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科技进步带动运动器材发展 鲨鱼皮真的能提高成绩吗

http://sports.sina.com.cn 2008年01月18日11:11  足球-劲体育

  游泳运动员游泳成绩的提高主要通过两个途径:一是提高游进时的推进力,另一方面是减少游进中的阻力。推进力的提高主要受力量大小、划水面积和划水速度等因素的影响,提高的程度受人体极限的制约。因此,更多的学者关注于如何减少游进过程中的阻力。人体游进中,主要受到形状阻力、波浪阻力和摩擦阻力的影响。形状阻力和波浪阻力与游泳速度和技术水平有很大关系,人们在不断改进技术的过程,实现减小阻力的目的。而摩擦阻力的大小受物体的表面积、物体的速度和物体表面的光滑度的影响。研究者发现,游泳选手无法控制自身的表面积,而控制自己的速度则与竞赛的目的相违背,因此,改善自身表面积的光滑度成为实现减小摩擦阻力的有效途径。这样一来人们逐渐把目光转向对游泳服装的改革。

  游泳服装的改革有两种方式可供选择:一是式样设计,二是面料选择。在设计新款游泳衣时,各大公司必须遵守国际业余游泳联合会的规定。即游泳运动员在竞赛中不得使用或佩戴任何提高速度、浮力或耐力的器具,比如手蹼或脚蹼。同时还规定,允许使用的连体式游泳衣只代表运动衣部分,因此游泳服装的设计就唯有朝紧身方向发展,然而这对面料的要求极高,于是游泳服装面料成为游泳服装改革的突破口。

  一直以来,运动服装的生产商们致力于研制出一种穿着舒适、阻力小的泳衣。20世纪80年代,研制出的排水泳衣。它的特点是,轻、薄,与身体接触紧密,主要致力于减少身体与水的接触面和当水进入泳衣时可以将水排开。

  但1992年巴塞罗那奥运会后,游泳衣发生了巨大的变化。在泳衣中加入对流体力学边界层理论的应用。但那时研制出的泳衣在使用时不仅效果不理想,还穿着不舒适。1996年日本为亚特兰大奥运会而研制出一种新型的纹路泳衣,利用分水脂形成光滑、粗糙的反差条纹。这种交叉纹路会形成两股水流:一股慢,一股快。在快、慢水流的交叉作用下形成纵向涡流或漩涡,这会导致水流速加快,粘附在身体上更紧、更久。这种泳衣经试验研究发现,人体模型的减阻效果比传统泳衣提高了9%。

  2000年悉尼奥运会,泳衣的发展更进一步———仿鲨鱼皮泳衣问世。泳衣表面采用纵向排列的细小V形纹。此外,泳装包裹全身(头、脖子、手和脚除外)但不会阻碍选手的动作。坐落在日本的Mizuno公司和Toray有限公司是研发此种面料最早的运动装生产商。鲨鱼皮的科学观点,是以在美国国家航空和宇宙航行局的兰利研究中心为基础。但即使是作用的原理还无法完全明了,在新泳衣问世前还有许多技术急需革新。

  Speedo国际有限公司对新泳衣的问世做出了巨大贡献。为保证不影响游泳选手的肌肉收缩,需要对每一名选手的身体构成做出详细的测量。Speedo利用三维身体扫描仪对身体数据进行测量。将这些数据与游泳动作的运动分析数据相结合制作泳衣。泳衣在提高流线型的同时保证了关节的运动范围。身体表面颤动引起的强大水流得到了控制,使得阻力减少。

  对新泳衣(快速皮肤)效果的评价经过了多种不同的方法。拖着游泳选手在水下0.4米处打腿时,比穿普通泳衣阻力减少了4.8%~10.2%。但阿姆斯特丹自由大学(FreeUniversity)的Toussaint通过测量受试者穿着不同泳衣游进时动态阻力的大小后发现,仅有一名受试者的阻力显著下降,而其他选手着新泳衣与传统泳衣并无较大差异。因此,有很多专家认为减阻效果因游泳选手的身型和项目的不同而有所差异。也有的专家曾指出,我们还无法使用严谨的方法对新泳衣的“真实”效果做出准确判断。

  泳衣的不断改进,也反映出运动员间竞争的激烈性,因为往往1/100的差距会决定胜负或者新纪录是否会诞生。而我们在关注游泳选手的同时,也不要忽略科学技术所能起到的积极作用。

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