優秀男子三級跳遠運動員關鍵運動技術特征的研究綜述

呂 婕，苑廷剛

作者單位：國家體育總局體育科學研究所，北京 100061

前言

三級跳遠是田徑運動中較為復雜的運動項目之一，它在田徑運動史上也是發展比較晚的一個跳躍類項目，三級跳遠在1896年的第一屆奧運會上才被列為正式比賽的項目。三級跳遠的技術環節有助跑階段、踏板階段和三次起跳階段，三次起跳的名稱分別為第一跳單足跳、第二跳跨步跳、第三跳跳遠跳［1］。自200多年前三級跳遠出現以來，其技術一直在不斷地發生著變化，由剛開始的自由式跳法，慢慢發展為高跳型、平跳型以及速度型，隨著技術的不斷改革，三級跳遠的成績也逐漸提高，日本運動員在一九三六年第一次跳出了16m的成績，波蘭運動員在六十年代初又跳過了17m，巴西運動員一九七五年跳出了17.89m的成績，這一成績也是當時這個項目的世界紀錄，而現在的男子三級跳遠的世界紀錄是由英國運動員愛德華茲保持的18.29m［2］，我國三級跳遠紀錄是由李延熙保持的17.59m。隨著現代科學技術的發展，數字化跑道、視頻采集處理技術、光學運動捕捉系統以及光電測速等相繼在體育領域內得到了運用，科研人員借助先進精密的儀器集中對三級跳遠運動員的助跑最后兩步、踏板和三次起跳環節進行了系統的生物力學分析，深層次地闡述了三級跳遠的運動學規律。研究涉及的內容包括速度類、距離類、時間類、角度類，下面對上述關鍵技術環節的運動學研究狀況進行分析。

1 三級跳遠運動員關鍵運動技術特征研究的研究方法

1.1 文獻資料法

根據研究的內容和目的，國內外的各專家學者都會運用文獻資料法在各大學術資源搜索引擎上搜索相關文獻。鄭富強、苑廷剛［19］等學者論文中用中國知網、萬方數據庫、EBSCO數據庫和網絡學術資源搜索引擎，分別以“三級跳遠”“助跑技術”“起跳技術”“三級跳遠運動技術”等為關鍵詞搜索下載了相關文獻，了解并掌握了該項目相關研究的現狀、運動技術特征及發展現狀，為論文的撰寫提供了詳細的參考。

1.2 專家訪談法

根據研究目的，余丁友［4］、宋廣林［7］等學者都用到了專家訪談法，制定相關訪談提綱，針對研究所涉及的運動學參數指標、三級跳遠專項技術、視頻拍攝和解析技術，咨詢相關專家獲取寶貴意見。

1.3 現場拍攝

在采集數據過程中，許多學者都是在比賽的現場采集數據，以鄭富強［19］在對泰勒18.21m起跳技術分析一文為例，在看臺架設三臺攝像機對三級跳遠比賽現場進行全程定點、定焦以及掃描錄像，1號攝像機放置于助跑跑道外側25m處，主光軸垂直于助跑跑道中軸線位置，拍攝范圍為助跑最后兩步至起跳離板后1.5m處；2號攝像機放置于助跑跑道外側25m處，主光軸垂直于助跑跑道中軸線位置，拍攝范圍為踏板后1.5m至助跑跑道的末端。比賽結束后，對比賽現場進行X軸和Y軸的二維雙向標定。（如圖1所示）

圖1 比賽現場攝像機位置圖

1.4 錄像解析

鄭富強、苑廷剛、李愛東［19］在獲取運動學數據的過程中，在國家體育總局體育科學研究所運動技術診斷實驗室進行視頻圖像的處理和解析，視頻圖像編輯主要采用Dartfish7.0軟件，視頻圖像解析主要采用PeakMotous9.0軟件，采用松井秀治的人體模型計算身體重心，對數據進行低通濾波處理（截止頻率為6HZ），計算標尺采用平面X軸和Y軸雙向標尺標定法，其中X軸為助跑水平方向，Y軸為垂直方向。

圖2 比賽現場視角圖

1.5 數理統計法

李英、楊愛華［26］采用SPSS17.0對所選取的運動學參數進行統計，篩選具有代表性的關鍵運動學參數作為研究結果進行比較分析。

2 關于三級跳遠項目速度參數的研究

2.1 最后兩步助跑速度

助跑是三級跳遠中最重要的技術環節之一，助跑速度對三級跳遠成績有影響已經被大量的科學研究和運動實踐所證明，甚至有人說三級跳遠運動員成績的三分之二是取決于助跑速度的，運動員速度只要損失0.11m/s，三跳的總成績將縮短32cm［3］。蘇聯的著名教練員波波夫研究得出助跑速度每增加0.2m/s，就要相應增大2%的起跳力量，認為在踏板前應該采用一種“可控速度”，即與起跳能力相匹配的速度。余丁友［4］在研究中發現，我國運動員在最后兩步平均水平速度分別為倒二步10.04m/s，倒一步為9.98m/s，速度對比總體呈現下降趨勢。而世界運動員平均水平速度倒二步為10.12m/s，倒一步為10.47m/s，速度對比總體呈現上升趨勢。1997年世錦賽前八名最后兩步速度為10.12m/s、10.47m/s。2009年世錦賽前八名選手最后兩步速度分別為10.13m/s、10.14m/s。世界優秀三級跳遠運動員都是通過加快重心速度，來實現加速上板，這也符合我國著名教練員馮樹勇博士提出的跑上起跳板的理念，現代三級跳遠重要特征及發展趨勢就是助跑速度快上板快。

2.2 最大助跑速度

國內外的專家學者，通過對不同水平三級跳遠運動員的助跑速度的廣泛研究，發現助跑速度與運動成績的相關系數為0.80，呈非常顯著性相關（P＜0.01）［5］，這充分證明了助跑速度對三級跳遠的重要性。世界優秀三級跳遠運動員在最初的的助跑階段速度為6.6-7m/s，助跑加速中段（7-15步）的速度可達到9.4-9.7m/s，助跑加速最后階段起跳前第四步的速度達到最大10-11.1m/s，而助跑最后兩步的最大速度可達到10.2-10.6m/s。李樹君、劉福林［6］在《現代田徑運動》一書中也提到了助跑速度損失0.1m/s，三級跳遠總成績將會損失30-35cm。宋廣林［7］在對影響我國男子三級跳遠成績的主要因素及對策的研究中發現，愛德華茲在創造18.29m的世界紀錄時，最后6m的助跑速度達到了11.90m/s，劉易斯當年百米記錄9.86s時最后的助跑速度為11.80m/s，愛德華茲的比劉易斯的還快。班克斯、馬爾科夫、康利的最高助跑速度分別為10.82m/s、10.62m/s、11.3m/s，而我國優秀選手鄒振先、鄒四新、李延熙的最高助跑速度分別為10.47m/s、10.42m/s、10.30m/s，國內優秀運動員的最高助跑速度與國外優秀三級跳遠運動員相比還有比較明顯的差距。

圖3 三級跳遠助跑最后兩步及踏板

2.3 三跳速度變化特點研究

2.3.1 水平速度特點

Jams G.Hey在對三級跳遠的水平速度變化基本規律的研究中發現，每一跳的水平速度的絕對值都會減小，水平速度的減小階段通常發生在每個支撐階段的前半段，增加階段通常發生在每個支撐階段的后半段。國外的學者們研究表明，為增加起跳時身體質心的垂直速度，會不可避免的造成水平速度的損失［8］。因此，單足跳的速度最大，它是跨步跳與最后跳躍速度的基本保證。國內學者李建英［9］］等人搜集整理出了世界高水平運動員與我國運動員李延熙三跳的水平速度，愛德華茲三跳的水平速度分別為 10.58m/s、10.03m/s、8.95m/s，康利的三跳水平速度分別為 10.84m/s、9.87m/s、8.69m/s，我國選手李延熙的三跳水平速度分別為9.78m/s、9.23m/s、8.12m/s。數據表明，國內外優秀三級跳遠運動員三跳水平速度的變化符合Jams G.Hey所提出的三級跳遠水平速度變化的基本規律。水平速度的損失直接影響運動員三級跳遠的成績，郭健翔［10］在研究中發現，身體重心的下降、軀干后仰過大、著地地角過小都會導致水平速度降低。

2.3.2 垂直速度特點

垂直速度和水平速度的變化正好相反，研究表明：垂直速度在三跳中逐漸增大，垂直速度與著地時沖擊力大小有關［11］。在單足跳階段中，成績在5-5.3m左右的男運動員將會產生其自身體重的14-22倍的垂直力［12］。

3 關于三級跳遠項目時間參數的研究

3.1 三跳的支撐時間

支撐時間是指運動員起跳腳著地瞬間到離地瞬間的時間，支撐時間的大小常常被用來評價起跳技術的好壞。在三級跳遠中，三跳的支撐時間是依次增加的，若水平速度越高，則踏跳的時間越短，當然取得優異成績的可能性就越大［17］。JAMES［18］等人研究發現，國外運動員單足跳總用時為0.63-0.69s，支撐時間為19%-21%；運動員跨步跳階段總時間為0.59-0.61s，其中支撐時間為27.93%-28.03%；跳躍階段國外優秀運動員起跳時間為0.17-0.19s，占總時間的20.09%-21.61%。愛德華茲在創造18.29米世界紀錄的試跳中，三次支撐時間分別為0.10s、0.12s和0.12s。鄭富強［19］等人在對著名三級跳遠運動員泰勒18.12m一跳的起跳技術分析中指出，泰勒的有效試跳總用時為0.60s，其中起跳時間為0.12s，占總時間的20%。李建英［9］等人在對李延熙17.59 m破紀錄一跳的動作解析中發現，李延熙三跳的支撐時間分別為0.08s、0.12s、0.12s。起跳支撐用時越短，說明運動員的腿部快速力量越好，速度的損失率越也就越低，有利于運動員創造良好的成績。

3.2 三跳的騰空時間

騰空時間是指起跳離地瞬間到再一次起跳著地瞬間的時間，離地瞬間的垂直速度決定了騰空時間的長短，離地瞬間垂直速度越大，騰空時間越長。JAMES［18］等人研究發現，國外運動員單足跳總用時為0.63-0.69s，騰空階段時間百分比為79%-81%。運動員跨步跳階段總時間為0.59-0.61s，騰空時間所占比例為72.07%-71.97%。跳躍階段國外優秀運動員騰空時間0.64-0.68s，78.39%-78.91%.從數據可以看出，跳躍階段騰空時間最長，跨步跳騰空時間最短，單足跳騰空時間在兩者之間，更接近于跳躍階段的騰空時間，這也與運動員三跳成績所占的比例比較吻合。李建英［9］在對李延熙破紀錄一跳的技術動作分析中發現，李延熙三跳的騰空時間分別為0.72s、0.44s和0.70s。李延熙單足跳的騰空時間長是因為有較快的起跳垂直速度，但是速度損失過快導致跨步跳騰空時間過短。三跳的騰空時間也是影響三級跳遠成績的重要因素，如何在不影響單足跳和跳躍騰空時間的基礎上增加跨步跳的騰空時間是需要關注的問題。

4 關于三級跳遠項目距離參數的研究

4.1 最后兩步助跑節奏

三級跳遠原則上要求助跑倒二步與倒一步的步幅變化幅度不宜過大，否則會影響身體重心的高度和速度?，F有文獻中對助跑步長的研究多集中于最后兩步，研究結果得出：優秀運動員步幅一般有“大 -小”和“小 -大”兩種基本動作模式［20］［21］?！按?-小”的基本模式，是目前國內外應用較多的模式，該模式的特點是加大倒數第二步的步長縮短最后一步的步長，從而達到快速上板的效果，形成了良好的上板節奏?！靶?大”的基本動作模式，是加大最后一步的步長，降低身體的重心，從而來獲得更大的起跳垂直加速距離，以犧牲一部分的水平速度來獲得更多的垂直速度。鄭富強［19］等人在對泰勒第十五屆世錦賽助跑階段數據解析中得出，泰勒倒一步步幅較倒二步步幅縮短了0.29m，“大-小”模式明顯。有資料顯示，1997年世錦賽男子三級跳遠比賽前八名最后兩步步長平均值分別為2.39m和2.23m，2009年世錦賽前八名選手最后兩步步長平均值分別為2.58m和2.41m。這一現象說明世界優秀三級跳遠運動員倒二步與倒一步步幅普遍采用“大-小”變化的匹配模式，最后一步縮小步長，加速上板且實效性相對較好［22］。

4.2 踏板精度

踏板精度是指運動員踏板瞬間足尖距離踏板紅線零刻度線的水平距離。踏板的準確性在跳遠和三級跳遠項目中對運動員都非常重要，踏板精度越高，越有利于創造優異的成績，所以踏板精度是教練員和運動員長期訓練追求的目標之一。雖然踏板越準確越有利于運動員取得優異的成績，但是目前國內外的研究以及學術著作在踏板的準確性對成績的影響方面還沒有給出確切的結論［23］。苑廷剛［24］等人在對第29屆奧運會男子三級跳遠項目決賽所有有效成績的踏板精度統計分析后得出結論：男子三級跳遠的踏板精度和成績之間相關性中低度相關。雖然結論顯示踏板精度和成績之間呈中低度相關關系，但是踏板精度越高對運動員的心理越有保障，可以增加運動員的起跳信心，在后續的試跳中都有積極作用，直接影響運動員的比賽成績，所以精準的踏板是技術型運動員要長期追求的目標之一。

4.3 三跳比例

在以往的研究中已經證明三跳的比例是影響三級跳遠成績的重要因素，合理的三跳比例對運動員創造優異的成績非常關鍵，根據運動員技術類型的不同，三跳比例關系也有所不同。三級跳遠發展至今，它的技術類型也在不斷變化著，現在已有高跳型、平跳型和速度型三種，高跳型運動員單足跳所占比例最大，平跳型運動員單足跳和跳躍的比例相差不大，速度型運動員繼承了平跳技術的優點，更加強調了發揮和保持速度，跳躍的遠度明顯加大。國內外的專家學者在對不同成績水平的優秀運動員三跳比例特征進行大量分析研究后，并取得了較為客觀和具有指導性的研究成果［25-34］，一般研究認為優秀男子三級跳遠運動員的三跳（單足跳：跨步跳：跳躍）比例為35%：29%：36%?；袈品蜓芯勘砻魉俣刃腿壧h運動員理想的三跳比例是35%：30%：35%。我國學者苑廷剛［24］等人對第29屆奧運會男子三級跳遠成績研究分析認為成績在17.5m以上的優秀運動員三跳比例為36.55%：29.93%：33.53%，成績處于中間水平在17-17.5m之間的運動員三跳比例為36.29%：29.43%：34.27%，成績相對較低處在16.5-16.99m的運動員三跳比例為36.29%：28.65%：35.05%。許濱、許晶［35］研究認為，現代三級跳遠有明顯縮短第一跳的距離，增加第三跳遠度的發展趨勢。金宗強［36］對最佳三跳比例的定義是與運動員的運動素質結構、技術風格、身體形態等個體特征相適應的、能夠將運動員現有運動素質最大限度的轉化為運動成績的三跳比例。所以根據運動員等級水平的不同、技術類型的差別，三跳比例是不同的，只有找到合理的合適自己的三跳比例，運動員才能最大限度的發揮自己的水平，提升自己的成績。

圖4 泰勒北京世錦賽18.21米（踏板精度11.50）

5 關于三級跳遠項目起跳技術的研究

5.1 三跳的著地角度

著地角是指著地的瞬間身體質心至著地點（腳跟）的連線與水平面的夾角，該角度的大小反映了著地瞬間身體質心的位置。有研究表明，優秀運動員三跳的著地角分別為69±3°、68±2°和66±2°［37］。還有研究認為第一跳單足跳的著地角度為69°±3°，第二跳跨步跳的著地角度為68±2°，第三跳跳躍的著地角度為 66°±2°［38］。余丁友［4］對我國優秀三級跳遠運動員研究表明，他們的三跳著地角分別為65.13±1.57°、64.6±2.12°和62.28±0.99°。李延熙破紀錄一跳的三跳著地角分別為73.6°、70.3°和75.6°，李延熙著地角度大，身體向前性較好，水平速度保持的好，這也是他三跳著地時間較短的原因［9］。與國外優秀運動員相比較，我國運動員三跳的著地角度相對較小，產生的沖擊負荷太大，不利于水平速度的保持，進而影響三跳的成績。著地角對運動員來說是非常重要的，著地角太小，制動力增大，作用時間延長，不利于水平速度的保持；著地角太大，緩沖不充分，有效蹬伸時間縮短，同樣對起跳不利，所以我們要客觀辯證地看待著地角的大小。

5.2 三跳的起跳角度

起跳角是離地瞬間身體質心至離地點（腳尖）的連線與水平面的夾角，該角度的大小反映了蹬伸離地瞬間身體質心的位置，以及蹬伸時機的優劣。有研究表明，優秀運動員三跳的起跳角分別為62±2°、60±2°和63±3°［37］。還有研究認為單足跳的起跳角度為62°±3°，跨步跳的起跳角度為60°±2°，跳躍起跳角度為60°±3°［38］。余丁友［4］對我國優秀三級跳遠運動員研究表明，他們的三跳起跳角分別為66±1.91°、55.16±1.21°和58.27±1.14°。李延熙破紀錄一跳的三跳的起跳角度分別為71.2°、68.5°和72.8°，起跳角大是李延熙的個人起跳技術特點［9］。起跳角的大小對起跳離板時能量的轉化和人體運動軌跡的變化有影響，一般觀點認為，起跳角度越大，增加了緩沖腿的支撐負荷，導致緩沖的角度也就越大，同時緩沖的時間也會增加，導致水平速度的損失率增大；起跳角度越小，減小了向上的垂直速度，向前的水平速度會增大，運動員就會保持較高的助跑速度。但是吳國生在對愛德華茲的技術研究中發現，愛德華茲在跳躍階段同時擁有高速的助跑和較大的起跳角度，使他出色的完成了第三跳。加拿大的迪森認為，運動員保持較小的起跳角度和較大的著地角度有利于保持水平速度。所以三級跳的起跳角和著地角的大小一直是爭論的焦點，如何在各跳中采用合理的起跳角及著地角，最大限度的發揮助跑速度，是值得進一步研究的。

5.3 三跳起跳騰起角度

騰起角是離板瞬間質心水平速度和垂直速度合速度方向與水平面的夾角，騰起角的大小對三跳拋射距離的遠近有決定性作用。有研究認為單足跳騰起角度為17°±1°，跨步跳騰起角度為 14°±1°，跳躍騰起角度為 18±2°［38］。段世杰［39］研究認為理想的三跳騰起角范圍分別為單足跳14-18°、跨步跳13-15°、跳遠跳16-20°，符合三級跳遠一低二平三高的理念。2009年柏林世錦賽男子三級跳遠成績前八名的運動員三跳騰起角均值分別為 14.8°、14°、20.6°［40］。愛德華茲在破紀錄一跳中三跳的騰起角分別為12°、12°和19°，均明顯低于其他世界優秀運動員，但是也符合一低二平三高，而且愛德華茲速助跑速度快，非常注重突出跳躍的向前性。所以根據運動員技術風格的不同，三跳的騰起角度會略微不同，我們應該辯證地看待三跳的騰起角度。

5.4 三跳的軀干角

軀干角分為著地軀干角、離地軀干角以及相關的軀干旋轉角。著地軀干角是指著地瞬間髖與第七頸椎連線與水平面的夾角，離地軀干角是指離地瞬間髖與第七頸椎與水平面的夾角。軀干角的大小與騰起垂直速度有較高的相關性，軀干角太小，著地軀干角太小，身體重心太靠后，影響水平速度的保持，著地軀干角太大，身體重心前傾，水平速度與垂直速度的合力變??；離地軀干角大小對三跳的影響與著地軀干角正好相反。運動員在起跳后要保持較長時間的騰空，三跳過程中身體姿態的保持對三跳成績是有影響的，軀干前傾后仰將影響運動員三跳的向前向上性，軀干旋轉角過大，將影響運動員身體的平衡性從而影響三跳成績。

5.5 三跳髖關節最大擺動角度

由于在踏板的瞬間起跳腿承受高于自身體重若干倍的沖擊力，因此為了減小沖擊負荷對人體造成的損傷，同時為后續的蹬伸動作創造適宜的時間和空間，起跳腿下肢主要關節進行緩沖動作是十分必要的。另外緩沖動作還可以使下肢主要用力肌群產生適度的拉長，儲備適當的彈性勢能，加大對中樞神經系統的刺激，進而增加運動單位的募集和動員，增強肌肉做功的效率［41］。髖關節角度在起跳過程中不斷增大，不參加緩沖，主要維持骨盆的穩定和保持良好的身體姿態。髖關節擺動角速度對減小水平速度損失，提高騰起角，加快質心前移都有所幫助。

6 總結

從三級跳遠項目誕生至今，經過數代運動員、教練員和科研人員的努力，技術已經不斷得到了完善，并逐漸形成了較為系統完備的技術診斷評價體系，隨著現代科學技術水平的提升以及教練員運動員對于科研分析診斷的重視，再加上很多先進的科學儀器慢慢的被運用到三級跳遠項目的深層次剖析中，為運動員技術水平的提升提供了現實依據，推動了三級跳遠技術的進步。

通過對文獻的整理，提取出以下重要分析指標。（1）助跑階段：助跑加速最后階段起跳前第四步的速度達到最大10.00-11.10m/s，而助跑最后兩步的最大速度可達到10.20-10.60m/s；助跑最后兩步步長呈現“大-小”的基本模式。（2）踏板階段：踏板精度越高，越有利于創造優異的成績。（3）跳躍階段：每一跳的水平速度的絕對值都會減小，水平速度的減小階段通常發生在每個支撐階段的前半段，增加階段通常發生在每個支撐階段的后半段，世界優秀男子三級跳遠運動員的三跳的水平速度損失率分別為單足跳6.57%，跨步跳10.50%和跳遠跳19.45%；優秀運動員三跳的著地角分別為69.00±3.00°、68.00±2.00°和66.00±2.00°；優秀運動員三跳的起跳角分別為62.00±2.00°、60.00±2.00°和63.00±3.00°；單足跳騰起角度為17.00°±1.00°，跨步跳騰起角度為14.00°±1.00°，跳躍騰起角度為18.00±2.00°；成績在17.50m以上的優秀運動員三跳比例為36.55%：29.93%：33.53%，成績處于中間水平在17.00-17.50m之間的運動員三跳比例為36.29%：29.43%：34.27%，成績相對較低處在16.50-16.99m的運動員三跳比例為36.29%：28.65%：35.05%。

通過對文獻的整理發現，（1）研究三級跳遠技術環節相對單一，綜合性研究不多。僅限于“助跑技術”“踏板起跳技術”“三跳中的某一跳次的起跳技術”或是“三跳距離和三跳比例”的特征研究。相對綜合性研究是“助跑最后兩步+三跳技術”。沒有對三級跳遠全程的技術特征的研究論文。（2）文獻缺少對“中國現役優秀三級跳運動員的整體運動技術特征”進行專門性研究，尤其是沒有發現對“我國優秀男子三級跳遠項目運動員全程運動關鍵技術特征”進行的專門性研究。

所以綜上所述，助跑速度能力、最后2～4步的步長參數和節奏、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關節點角度參數是研究三級跳遠項目的關鍵技術參數。