FSAE赛车手专项体能训练研究

陈 莉，李佼龙

前言

自1979年成立以来，FSAE 赛车项目已发展成为一项青年工程师盛会，来自世界顶级大学的数百支团队参加了比赛。这就是所谓的“ F1公式学术界”。中国的FSAE赛车项目开始得很晚。截至2018年10月，中国已连续举办9届FSAE比赛。参赛队伍从2010年的20个增加到2018年的83个。每个团队都在不断完善，对中国方程式贡献力量。

如果说发动机是赛车的心脏，赛车手就是它的大脑。职业的F1赛车手都有自己专业的体能师，他们是车队必不可少的存在。随着FSAE赛事规格的提高，参赛队伍逐渐壮大，竞争愈演愈烈。各大高校开始对赛车手展开层层选拔，并且也逐渐意识到赛车手体能的重要性。而目前我国对赛车手体能训练上的研究甚少，缺乏系统的、可操作性的训练方案，更缺少针对这一特殊项目、特殊群体的专项体能训练方案。那么，如何才能让好马配好鞍，体能训练成为赛车环节的关键。

1 FSAE简介

FSAE是汽车工程师方程式协会的缩写，其中文名称是大学生方程式赛车。就是说，由汽车工程师协会组织的学生方程式赛车比赛是在毕业或毕业后7个月内为大学生或毕业生举办的[]。需要在一年内生产出具有出色的加速，制动和操控性的车辆。性能稳定，足以成功完成规则中列出的所有项目的业余休闲赛车。 FSAE竞赛组织委员会每年都会修订FSAE竞赛规则，以与时俱进。赛车的每个设计环节都将用作比赛比较和判断的内容。比赛结束时，将通过一系列静态和动态项目来判断汽车的优缺点。静态项目主要分为三个部分：营销报告，赛车设计和成本分析；动态项目分为五个部分：直线加速测试、8字绕环测试、高速避障测试、耐久测试、燃油经济性测试。 FSAE比赛的具体项目和评分如表1所示。

由此可见，赛车手要驾驶赛车在这五个动态项目中获取675分，在整个比赛中的份额较大。而这部分成绩除了车子性能这单方面因素外，由于参赛对象是在校大学生，同时赛车手要在赛道上承受巨大的压力，再加上数小时在高温环境下进行高强度的比赛节奏，这不仅考验赛车手的驾驶技巧，对赛车手的体能也是巨大的挑战。

表1 FSAE比赛项目及分值

2 赛车手体能概述

2.1 体能概念

体能是指通过先天遗传和获得的训练获得的人体在形态和结构，功能和调节，物质能量的存储和传递以及与外部环境相结合的综合运动能力方面的潜在能力。它的大小取决于人体的形态结构，系统器官的功能水平，能量和物质的储存以及基础代谢的水平。运动素质是体能的主要外部表现，并显示力量，速度，耐力，柔韧和灵敏的综合体现。

随着世界竞技水平的飞速发展，世界各国的竞技水平越来越接近，国际国内竞技体育训练的“专业化和个性化”也已从潜在趋势变为重要趋势。

2.2 赛车手体能结构组成

竞技体育中涉及专项素质训练时都要分析某项运动对运动员的体能要求，也就是运动员的理想体能结构，这是训练的目标和基本依据.通过对海内外赛车手专项体能训练相关资料的梳理总结，现有研究成果对赛车手的专项体能结构认知上差异明显，总体可以概括为以下四个方面：

2.2.1 身体形态

赛车运动对赛车手的身体形态有着严格的要求。虽然赛事规则上对运动员的升高、体重并没有具体的要求，但太魁梧的身材对比赛具有消极影响。身高太高会增加赛车手的操作难度，体重太重会影响赛车的速度。根据国际赛车手的调查研究发现，该项运动赛车手的平均身高为175cm左右，平均体重为68kg。因此，在车队选拔赛车手时尤其要注意其身体形态是否符合要求。

2.2.2 生理机能

在众多体育项目中，F1赛车对运动员心脏负荷要求是最高的。据统计，赛车手在赛道上飞驰时平均心跳在160次/min，比赛高潮时最高可达200次/min。整个比赛持续数小时之久，可想而知对心脏负荷是极大的。因此，良好的心血管能力也是赛车手的必备条件。

2.2.3 运动素质

赛车手所需要的运动素质主要有以下三个方面：①力量素质：在高速飞驰的赛道上，由于赛车没有转向助力系统，再加上在转弯和刹车时要承受来自头部和头盔带来的压力和横向离心力等，需要赛车手必须锻炼出强劲的肌肉来适应这种速度。尤其是手臂、颈部、肩部、腹部、背部以及身体各个关节处的肌肉力量；② 耐力素质：在长时间的比赛过程中，赛车手处于高度紧张状态，身着密不透风的赛车服以及头盔，面临着脂肪的消耗和脱水的生理挑战从而产生疲劳反应。实践证明，疲劳状态下驾驶会影响赛车手的操控能力，使其注意力不集中导致反应能力下降。因此，耐力素质也是影响赛车的重要因素；③灵敏素质： 研究表明，优秀的方程式赛车可以在时空快速变化的情况下快速显示准确的判断力，灵活的应变，快速的反应以及很高的自我操纵能力。所谓敏感素质，是指运动员在各种突然变化下迅速，协调，准确地完成动作的能力。它被认为是“身体的智慧”。它是锻炼过程中运动员运动技能和力量，耐力，柔韧性，速度等素质的综合表现，也是运动员协调能力的综合体现。

2.2.4 心理智能

参加竞技比赛的运动员在比赛前期都会有不同程度的心理波动，或紧张，或松弛，这种心理波动极大程度的改变了比赛的走势。同样的，在赛车项目中也毫无例外，消极的心理反应会使赛车手精力涣散，从而导致发挥失常或无法发挥竞技水平；智能因素主要表现为比赛战术、对赛场突发情况的判断与掌控以及应对比赛实际情况的应激处理等。

3 FSAE赛车手专项体能训练

体能训练是成功完成各种运动训练的基础。没有良好的身体素质保证，技能训练和战术训练必定是形式。参加比赛之前，您可以通过体育锻炼来提高身体素质，然后在比赛中取得良好的成绩。通常，我们将体育锻炼分为一般训练和专项训练。一般训练需要全面发展运动员的身体素质，例如力量，速度，耐力，敏感性，柔韧性等。专项训练是指在一般训练的基础上，与运动和竞赛任务密切相关的有针对性的训练。赛车项目对运动员的身体要求很高。为了获得良好的结果，我们必须具有良好的体能作为基础。体能训练内容，方法和手段的选择必须严格遵守其特殊特征，并需要提高其特定运动能力才能发挥积极作用。

FSAE赛车手与平时我们口中提到的赛车手(F1赛车手)有所不同。在身体结构上，FSAE赛车手均是来自各大高校的大学生，没有经过严格的选拔。众所周知，作为一名优秀的赛车手，在身体形态以及心肺耐力等方面都有严格要求；在操作经验方面，没有像职业赛车手那样刻苦的训练，没有真正的实践技巧以及肌肉记忆；在日常生活中，由于大学生要完成教学安排，学习任务繁重，并没有充分的时间加强体育锻炼，使得身体素质并不能符合要求。虽然FSAE赛车比不上F1职业赛场的强度，但是对于这样的特殊群体来说，要想在动态测试项目中取得较好的成绩，进行赛前体能训练是不可或缺的。

3.1 FSAE赛车手专项体能训练原则

3.1.1 一般体能训练与专项体能训练相结合

FSAE车队成员都是在校大学生，我国大学生体质健康监测结果显示,近几年我国大学生的体质正在全面下降,尤其在耐力和心肺功能方面呈普遍的下降趋势[]。而FSAE赛车手对这两方面的素质要求极高。因此，对FSAE赛车手体能训练要采用一般体能训练与专项体能训练相结合的方式。在进行一般体能训练时，赛车手可以在速度、耐力、柔韧、灵敏、力量五个身体素质方面得到快速提高。一般体能训练可以有效的为后期的专项体能训练做充足的准备。对FSAE赛车手进行专项体能训练，能够有效提高其竞技水平，对比赛成绩有促进作用。

3.1.2 循序渐进，合理安排训练强度

在理论与科研的基础上，结合赛车项目的特点及对象(大学生)，科学的制定训练计划(详细到阶段训练计划、周训练计划、课程安排计划以及组织形式和过程控制等)，以保证训练任务的质量。尽量避免和控制因天气原因、人员缺席等突发情况所造成的低效、无效训练。同时，要正确认识训练强度与训练效果的关系。通过对赛车手观察与反馈严格把控训练负荷与节奏，训练结束进行充分的拉伸与放松练习，运用超量恢复的原理提升赛车手的各项能力与素质。

3.1.3 改变思维定式，坚持以人为本

结合大学生特点以及兴趣，调整常规训练模式，激起赛车手的训练热情，顺利并高效的完成训练任务。例如：在赛车手进行肌肉力量训练时，除了在健身房利用健身器械之外还可以借助负重以及弹力带等方法手段；在进行心肺耐力训练时，可以采用跑步、游泳、自行车等多种形式；在拉伸放松时，可以组织他们警醒趣味性游戏等。

3.1.4 建立反馈机制，完善训练方法

根据训练计划与训练任务建立训练效果反馈机制，及时发现训练中存在的不足并做出调整。在训练过程中，除了进行赛车手的体能训练之外，要适时进行模拟赛道的练习，通过赛车手本人的反馈以及模拟赛道成绩的结果及时对训练方案做出调整，确保赛车手的体能训练更有参考价值。

3.2 FSAE赛车手专项体能训练方法

3.2.1 专项力量素质

力量素质是所有运动员参加竞技项目的基础，按照身体部位来划分可以分为上肢力量、下肢力量以及核心力量。根据FSAE赛车项目的特点，在进行一般力量训练时可以采用卧推、杠铃上举等练习上肢力量；通过杠铃负重半蹲起、小步跑、高抬腿等训练下肢力量；核心力量的训练可以采用仰卧起坐、俯卧两头起、平板支撑、负重转体等。FSAE的专项力量训练主要分为局部肌肉力量和肌肉耐力两个方面。局部力量训练主要体现在颈部、手臂。颈部力量的训练方法可以利用弹力带静态抗阻拉伸的方法，手臂的练习采用战绳训练法，振动器械训练法等。

3.2.2 专项灵敏素质

FSAE赛车项目需要赛车手快速的做出提前判断，迅速反应，及时操作等一系列动作。所以灵敏素质要求运动员具备很好的基础身体素质。一般的灵敏素质训练可以采用米字型移动、折返跑。常规灵敏素质可以增强赛车手的腿部基础力量、身体协调性。专项灵敏素质训练可以采用软梯训练、口令练习、猜拳反向跑等。专项灵敏素质的练习是为了让赛车手在驾驶赛车比赛的过程中准确判断，并锻炼腿部、手臂做出相应操作动作的反应能力。

3.2.3 专项耐力素质

由于赛车项目比赛时间较长，比赛强度不亚于马拉松比赛。在耐力素质练习中，可以采用中长跑、有氧操、游泳等训练方法。以此来增强赛车手的有氧代谢能力、器官耐受力等。除了基础的耐力训练之外，由于赛车手在比赛中暴露在烈日炎炎下，还要身着赛车服和头盔，所以要求赛车手具备极强的身体耐热性。可以采用蒸桑拿、情景模拟训练方法。

3.2.4 专项平衡能力

在赛车高速行驶过程中，会经历加速、刹车、转弯等急骤情况使赛车手失去平衡能力，从而导致无法正常驾驶。虽然人体平衡能力与身体平衡感受器有关，不过经过后天的专项训练可以加强并改善人体的平衡能力。通常情况下身体保持平衡有三个系统：身体反馈、视觉反馈、前庭反馈。在赛车手的平衡训练时应注意反应训练与平衡训练相结合的方式，建议采用平衡球、单腿硬拉以及专业坐姿模拟器训练法。

4 结语

本文通过阅读大量的文献以及搜集相关网络资料，从身体形态、生理机能、运动素质、心理智能四个方面对赛车手的专项体能要求进行了总结。结合运动训练学理论知识以及该项目专项体能特征，提出FSAE赛车手体能训练原则以及专项体能训练方法。目前我国赛车项目的发展与国外还存在较大的差距，尤其是对优秀赛车手的发掘。FSAE赛事作为赛车项目的支流，自2010年第一次举办以来，在全国各个高校引起了巨大反响，参赛队伍的增多使得竞争也变得更加激烈。同时，对车队的专业性也有了更高的要求，不仅仅体现在对赛车的研发和制造上，更加体现在参赛选手的综合素质方面。众所周知，体能是赛车手在赛道上竞技状态的基础。根据FSAE赛事需要以及大学生培养计划，合理安排赛车手的体能训练，能够提高比赛成绩，扩大各院校的知名度，吸引赞助商对车队的投入等。希望本文对各高校赛车手的选拔以及赛车手的体能训练提供帮助。