FSAE賽車手專項體能訓練研究

陳 莉，李佼龍

前言

自1979年成立以來，FSAE 賽車項目已發(fā)展成為一項青年工程師盛會，來自世界頂級大學的數百支團隊參加了比賽。這就是所謂的“ F1公式學術界”。中國的FSAE賽車項目開始得很晚。截至2018年10月，中國已連續(xù)舉辦9屆FSAE比賽。參賽隊伍從2010年的20個增加到2018年的83個。每個團隊都在不斷完善，對中國方程式貢獻力量。

如果說發(fā)動機是賽車的心臟，賽車手就是它的大腦。職業(yè)的F1賽車手都有自己專業(yè)的體能師，他們是車隊必不可少的存在。隨著FSAE賽事規(guī)格的提高，參賽隊伍逐漸壯大，競爭愈演愈烈。各大高校開始對賽車手展開層層選拔，并且也逐漸意識到賽車手體能的重要性。而目前我國對賽車手體能訓練上的研究甚少，缺乏系統的、可操作性的訓練方案，更缺少針對這一特殊項目、特殊群體的專項體能訓練方案。那么，如何才能讓好馬配好鞍，體能訓練成為賽車環(huán)節(jié)的關鍵。

1 FSAE簡介

FSAE是汽車工程師方程式協會的縮寫，其中文名稱是大學生方程式賽車。就是說，由汽車工程師協會組織的學生方程式賽車比賽是在畢業(yè)或畢業(yè)后7個月內為大學生或畢業(yè)生舉辦的[]。需要在一年內生產出具有出色的加速，制動和操控性的車輛。性能穩(wěn)定，足以成功完成規(guī)則中列出的所有項目的業(yè)余休閑賽車。 FSAE競賽組織委員會每年都會修訂FSAE競賽規(guī)則，以與時俱進。賽車的每個設計環(huán)節(jié)都將用作比賽比較和判斷的內容。比賽結束時，將通過一系列靜態(tài)和動態(tài)項目來判斷汽車的優(yōu)缺點。靜態(tài)項目主要分為三個部分：營銷報告，賽車設計和成本分析；動態(tài)項目分為五個部分：直線加速測試、8字繞環(huán)測試、高速避障測試、耐久測試、燃油經濟性測試。 FSAE比賽的具體項目和評分如表1所示。

由此可見，賽車手要駕駛賽車在這五個動態(tài)項目中獲取675分，在整個比賽中的份額較大。而這部分成績除了車子性能這單方面因素外，由于參賽對象是在校大學生，同時賽車手要在賽道上承受巨大的壓力，再加上數小時在高溫環(huán)境下進行高強度的比賽節(jié)奏，這不僅考驗賽車手的駕駛技巧，對賽車手的體能也是巨大的挑戰(zhàn)。

表1 FSAE比賽項目及分值

2 賽車手體能概述

2.1 體能概念

體能是指通過先天遺傳和獲得的訓練獲得的人體在形態(tài)和結構，功能和調節(jié)，物質能量的存儲和傳遞以及與外部環(huán)境相結合的綜合運動能力方面的潛在能力。它的大小取決于人體的形態(tài)結構，系統器官的功能水平，能量和物質的儲存以及基礎代謝的水平。運動素質是體能的主要外部表現，并顯示力量，速度，耐力，柔韌和靈敏的綜合體現。

隨著世界競技水平的飛速發(fā)展，世界各國的競技水平越來越接近，國際國內競技體育訓練的“專業(yè)化和個性化”也已從潛在趨勢變?yōu)橹匾厔荨?/p>

2.2 賽車手體能結構組成

競技體育中涉及專項素質訓練時都要分析某項運動對運動員的體能要求，也就是運動員的理想體能結構，這是訓練的目標和基本依據.通過對海內外賽車手專項體能訓練相關資料的梳理總結，現有研究成果對賽車手的專項體能結構認知上差異明顯，總體可以概括為以下四個方面：

2.2.1 身體形態(tài)

賽車運動對賽車手的身體形態(tài)有著嚴格的要求。雖然賽事規(guī)則上對運動員的升高、體重并沒有具體的要求，但太魁梧的身材對比賽具有消極影響。身高太高會增加賽車手的操作難度，體重太重會影響賽車的速度。根據國際賽車手的調查研究發(fā)現，該項運動賽車手的平均身高為175cm左右，平均體重為68kg。因此，在車隊選拔賽車手時尤其要注意其身體形態(tài)是否符合要求。

2.2.2 生理機能

在眾多體育項目中，F1賽車對運動員心臟負荷要求是最高的。據統計，賽車手在賽道上飛馳時平均心跳在160次/min，比賽高潮時最高可達200次/min。整個比賽持續(xù)數小時之久，可想而知對心臟負荷是極大的。因此，良好的心血管能力也是賽車手的必備條件。

2.2.3 運動素質

賽車手所需要的運動素質主要有以下三個方面：①力量素質：在高速飛馳的賽道上，由于賽車沒有轉向助力系統，再加上在轉彎和剎車時要承受來自頭部和頭盔帶來的壓力和橫向離心力等，需要賽車手必須鍛煉出強勁的肌肉來適應這種速度。尤其是手臂、頸部、肩部、腹部、背部以及身體各個關節(jié)處的肌肉力量；② 耐力素質：在長時間的比賽過程中，賽車手處于高度緊張狀態(tài)，身著密不透風的賽車服以及頭盔，面臨著脂肪的消耗和脫水的生理挑戰(zhàn)從而產生疲勞反應。實踐證明，疲勞狀態(tài)下駕駛會影響賽車手的操控能力，使其注意力不集中導致反應能力下降。因此，耐力素質也是影響賽車的重要因素；③靈敏素質： 研究表明，優(yōu)秀的方程式賽車可以在時空快速變化的情況下快速顯示準確的判斷力，靈活的應變，快速的反應以及很高的自我操縱能力。所謂敏感素質，是指運動員在各種突然變化下迅速，協調，準確地完成動作的能力。它被認為是“身體的智慧”。它是鍛煉過程中運動員運動技能和力量，耐力，柔韌性，速度等素質的綜合表現，也是運動員協調能力的綜合體現。

2.2.4 心理智能

參加競技比賽的運動員在比賽前期都會有不同程度的心理波動，或緊張，或松弛，這種心理波動極大程度的改變了比賽的走勢。同樣的，在賽車項目中也毫無例外，消極的心理反應會使賽車手精力渙散，從而導致發(fā)揮失?；驘o法發(fā)揮競技水平；智能因素主要表現為比賽戰(zhàn)術、對賽場突發(fā)情況的判斷與掌控以及應對比賽實際情況的應激處理等。

3 FSAE賽車手專項體能訓練

體能訓練是成功完成各種運動訓練的基礎。沒有良好的身體素質保證，技能訓練和戰(zhàn)術訓練必定是形式。參加比賽之前，您可以通過體育鍛煉來提高身體素質，然后在比賽中取得良好的成績。通常，我們將體育鍛煉分為一般訓練和專項訓練。一般訓練需要全面發(fā)展運動員的身體素質，例如力量，速度，耐力，敏感性，柔韌性等。專項訓練是指在一般訓練的基礎上，與運動和競賽任務密切相關的有針對性的訓練。賽車項目對運動員的身體要求很高。為了獲得良好的結果，我們必須具有良好的體能作為基礎。體能訓練內容，方法和手段的選擇必須嚴格遵守其特殊特征，并需要提高其特定運動能力才能發(fā)揮積極作用。

FSAE賽車手與平時我們口中提到的賽車手(F1賽車手)有所不同。在身體結構上，FSAE賽車手均是來自各大高校的大學生，沒有經過嚴格的選拔。眾所周知，作為一名優(yōu)秀的賽車手，在身體形態(tài)以及心肺耐力等方面都有嚴格要求；在操作經驗方面，沒有像職業(yè)賽車手那樣刻苦的訓練，沒有真正的實踐技巧以及肌肉記憶；在日常生活中，由于大學生要完成教學安排，學習任務繁重，并沒有充分的時間加強體育鍛煉，使得身體素質并不能符合要求。雖然FSAE賽車比不上F1職業(yè)賽場的強度，但是對于這樣的特殊群體來說，要想在動態(tài)測試項目中取得較好的成績，進行賽前體能訓練是不可或缺的。

3.1 FSAE賽車手專項體能訓練原則

3.1.1 一般體能訓練與專項體能訓練相結合

FSAE車隊成員都是在校大學生，我國大學生體質健康監(jiān)測結果顯示,近幾年我國大學生的體質正在全面下降,尤其在耐力和心肺功能方面呈普遍的下降趨勢[]。而FSAE賽車手對這兩方面的素質要求極高。因此，對FSAE賽車手體能訓練要采用一般體能訓練與專項體能訓練相結合的方式。在進行一般體能訓練時，賽車手可以在速度、耐力、柔韌、靈敏、力量五個身體素質方面得到快速提高。一般體能訓練可以有效的為后期的專項體能訓練做充足的準備。對FSAE賽車手進行專項體能訓練，能夠有效提高其競技水平，對比賽成績有促進作用。

3.1.2 循序漸進，合理安排訓練強度

在理論與科研的基礎上，結合賽車項目的特點及對象(大學生)，科學的制定訓練計劃(詳細到階段訓練計劃、周訓練計劃、課程安排計劃以及組織形式和過程控制等)，以保證訓練任務的質量。盡量避免和控制因天氣原因、人員缺席等突發(fā)情況所造成的低效、無效訓練。同時，要正確認識訓練強度與訓練效果的關系。通過對賽車手觀察與反饋嚴格把控訓練負荷與節(jié)奏，訓練結束進行充分的拉伸與放松練習，運用超量恢復的原理提升賽車手的各項能力與素質。

3.1.3 改變思維定式，堅持以人為本

結合大學生特點以及興趣，調整常規(guī)訓練模式，激起賽車手的訓練熱情，順利并高效的完成訓練任務。例如：在賽車手進行肌肉力量訓練時，除了在健身房利用健身器械之外還可以借助負重以及彈力帶等方法手段；在進行心肺耐力訓練時，可以采用跑步、游泳、自行車等多種形式；在拉伸放松時，可以組織他們警醒趣味性游戲等。

3.1.4 建立反饋機制，完善訓練方法

根據訓練計劃與訓練任務建立訓練效果反饋機制，及時發(fā)現訓練中存在的不足并做出調整。在訓練過程中，除了進行賽車手的體能訓練之外，要適時進行模擬賽道的練習，通過賽車手本人的反饋以及模擬賽道成績的結果及時對訓練方案做出調整，確保賽車手的體能訓練更有參考價值。

3.2 FSAE賽車手專項體能訓練方法

3.2.1 專項力量素質

力量素質是所有運動員參加競技項目的基礎，按照身體部位來劃分可以分為上肢力量、下肢力量以及核心力量。根據FSAE賽車項目的特點，在進行一般力量訓練時可以采用臥推、杠鈴上舉等練習上肢力量；通過杠鈴負重半蹲起、小步跑、高抬腿等訓練下肢力量；核心力量的訓練可以采用仰臥起坐、俯臥兩頭起、平板支撐、負重轉體等。FSAE的專項力量訓練主要分為局部肌肉力量和肌肉耐力兩個方面。局部力量訓練主要體現在頸部、手臂。頸部力量的訓練方法可以利用彈力帶靜態(tài)抗阻拉伸的方法，手臂的練習采用戰(zhàn)繩訓練法，振動器械訓練法等。

3.2.2 專項靈敏素質

FSAE賽車項目需要賽車手快速的做出提前判斷，迅速反應，及時操作等一系列動作。所以靈敏素質要求運動員具備很好的基礎身體素質。一般的靈敏素質訓練可以采用米字型移動、折返跑。常規(guī)靈敏素質可以增強賽車手的腿部基礎力量、身體協調性。專項靈敏素質訓練可以采用軟梯訓練、口令練習、猜拳反向跑等。專項靈敏素質的練習是為了讓賽車手在駕駛賽車比賽的過程中準確判斷，并鍛煉腿部、手臂做出相應操作動作的反應能力。

3.2.3 專項耐力素質

由于賽車項目比賽時間較長，比賽強度不亞于馬拉松比賽。在耐力素質練習中，可以采用中長跑、有氧操、游泳等訓練方法。以此來增強賽車手的有氧代謝能力、器官耐受力等。除了基礎的耐力訓練之外，由于賽車手在比賽中暴露在烈日炎炎下，還要身著賽車服和頭盔，所以要求賽車手具備極強的身體耐熱性?？梢圆捎谜羯Ｄ谩⑶榫澳M訓練方法。

3.2.4 專項平衡能力

在賽車高速行駛過程中，會經歷加速、剎車、轉彎等急驟情況使賽車手失去平衡能力，從而導致無法正常駕駛。雖然人體平衡能力與身體平衡感受器有關，不過經過后天的專項訓練可以加強并改善人體的平衡能力。通常情況下身體保持平衡有三個系統：身體反饋、視覺反饋、前庭反饋。在賽車手的平衡訓練時應注意反應訓練與平衡訓練相結合的方式，建議采用平衡球、單腿硬拉以及專業(yè)坐姿模擬器訓練法。

4 結語

本文通過閱讀大量的文獻以及搜集相關網絡資料，從身體形態(tài)、生理機能、運動素質、心理智能四個方面對賽車手的專項體能要求進行了總結。結合運動訓練學理論知識以及該項目專項體能特征，提出FSAE賽車手體能訓練原則以及專項體能訓練方法。目前我國賽車項目的發(fā)展與國外還存在較大的差距，尤其是對優(yōu)秀賽車手的發(fā)掘。FSAE賽事作為賽車項目的支流，自2010年第一次舉辦以來，在全國各個高校引起了巨大反響，參賽隊伍的增多使得競爭也變得更加激烈。同時，對車隊的專業(yè)性也有了更高的要求，不僅僅體現在對賽車的研發(fā)和制造上，更加體現在參賽選手的綜合素質方面。眾所周知，體能是賽車手在賽道上競技狀態(tài)的基礎。根據FSAE賽事需要以及大學生培養(yǎng)計劃，合理安排賽車手的體能訓練，能夠提高比賽成績，擴大各院校的知名度，吸引贊助商對車隊的投入等。希望本文對各高校賽車手的選拔以及賽車手的體能訓練提供幫助。