中国体育科技
CHINA SPORT SCIENCE AND TECHNOLOGY
1999年 第35卷 第10期 Vol.35 No.10 1999



对竞走技术中腾空犯规临界值的生物力学研究
杨金田　张殿亮　杨银田
摘要：本文以第17届世界杯竞走比赛和第8届全运会预选赛的中外运动员28人次为样本，对竞走技术中腾空犯规的临界值进行了生物力学研究。经生物力学解析发现，竞走技术中腾空犯规的临界值为55 ms。
关键词：竞走∥腾空∥临界值∥犯规∥力学分析
The Biomechanical Research on the Critical Value of Flight Foul in Race Walking
Yang Jintian, Zhang Dianliang, Yang Yintian
Abstract:In this paper, the author has done a biomechanical analysis on 28 Chinese and foreign walkers in world cup and 8th National Games. The result shows that the critical value of flight foul is 55 milliseconds in race walking.
Key words:race walking∥flight∥critical value∥foul∥mechanical analysis
　　现代竞走技术的“高速走”已被世人所公认，然而，高速走也给竞走界带来了新的困惑和疑难。有关研究表明，高速走技术中本身也存在着微小的腾空，有的运动员在中外大赛中腾空时间长达60 ms以上仍未被判罚。从多次拍摄的技术图片分析发现，当前高速走技术中存在并非“前脚着地、后脚才能离开地面”，而是存在着前脚着地同时后脚即离开地面和前脚将要着地时后脚即离开了地面。因此，有时出现了双支撑的短暂消失，腾空现象的不明显出现。运动员在多次比赛中所被判罚的主要原因是腾空，然而，对存在微小、不易识别的腾空现象如何控制得当呢?这就是本文将努力揭示的问题。
1　研究对象与方法
　　研究对象是参加1995年在北京举行的第17届世界杯竞走比赛和第8届全运会预选赛的女子10 km、男子20 km2个项目的中外优秀运动员28人次(男15人次、女13人次)。
　　采用JTK-1型16 mm高速摄影机以96格/s速度在比赛现场进行定点拍摄。对女子10 km、男子20 km2个项目分别从比赛开始、进行中间和后程分3次进行拍摄，然后解析出每人3次12个因素运动学参数的算术平均数进行了常规数据统计处理。
2　研究结果与分析
2.1　研究结果
2.1.1　对部分运动学参数的分析
　　对所拍摄的运动员的基本技术运动学参数进行常规数理统计，从而得到了男、女运动员的某些运动学参数的平均数。从运动学参数中可以看出，男、女运动员主要运动学参数如重心上下波动差、两腿腾空时间、前脚着地时膝关节弯曲角及支撑腿在垂直部位时上体前倾角等数据均相近，其它参数也基本上接近，差异很小。从这2个项目运动学参数对照来看，尤其是主要运动学参数接近说明，男和女项目相互之间技术差异较小。另外，从上述运动学参数中有关重心上下波动差均在6.24 cm以上和腾空时间均在53 ms以上表明，主要反映腾空因素的指标已接近了犯规的临界状态(表1)。
表 1　第17届世界杯竞走比赛男、女前8名28人次运动学参数平均数对照一览表

　身体重心
平均移动
速　　度
(m/s)步频

(步/min)步长

(m)重　心
上　下
波动差
(cm)后蹬角后　摆
结束时
膝关节
角　度后摆腿
脚尖距
地面高
度(cm)前摆中
脚距地
面高度
(cm)前脚着
地瞬间
与地面
夹　角前脚着
地瞬间
膝关节
角　度躯干在
垂　直
部位时
前倾角腾空
时间
(s)
左右
女3.75206.51.126.2560.860.41161.391.3924.2176.92.280.55
男3.86208.31.186.2458.759.3117.11.531.3425.3177.32.390.53

2.1.2　对竞走技术基本形态的描述
　　通过比赛现场对女子10 km的5个往返和男子20 km的10个往返10 m侧距定点盯人观察来看，男、女运动员除步长有明显差异外，其它因素基本相同，男、女运动员走速皆处于快速平稳状态。躯干在垂直瞬间的前倾适度合理，上下肢蹬摆动作配合协调，尤其是以两臂配合髋的转动与两腿的蹬摆和摆动动作显得十分轻松协调。
2.1.3　对竞走技术基本特征的描述
　　从主要运动学参数的步频上看，个人步长表现适度，既没有伸拉大步，也没有因快速走步频快而缩小步长，步频在相比之下就突出地快，几乎达到了难以使裁判员能够清楚地判别运动员是否存在两脚同时离地的动作。说明在摆动腿的前摆落地时，摆动腿以髋发力的大腿主动下压动作和后蹬的充分才保证了在较高步频下的步长较长。另一显著特点，是脚的着地点与重心投影点间距离适宜，落脚动作与伸膝动作都非常柔和，伸膝动作不太明显，但脚在着地瞬间其膝基本上是伸直的，从而保证了支撑腿在垂直部位的伸直。而其他欧美运动员在走法上却表现出步频慢、送髋明显、步幅长的技术走法，显然中俄运动员的高步频、快节奏、轻松协调的走法在技术上明显优于欧美运动员。
2.2　分析与讨论
2.2.1　现代竞走技术特征的依据与必备条件
　　国际田联竞走委员会仍坚持以裁判员肉眼观察来掌握判罚。那么，从有关文献和本文的研究皆已表明，技术图片表现出双支撑的短暂消失、腾空时间的显示都意味着腾空现象的存在，可为什么裁判员判不出来呢?我们认为，原因是裁判员肉眼视别率本身就存在着视差，从理论上讲，人的肉眼在50 ms以上腾空应能识别出，但事实上所被判罚的运动员据解析腾空时间的平均值大于55 ms以上。虽然腾空时间在55 ms以上，且已处于腾空犯规的临界状态，但整体动作还比较规范，仍是判不出来的。当腾空时间达到55 ms时，更应保持技术动作的规范和压低重心走。因此，腾空时间在55 ms可视为腾空犯规的临界值。
2.2.2　现代竞走技术必须符合田径运动技术评定标准和规则
　　田径运动技术评定的标准是经济性和实效性，而模型正是建在高速走技术之中，高速走技术本身的完善过程就是朝着走得快而轻松省力，又不犯规，这其中就蕴含着用力的经济性和取得效果的实效性。另据本文研究
