有效率地利用大肌肉群，減少容易疲勞的小肌肉群的負荷；當(dāng)一臂前移接近另一臂時，通過身體滾動，使臂前伸形成滑行姿勢就變得容易了。這時，身體正好處于滾動側(cè)臥姿勢，手臂也容易出水。相反，當(dāng)采用較快的劃水頻率時，由于可利用的時間少，滾動幅度就受到了限制。

上面的圖片說明，運動員采用和不采用“追趕”式劃水技術(shù)時手臂出水的瞬間。請注意，與不采用“追趕”式（右圖）劃水技術(shù)相比，左圖采用“追趕”式劃水技術(shù)時，身體滾動的幅度大占優(yōu)勢。

摘要

依據(jù)力學(xué)模型的阻力沖量和推進沖量這兩種特性，我們對特里•拉夫林和約翰•戴維斯在《體格不強壯也能游好泳嗎？能》這章里所表達的觀點進行了討論。我們與作者一致認為，減少阻力是提高游泳技術(shù)的關(guān)鍵。在任何一定的速度下，減少阻力就會減少劃頻，并能降低能量消耗率。增加劃幅是減少劃頻的必然結(jié)果。

然后，我們還談了如何可以減少阻力的問題。出于力學(xué)模型上的考慮，雖然我們在某些方面所做的解釋與拉夫林和戴維斯提出的有所不同，但也有一致的地方，那就是要把劃水轉(zhuǎn)換成 “追趕”式劃水技術(shù)，通過保持手臂入水后的流線型姿勢來減少阻力。我們在這篇文章中的建議是，采用“追趕”式劃水技術(shù)要通過兩個主要途徑來減少阻力：

1、前移身體的重心，使重心與浮心更接近于重合，減少“沉腿”的力矩。
2、提倡適時適度的身體滾動，使運動員在游進的某些階段，尤其是在出水和移臂時，采用阻力最小的姿勢。（史維明譯）

附：爬泳手臂轉(zhuǎn)肩入框圖