非运动技术因素对越野滑雪成绩的影响

吴晓华 伊 剑

(1.吉林体育学院，吉林 长春 130000；2.长春工业大学人文信息学院，吉林 长春 130000)

越野滑雪最早起源于挪威的奥斯陆，它是通过脚穿滑雪板，手持滑雪杖，在丘陵起伏的山地滑行的一项运动。随着技术的不断更新，80年代初，越野滑雪技术被分为传统技术和自有技术。

在滑雪运动发展的历史长河中，每一次世界纪录的突破，都伴随着新技术的创新和突破、新理论的改进和完善，其中，场地、器材、服装、科技的创新发展也占有重要位置。越野滑雪运动尤其如此，随着运动技术的创新和成绩的提高，越野滑雪成绩已经不完全取决于运动技术和体能，场地条件、气候状况、设备服装等非运动技术因素对运动成绩也开始起着重要的作用。尤其是优秀运动员在运动水平相差无几的情况下，非运动技术条件的利用，将成为提高运动成绩的重要途径。因此，本文对影响越野滑雪成绩的非技术因素进行分析研究。

1 雪及空气阻力因素对越野滑雪成绩的影响

影响越野滑雪运动的力主要为雪的阻力和空气阻力。而天气冷暖、气温变化又会影响雪质，从而造成不同的雪阻力；风力大小和姿势运用也会影响到空气阻力。

1.1 雪的阻力因素对越野滑雪成绩影响分析

当滑雪板在雪地上滑动时，在接触面上就会产生阻碍物体相对滑动的力。雪与空气的温度对雪板上的阻力会有很大影响。当雪板在阴暗的雪地或在阳光下的雪地滑行时，阻力是不同的。即雪与雪板表面的温度低时阻力变小，温度高时阻力增大。在其他运动技术、体能因素固定不变时，雪的阻力越小，成绩也就会越好。

另外，雪板滑过雪面所产生的热，使接触雪板的雪熔化，产生液体摩擦力。越野滑雪道的表面通常用大型的压雪机压过，其表面相对较光滑和坚硬。而如果雪板嵌入松散的雪地时，滑行就会减慢，能量受到损失。除了极冷的天气外，大多数的雪板滑行时是由少量表面发热熔化的水润滑的。然而，过多的熔化水可能由于水、雪晶、板底间的细微作用而增加滑行阻力。图 1说明了当大量熔化水作用到滑行表面时，对摩擦系数的影响情况【1】。

图1 摩擦系数与熔化薄层厚度之间的关系

1.2 空气阻力因素对越野滑雪成绩影响分析

空气阻力是指空气对运动物体的作用力，滑雪者在空气中运动，产生的阻力与滑行的速度有关。除了强烈的顺风外，这个阻力与运动方向相反。从流体力学得知，决定空气阻力大小的是空气的速度、滑行者的正对面积与身体形状。当滑行者以较慢的速度滑行时，如上坡，空气的阻力相对较小。但当在下坡及坚硬的雪面上滑行时，滑行速度很快，阻力就会加大。因此，调整技术和改进运动中身体的姿势，就可以减小正对面积和流体的阻力。Svensson博士用曲线图说明了人体姿势、速度与空气阻力的函数关系如图2【2】。

图2 滑雪者的姿势不同时，空气阻力与速度之间的关系

如图可知，在下坡时，身体曲的姿势与直立姿势相比，阻力减小一半以上。因此下滑时，运动员采取团身姿势就是为了将空气阻力降至最低。同样，在越野滑雪比赛中，滑雪者通常接近对手且在其后面滑行，采用跟随战术，这样跟随者的空气阻力会受到少量减少，体能也会消耗较少。

2 雪板与雪杖因素对越野滑雪成绩的影响

2.1 雪板因素对越野滑雪成绩影响分析

越野滑雪板在演变过程中经历了由外形的短而宽到窄而长；材质上也经历了从单一的竹、木材质的到综合材质的应用；雪板边从无边刃到有边刃；性能上从易折断、到抗折、抗弯、抗扭曲的近代雪板；外观上也从无装饰到涂有装的艺术图案，运动员的成绩也因此而不断提高。随着科技的进步和新材料的使用，现代越野滑雪板一般是由玻璃纤维及金属合成的，雪板表面材料及滑行面由硬塑料及玻璃钢合成，滑行面的刃部都是由金属制成，这些都增加了滑行面的光滑程度。在这以后，很多钛合金、镁铝合金、多层金属、黄金比例、低阻力板底等等被广泛的应用，滑行的速度和运动成绩也在不断提高，也因此也造就了很多世界冠军。

2.2 滑雪杖对越野滑雪成绩影响分析

越野滑雪的雪杖同其他雪上项目不同，雪杖对滑行速度有着重要作用，越野滑雪是通过雪杖产生很大的推进力，是影响滑行技术的重要因素，近年来这方面得到了广泛的研究。相关研究发现自由式滑雪技术上坡滑行时，发现撑杖力约占滑雪者运动推进力的2/3。可见雪杖的选择使用对越野滑雪成绩有着重要的影响。在越野滑雪中，自由式滑雪的雪杖通常比传统式技术的雪杖要长 10-15cm，因为在撑杖阶段，较长的雪杖可以增加撑杖时间，此时，不仅产生较大的推进冲量，同时也降低了周期频率。这些比赛中的优势或劣势会随雪杖的长度而改变，即可以得到最佳的选择。此外，雪杖的重量以及重量的分布也是雪板雪具制造商重视的问题，一般来说，理想的雪杖的质量（排除杖圈和手柄）会小于 100g，其特点是重量轻且坚固不易折，一般都由铝合金和玻璃钢制成。当运动员在每一个撑杖周期中，雪杖会绕着接近于手柄的轴转动，如果雪杖的重量增加，其转动惯量就会增大，用时也会增多，进而也会减小周期频率。

3 雪蜡及服装对越野滑雪成绩影响分析

3.1 雪蜡对越野滑雪成绩影响分析

雪蜡是涂在雪板的滑行面以减少摩擦系数或增大摩擦系数的化学合成品。越野滑雪竞赛用蜡又根据雪的温度及雪质的不同而有所区别，分为助滑蜡、防滑蜡，也分为硬蜡、软蜡、底蜡三种，不同雪温所使用的雪蜡也用颜色加以区分。能否正确使用雪蜡直接关系到运动员的比赛成绩，使用雪蜡应根据比赛时的大气温度、雪面温度、雪的性质、比赛距离、比赛时间、运动员体重等等多种因素使用雪蜡。实验结果表明，蜡的构成从相对硬的蜡到相当软的蜡，蜡的硬度将对不平滑面上的雪晶嵌入蜡中的程度产生影响。

图3 软硬蜡处理过的雪板表面与新旧雪的相互作用[3]

如图3所示，雪板表面用硬的或软的蜡处理过，雪板与湿的和干燥的雪的作用方式不同。新的干燥的雪与打蜡的硬雪板接触“抓蜡”能力更强，而旧的雪晶更圆滑，雪阻力较小，可以打硬度低的雪蜡。但雪板蜡的化学特性大部分对公众保密，因而正确合理的使用雪蜡也成为各参赛队影响成绩的重要因素。

3.2 服装对越野滑雪成绩影响分析

越野滑雪项目一般持续时间较长，如果服装的吸汗和保暖性能差，或者手套、雪鞋不舒适，就会给运动员的训练和比赛带来许多不便。因此，对越野滑雪运动员的服装要认真准备和选择。科技的进步使服装在竞赛中也有很大的改变，滑雪服在1949年就有一个突破，阿斯本(Aspen)的滑雪教练克劳斯.奥伯梅耶(Claus Obermeyer)发明了他的中间夹棉的防风外衣，这使得滑雪者不用再一层层的穿着羊毛制品也能保持温暖的滑雪。如今，纳米技术已悄然进入千家万户，纳米技术在滑雪项目中也越来越多地应用，其中滑雪服、滑雪蜡应用最为普遍。现代越野滑雪运动服已经是高弹、纳米技术低空气阻力连身服，纤维内层保持身体的热量恒定且排汗，纤维中层弹力保持做功肌肉群的弹性，纤维外层光滑表面和纹络气道减小运动空气阻力。参加2006年都灵奥运会滑雪项目的运动员，他们穿着的滑雪服都是高科技产品，不仅有抗水（雪）的功能，而且还有透气、超薄保暖的作用，便于体能的节省和技术的充分发挥。因此，现代科技的发展使每一项竞技体育运动的竞争更加激烈，越野滑雪也不例外，哪怕是最小的细节也可能影响到最终的成败。

4 结论与建议

4.1 结论

本文通过对越野滑雪项目非运动技术条件的总结，从影响越野滑雪成绩的雪和空气阻力、雪板雪杖的选择、雪蜡的作用等非技术层面进行了分析。在进行越野滑雪运动和比赛时，应充分考虑到影响其运动成绩的各种因素，特别是实力相当的情况下，要有针对性地调整运动技术、战术，正确选择雪具装备和使用雪蜡，从而达到理想的运动成绩和效果。非运动技术条件的利用是“人为创造差异条件”——造成运动员之间客观条件的不平等，从而影响不同运动员的成绩。也可以说，加大科技投入，已成为竞技体育发展的大趋势。

4.2 建议

4.2.1 加强越野滑雪运动员在不同气候、不同场地条件下的训练，使运动员适应不同的雪质。

4.2.2 滑行中调整到最佳运动姿势，合理运用战术，以减少运动过程中产生的空气阻力。

4.2.3 在实力相当的条件下，根据比赛天气、雪质、雪温、坡度路线等客观因素，选择正确的雪蜡及打蜡方法。

4.2.4 选择最佳长度的雪杖，穿着与空气之间的摩擦阻力小而保暖透气的比赛服装。

[1]Golbeck, S.C（1992）A review of the pro-cesses that control snow friction. CRREL Monograph 92-2. Cold Region Research and Engineering Laboratory, Hanover,NH..

[2]Svensson, E. (1994) Ski Skating with Champions, How to Ski with Least Energy. Svensson , Seattle, WA.

[3]Lind, D. & Sanders, S.P (1997) The Physics of Skiing. American Institute of Physics, Woodbury, NY.Springer-Verlag, New York.

[4]编写组.运动生物力学[M].北京:高等教育出版社，2000.

[5]编写组.冰雪运动[M].北京:人民体育出版社，2001.

[6]弗拉基米尔·扎齐奥尔斯基.运动生物力学[M].陆爱云,译.北京:人民体育出版社.

[7]杨明.越野滑雪训练过程的控制原则[J]冰雪运动.2003(3)46-48.

[8]李晓明.谈室内滑雪场对越野滑雪项目发展的推动[J]冰雪运动2004(9)8-10.