优秀男子三级跳远运动员关键运动技术特征的研究综述

吕 婕，苑廷刚

作者单位：国家体育总局体育科学研究所，北京 100061

前言

三级跳远是田径运动中较为复杂的运动项目之一，它在田径运动史上也是发展比较晚的一个跳跃类项目，三级跳远在1896年的第一届奥运会上才被列为正式比赛的项目。三级跳远的技术环节有助跑阶段、踏板阶段和三次起跳阶段，三次起跳的名称分别为第一跳单足跳、第二跳跨步跳、第三跳跳远跳［1］。自200多年前三级跳远出现以来，其技术一直在不断地发生着变化，由刚开始的自由式跳法，慢慢发展为高跳型、平跳型以及速度型，随着技术的不断改革，三级跳远的成绩也逐渐提高，日本运动员在一九三六年第一次跳出了16m的成绩，波兰运动员在六十年代初又跳过了17m，巴西运动员一九七五年跳出了17.89m的成绩，这一成绩也是当时这个项目的世界纪录，而现在的男子三级跳远的世界纪录是由英国运动员爱德华兹保持的18.29m［2］，我国三级跳远纪录是由李延熙保持的17.59m。随着现代科学技术的发展，数字化跑道、视频采集处理技术、光学运动捕捉系统以及光电测速等相继在体育领域内得到了运用，科研人员借助先进精密的仪器集中对三级跳远运动员的助跑最后两步、踏板和三次起跳环节进行了系统的生物力学分析，深层次地阐述了三级跳远的运动学规律。研究涉及的内容包括速度类、距离类、时间类、角度类，下面对上述关键技术环节的运动学研究状况进行分析。

1 三级跳远运动员关键运动技术特征研究的研究方法

1.1 文献资料法

根据研究的内容和目的，国内外的各专家学者都会运用文献资料法在各大学术资源搜索引擎上搜索相关文献。郑富强、苑廷刚［19］等学者论文中用中国知网、万方数据库、EBSCO数据库和网络学术资源搜索引擎，分别以“三级跳远”“助跑技术”“起跳技术”“三级跳远运动技术”等为关键词搜索下载了相关文献，了解并掌握了该项目相关研究的现状、运动技术特征及发展现状，为论文的撰写提供了详细的参考。

1.2 专家访谈法

根据研究目的，余丁友［4］、宋广林［7］等学者都用到了专家访谈法，制定相关访谈提纲，针对研究所涉及的运动学参数指标、三级跳远专项技术、视频拍摄和解析技术，咨询相关专家获取宝贵意见。

1.3 现场拍摄

在采集数据过程中，许多学者都是在比赛的现场采集数据，以郑富强［19］在对泰勒18.21m起跳技术分析一文为例，在看台架设三台摄像机对三级跳远比赛现场进行全程定点、定焦以及扫描录像，1号摄像机放置于助跑跑道外侧25m处，主光轴垂直于助跑跑道中轴线位置，拍摄范围为助跑最后两步至起跳离板后1.5m处；2号摄像机放置于助跑跑道外侧25m处，主光轴垂直于助跑跑道中轴线位置，拍摄范围为踏板后1.5m至助跑跑道的末端。比赛结束后，对比赛现场进行X轴和Y轴的二维双向标定。（如图1所示）

图1 比赛现场摄像机位置图

1.4 录像解析

郑富强、苑廷刚、李爱东［19］在获取运动学数据的过程中，在国家体育总局体育科学研究所运动技术诊断实验室进行视频图像的处理和解析，视频图像编辑主要采用Dartfish7.0软件，视频图像解析主要采用PeakMotous9.0软件，采用松井秀治的人体模型计算身体重心，对数据进行低通滤波处理（截止频率为6HZ），计算标尺采用平面X轴和Y轴双向标尺标定法，其中X轴为助跑水平方向，Y轴为垂直方向。

图2 比赛现场视角图

1.5 数理统计法

李英、杨爱华［26］采用SPSS17.0对所选取的运动学参数进行统计，筛选具有代表性的关键运动学参数作为研究结果进行比较分析。

2 关于三级跳远项目速度参数的研究

2.1 最后两步助跑速度

助跑是三级跳远中最重要的技术环节之一，助跑速度对三级跳远成绩有影响已经被大量的科学研究和运动实践所证明，甚至有人说三级跳远运动员成绩的三分之二是取决于助跑速度的，运动员速度只要损失0.11m/s，三跳的总成绩将缩短32cm［3］。苏联的著名教练员波波夫研究得出助跑速度每增加0.2m/s，就要相应增大2%的起跳力量，认为在踏板前应该采用一种“可控速度”，即与起跳能力相匹配的速度。余丁友［4］在研究中发现，我国运动员在最后两步平均水平速度分别为倒二步10.04m/s，倒一步为9.98m/s，速度对比总体呈现下降趋势。而世界运动员平均水平速度倒二步为10.12m/s，倒一步为10.47m/s，速度对比总体呈现上升趋势。1997年世锦赛前八名最后两步速度为10.12m/s、10.47m/s。2009年世锦赛前八名选手最后两步速度分别为10.13m/s、10.14m/s。世界优秀三级跳远运动员都是通过加快重心速度，来实现加速上板，这也符合我国著名教练员冯树勇博士提出的跑上起跳板的理念，现代三级跳远重要特征及发展趋势就是助跑速度快上板快。

2.2 最大助跑速度

国内外的专家学者，通过对不同水平三级跳远运动员的助跑速度的广泛研究，发现助跑速度与运动成绩的相关系数为0.80，呈非常显著性相关（P＜0.01）［5］，这充分证明了助跑速度对三级跳远的重要性。世界优秀三级跳远运动员在最初的的助跑阶段速度为6.6-7m/s，助跑加速中段（7-15步）的速度可达到9.4-9.7m/s，助跑加速最后阶段起跳前第四步的速度达到最大10-11.1m/s，而助跑最后两步的最大速度可达到10.2-10.6m/s。李树君、刘福林［6］在《现代田径运动》一书中也提到了助跑速度损失0.1m/s，三级跳远总成绩将会损失30-35cm。宋广林［7］在对影响我国男子三级跳远成绩的主要因素及对策的研究中发现，爱德华兹在创造18.29m的世界纪录时，最后6m的助跑速度达到了11.90m/s，刘易斯当年百米记录9.86s时最后的助跑速度为11.80m/s，爱德华兹的比刘易斯的还快。班克斯、马尔科夫、康利的最高助跑速度分别为10.82m/s、10.62m/s、11.3m/s，而我国优秀选手邹振先、邹四新、李延熙的最高助跑速度分别为10.47m/s、10.42m/s、10.30m/s，国内优秀运动员的最高助跑速度与国外优秀三级跳远运动员相比还有比较明显的差距。

图3 三级跳远助跑最后两步及踏板

2.3 三跳速度变化特点研究

2.3.1 水平速度特点

Jams G.Hey在对三级跳远的水平速度变化基本规律的研究中发现，每一跳的水平速度的绝对值都会减小，水平速度的减小阶段通常发生在每个支撑阶段的前半段，增加阶段通常发生在每个支撑阶段的后半段。国外的学者们研究表明，为增加起跳时身体质心的垂直速度，会不可避免的造成水平速度的损失［8］。因此，单足跳的速度最大，它是跨步跳与最后跳跃速度的基本保证。国内学者李建英［9］］等人搜集整理出了世界高水平运动员与我国运动员李延熙三跳的水平速度，爱德华兹三跳的水平速度分别为 10.58m/s、10.03m/s、8.95m/s，康利的三跳水平速度分别为 10.84m/s、9.87m/s、8.69m/s，我国选手李延熙的三跳水平速度分别为9.78m/s、9.23m/s、8.12m/s。数据表明，国内外优秀三级跳远运动员三跳水平速度的变化符合Jams G.Hey所提出的三级跳远水平速度变化的基本规律。水平速度的损失直接影响运动员三级跳远的成绩，郭健翔［10］在研究中发现，身体重心的下降、躯干后仰过大、着地地角过小都会导致水平速度降低。

2.3.2 垂直速度特点

垂直速度和水平速度的变化正好相反，研究表明：垂直速度在三跳中逐渐增大，垂直速度与着地时冲击力大小有关［11］。在单足跳阶段中，成绩在5-5.3m左右的男运动员将会产生其自身体重的14-22倍的垂直力［12］。

3 关于三级跳远项目时间参数的研究

3.1 三跳的支撑时间

支撑时间是指运动员起跳脚着地瞬间到离地瞬间的时间，支撑时间的大小常常被用来评价起跳技术的好坏。在三级跳远中，三跳的支撑时间是依次增加的，若水平速度越高，则踏跳的时间越短，当然取得优异成绩的可能性就越大［17］。JAMES［18］等人研究发现，国外运动员单足跳总用时为0.63-0.69s，支撑时间为19%-21%；运动员跨步跳阶段总时间为0.59-0.61s，其中支撑时间为27.93%-28.03%；跳跃阶段国外优秀运动员起跳时间为0.17-0.19s，占总时间的20.09%-21.61%。爱德华兹在创造18.29米世界纪录的试跳中，三次支撑时间分别为0.10s、0.12s和0.12s。郑富强［19］等人在对著名三级跳远运动员泰勒18.12m一跳的起跳技术分析中指出，泰勒的有效试跳总用时为0.60s，其中起跳时间为0.12s，占总时间的20%。李建英［9］等人在对李延熙17.59 m破纪录一跳的动作解析中发现，李延熙三跳的支撑时间分别为0.08s、0.12s、0.12s。起跳支撑用时越短，说明运动员的腿部快速力量越好，速度的损失率越也就越低，有利于运动员创造良好的成绩。

3.2 三跳的腾空时间

腾空时间是指起跳离地瞬间到再一次起跳着地瞬间的时间，离地瞬间的垂直速度决定了腾空时间的长短，离地瞬间垂直速度越大，腾空时间越长。JAMES［18］等人研究发现，国外运动员单足跳总用时为0.63-0.69s，腾空阶段时间百分比为79%-81%。运动员跨步跳阶段总时间为0.59-0.61s，腾空时间所占比例为72.07%-71.97%。跳跃阶段国外优秀运动员腾空时间0.64-0.68s，78.39%-78.91%.从数据可以看出，跳跃阶段腾空时间最长，跨步跳腾空时间最短，单足跳腾空时间在两者之间，更接近于跳跃阶段的腾空时间，这也与运动员三跳成绩所占的比例比较吻合。李建英［9］在对李延熙破纪录一跳的技术动作分析中发现，李延熙三跳的腾空时间分别为0.72s、0.44s和0.70s。李延熙单足跳的腾空时间长是因为有较快的起跳垂直速度，但是速度损失过快导致跨步跳腾空时间过短。三跳的腾空时间也是影响三级跳远成绩的重要因素，如何在不影响单足跳和跳跃腾空时间的基础上增加跨步跳的腾空时间是需要关注的问题。

4 关于三级跳远项目距离参数的研究

4.1 最后两步助跑节奏

三级跳远原则上要求助跑倒二步与倒一步的步幅变化幅度不宜过大，否则会影响身体重心的高度和速度。现有文献中对助跑步长的研究多集中于最后两步，研究结果得出：优秀运动员步幅一般有“大 -小”和“小 -大”两种基本动作模式［20］［21］。“大 -小”的基本模式，是目前国内外应用较多的模式，该模式的特点是加大倒数第二步的步长缩短最后一步的步长，从而达到快速上板的效果，形成了良好的上板节奏。“小-大”的基本动作模式，是加大最后一步的步长，降低身体的重心，从而来获得更大的起跳垂直加速距离，以牺牲一部分的水平速度来获得更多的垂直速度。郑富强［19］等人在对泰勒第十五届世锦赛助跑阶段数据解析中得出，泰勒倒一步步幅较倒二步步幅缩短了0.29m，“大-小”模式明显。有资料显示，1997年世锦赛男子三级跳远比赛前八名最后两步步长平均值分别为2.39m和2.23m，2009年世锦赛前八名选手最后两步步长平均值分别为2.58m和2.41m。这一现象说明世界优秀三级跳远运动员倒二步与倒一步步幅普遍采用“大-小”变化的匹配模式，最后一步缩小步长，加速上板且实效性相对较好［22］。

4.2 踏板精度

踏板精度是指运动员踏板瞬间足尖距离踏板红线零刻度线的水平距离。踏板的准确性在跳远和三级跳远项目中对运动员都非常重要，踏板精度越高，越有利于创造优异的成绩，所以踏板精度是教练员和运动员长期训练追求的目标之一。虽然踏板越准确越有利于运动员取得优异的成绩，但是目前国内外的研究以及学术著作在踏板的准确性对成绩的影响方面还没有给出确切的结论［23］。苑廷刚［24］等人在对第29届奥运会男子三级跳远项目决赛所有有效成绩的踏板精度统计分析后得出结论：男子三级跳远的踏板精度和成绩之间相关性中低度相关。虽然结论显示踏板精度和成绩之间呈中低度相关关系，但是踏板精度越高对运动员的心理越有保障，可以增加运动员的起跳信心，在后续的试跳中都有积极作用，直接影响运动员的比赛成绩，所以精准的踏板是技术型运动员要长期追求的目标之一。

4.3 三跳比例

在以往的研究中已经证明三跳的比例是影响三级跳远成绩的重要因素，合理的三跳比例对运动员创造优异的成绩非常关键，根据运动员技术类型的不同，三跳比例关系也有所不同。三级跳远发展至今，它的技术类型也在不断变化着，现在已有高跳型、平跳型和速度型三种，高跳型运动员单足跳所占比例最大，平跳型运动员单足跳和跳跃的比例相差不大，速度型运动员继承了平跳技术的优点，更加强调了发挥和保持速度，跳跃的远度明显加大。国内外的专家学者在对不同成绩水平的优秀运动员三跳比例特征进行大量分析研究后，并取得了较为客观和具有指导性的研究成果［25-34］，一般研究认为优秀男子三级跳远运动员的三跳（单足跳：跨步跳：跳跃）比例为35%：29%：36%。霍曼科夫研究表明速度型三级跳远运动员理想的三跳比例是35%：30%：35%。我国学者苑廷刚［24］等人对第29届奥运会男子三级跳远成绩研究分析认为成绩在17.5m以上的优秀运动员三跳比例为36.55%：29.93%：33.53%，成绩处于中间水平在17-17.5m之间的运动员三跳比例为36.29%：29.43%：34.27%，成绩相对较低处在16.5-16.99m的运动员三跳比例为36.29%：28.65%：35.05%。许滨、许晶［35］研究认为，现代三级跳远有明显缩短第一跳的距离，增加第三跳远度的发展趋势。金宗强［36］对最佳三跳比例的定义是与运动员的运动素质结构、技术风格、身体形态等个体特征相适应的、能够将运动员现有运动素质最大限度的转化为运动成绩的三跳比例。所以根据运动员等级水平的不同、技术类型的差别，三跳比例是不同的，只有找到合理的合适自己的三跳比例，运动员才能最大限度的发挥自己的水平，提升自己的成绩。

图4 泰勒北京世锦赛18.21米（踏板精度11.50）

5 关于三级跳远项目起跳技术的研究

5.1 三跳的着地角度

着地角是指着地的瞬间身体质心至着地点（脚跟）的连线与水平面的夹角，该角度的大小反映了着地瞬间身体质心的位置。有研究表明，优秀运动员三跳的着地角分别为69±3°、68±2°和66±2°［37］。还有研究认为第一跳单足跳的着地角度为69°±3°，第二跳跨步跳的着地角度为68±2°，第三跳跳跃的着地角度为 66°±2°［38］。余丁友［4］对我国优秀三级跳远运动员研究表明，他们的三跳着地角分别为65.13±1.57°、64.6±2.12°和62.28±0.99°。李延熙破纪录一跳的三跳着地角分别为73.6°、70.3°和75.6°，李延熙着地角度大，身体向前性较好，水平速度保持的好，这也是他三跳着地时间较短的原因［9］。与国外优秀运动员相比较，我国运动员三跳的着地角度相对较小，产生的冲击负荷太大，不利于水平速度的保持，进而影响三跳的成绩。着地角对运动员来说是非常重要的，着地角太小，制动力增大，作用时间延长，不利于水平速度的保持；着地角太大，缓冲不充分，有效蹬伸时间缩短，同样对起跳不利，所以我们要客观辩证地看待着地角的大小。

5.2 三跳的起跳角度

起跳角是离地瞬间身体质心至离地点（脚尖）的连线与水平面的夹角，该角度的大小反映了蹬伸离地瞬间身体质心的位置，以及蹬伸时机的优劣。有研究表明，优秀运动员三跳的起跳角分别为62±2°、60±2°和63±3°［37］。还有研究认为单足跳的起跳角度为62°±3°，跨步跳的起跳角度为60°±2°，跳跃起跳角度为60°±3°［38］。余丁友［4］对我国优秀三级跳远运动员研究表明，他们的三跳起跳角分别为66±1.91°、55.16±1.21°和58.27±1.14°。李延熙破纪录一跳的三跳的起跳角度分别为71.2°、68.5°和72.8°，起跳角大是李延熙的个人起跳技术特点［9］。起跳角的大小对起跳离板时能量的转化和人体运动轨迹的变化有影响，一般观点认为，起跳角度越大，增加了缓冲腿的支撑负荷，导致缓冲的角度也就越大，同时缓冲的时间也会增加，导致水平速度的损失率增大；起跳角度越小，减小了向上的垂直速度，向前的水平速度会增大，运动员就会保持较高的助跑速度。但是吴国生在对爱德华兹的技术研究中发现，爱德华兹在跳跃阶段同时拥有高速的助跑和较大的起跳角度，使他出色的完成了第三跳。加拿大的迪森认为，运动员保持较小的起跳角度和较大的着地角度有利于保持水平速度。所以三级跳的起跳角和着地角的大小一直是争论的焦点，如何在各跳中采用合理的起跳角及着地角，最大限度的发挥助跑速度，是值得进一步研究的。

5.3 三跳起跳腾起角度

腾起角是离板瞬间质心水平速度和垂直速度合速度方向与水平面的夹角，腾起角的大小对三跳抛射距离的远近有决定性作用。有研究认为单足跳腾起角度为17°±1°，跨步跳腾起角度为 14°±1°，跳跃腾起角度为 18±2°［38］。段世杰［39］研究认为理想的三跳腾起角范围分别为单足跳14-18°、跨步跳13-15°、跳远跳16-20°，符合三级跳远一低二平三高的理念。2009年柏林世锦赛男子三级跳远成绩前八名的运动员三跳腾起角均值分别为 14.8°、14°、20.6°［40］。爱德华兹在破纪录一跳中三跳的腾起角分别为12°、12°和19°，均明显低于其他世界优秀运动员，但是也符合一低二平三高，而且爱德华兹速助跑速度快，非常注重突出跳跃的向前性。所以根据运动员技术风格的不同，三跳的腾起角度会略微不同，我们应该辩证地看待三跳的腾起角度。

5.4 三跳的躯干角

躯干角分为着地躯干角、离地躯干角以及相关的躯干旋转角。着地躯干角是指着地瞬间髋与第七颈椎连线与水平面的夹角，离地躯干角是指离地瞬间髋与第七颈椎与水平面的夹角。躯干角的大小与腾起垂直速度有较高的相关性，躯干角太小，着地躯干角太小，身体重心太靠后，影响水平速度的保持，着地躯干角太大，身体重心前倾，水平速度与垂直速度的合力变小；离地躯干角大小对三跳的影响与着地躯干角正好相反。运动员在起跳后要保持较长时间的腾空，三跳过程中身体姿态的保持对三跳成绩是有影响的，躯干前倾后仰将影响运动员三跳的向前向上性，躯干旋转角过大，将影响运动员身体的平衡性从而影响三跳成绩。

5.5 三跳髋关节最大摆动角度

由于在踏板的瞬间起跳腿承受高于自身体重若干倍的冲击力，因此为了减小冲击负荷对人体造成的损伤，同时为后续的蹬伸动作创造适宜的时间和空间，起跳腿下肢主要关节进行缓冲动作是十分必要的。另外缓冲动作还可以使下肢主要用力肌群产生适度的拉长，储备适当的弹性势能，加大对中枢神经系统的刺激，进而增加运动单位的募集和动员，增强肌肉做功的效率［41］。髋关节角度在起跳过程中不断增大，不参加缓冲，主要维持骨盆的稳定和保持良好的身体姿态。髋关节摆动角速度对减小水平速度损失，提高腾起角，加快质心前移都有所帮助。

6 总结

从三级跳远项目诞生至今，经过数代运动员、教练员和科研人员的努力，技术已经不断得到了完善，并逐渐形成了较为系统完备的技术诊断评价体系，随着现代科学技术水平的提升以及教练员运动员对于科研分析诊断的重视，再加上很多先进的科学仪器慢慢的被运用到三级跳远项目的深层次剖析中，为运动员技术水平的提升提供了现实依据，推动了三级跳远技术的进步。

通过对文献的整理，提取出以下重要分析指标。（1）助跑阶段：助跑加速最后阶段起跳前第四步的速度达到最大10.00-11.10m/s，而助跑最后两步的最大速度可达到10.20-10.60m/s；助跑最后两步步长呈现“大-小”的基本模式。（2）踏板阶段：踏板精度越高，越有利于创造优异的成绩。（3）跳跃阶段：每一跳的水平速度的绝对值都会减小，水平速度的减小阶段通常发生在每个支撑阶段的前半段，增加阶段通常发生在每个支撑阶段的后半段，世界优秀男子三级跳远运动员的三跳的水平速度损失率分别为单足跳6.57%，跨步跳10.50%和跳远跳19.45%；优秀运动员三跳的着地角分别为69.00±3.00°、68.00±2.00°和66.00±2.00°；优秀运动员三跳的起跳角分别为62.00±2.00°、60.00±2.00°和63.00±3.00°；单足跳腾起角度为17.00°±1.00°，跨步跳腾起角度为14.00°±1.00°，跳跃腾起角度为18.00±2.00°；成绩在17.50m以上的优秀运动员三跳比例为36.55%：29.93%：33.53%，成绩处于中间水平在17.00-17.50m之间的运动员三跳比例为36.29%：29.43%：34.27%，成绩相对较低处在16.50-16.99m的运动员三跳比例为36.29%：28.65%：35.05%。

通过对文献的整理发现，（1）研究三级跳远技术环节相对单一，综合性研究不多。仅限于“助跑技术”“踏板起跳技术”“三跳中的某一跳次的起跳技术”或是“三跳距离和三跳比例”的特征研究。相对综合性研究是“助跑最后两步+三跳技术”。没有对三级跳远全程的技术特征的研究论文。（2）文献缺少对“中国现役优秀三级跳运动员的整体运动技术特征”进行专门性研究，尤其是没有发现对“我国优秀男子三级跳远项目运动员全程运动关键技术特征”进行的专门性研究。

所以综上所述，助跑速度能力、最后2～4步的步长参数和节奏、三跳速度（包括水平速度和垂直速度）、三跳比例、起跳角度和下肢重要关节点角度参数是研究三级跳远项目的关键技术参数。