蝶泳:人体如何在水里造浪 书架

第 03 章 / 共 10 章

第三章 · 海豚不划手

上一章的结论是:游泳是减阻的游戏。但光会躲阻力还停在原地,你总得从哪儿弄到向前的推力。蝶泳的推力有两台发动机——腿和手臂。这一章先讲腿,因为蝶泳的腿是全泳姿里最特别的一台:它不「蹬」,它「摆」。

向海豚借的方案

先看一个事实:海豚游泳不用任何类似「划手」的动作。它的全部推进来自尾鳍的上下摆动——注意,是上下摆,不是左右摆。鱼的尾鳍是竖着的,左右摆;海豚的尾鳍(叫 fluke,即水平展开的那两片「尾巴叶子」)是横着的,上下摆。海豚是哺乳动物,脊椎继承的是陆地上「弓背—塌腰」的上下弯曲方向,于是它的整套游泳方案就长成了「身体上下波动」。

这个方案效率高得惊人。海豚的巡航速度和冲刺速度,按它的肌肉功率算本来是「不可能」的——这就是生物学史上著名的「格雷悖论」:1936 年动物学家詹姆斯·格雷(James Gray)估算,海豚的肌肉力量根本不足以解释它游那么快。后来半个世纪的流体力学研究给出的答案是:海豚的摆动推进效率极高,阻力又极低,账不是格雷那样算的。悖论的教训倒是留给了游泳运动员:摆动式推进,是被大自然优化了几千万年的高效方案。

1935 年西格「发明」海豚式打腿,本质就是把这套方案移植到人身上。人没有尾巴,但人有整条腿可以当尾巴用——前提是,你得学会像海豚一样「从躯干开始波动」,而不是像踩自行车一样「从膝盖开始蹬」。

波浪从胸口出发

正确的海豚式打腿,是一条从头(其实是胸口)滚到脚尖的波:

  1. 胸口微微下压,躯干启动一个弯曲;
  2. 弯曲传到髋部,大腿跟着下压;
  3. 再传到膝盖——膝盖的弯曲是被波浪「带出来」的,不是主动弯的;
  4. 最后传到脚踝和脚尖,脚像鞭梢一样「甩」出一记下打。

为什么非要从躯干开始?想想鞭子。甩鞭子时你动的只是鞭把,但波沿着鞭子越滚越快——因为鞭子越到末梢越细越轻,同样的能量集中在越来越小的质量上,速度就被放大了,鞭梢甚至可以突破音速(鞭子的「啪」声就是小型音爆)。人体的腿也是这个结构:躯干最重,大腿次之,小腿轻,脚最轻。从胸口启动的波,滚到脚尖时正好被放大成一记又快又狠的「鞭梢」;而如果从膝盖才开始动,等于抓住鞭子的中段甩——前面那截「放大器」被你浪费了。

大白话:海豚式打腿不是「用脚打水」,是「用整个身体荡秋千,脚只是秋千的尽头」。初学者最常见的问题——膝盖猛弯、小腿上下捣——就像拿一根棍子中间使劲抖,棍子两头都只是晃,出不来鞭梢那一下脆响。

脚蹼你自己就有

这套波的最后一段是脚。这里有个常被忽略的细节:脚的姿势要绷脚尖(脚背伸直、脚尖指向后方,芭蕾里叫绷脚),让整条腿到脚尖形成一片平滑的「蹼」。脚一勾起(所谓「锄头脚」),这片蹼就折断了——鞭梢变成了鞭梢上绑的一把锄头,迎流面积暴增,推进力归零还倒贴阻力。游泳运动员的踝关节柔韧性是练出来的,很多高手脚背可以绷到几乎和小腿成一条直线,这不是为了好看,是为了让波的最后一段不漏能量。

摆动推进凭什么高效

最后回到力学:一片上下摆动的「蹼」为什么能往前推?粗略地说,摆动的蹼在身后留下一串交替旋转的小涡——这串涡合起来相当于一股指向正后方的水流(行家叫它反卡门涡街:普通圆柱脱落的涡街把物体往后拽,而摆动尾鳍刻意造出方向相反的涡街,把水往后喷)。根据牛顿第三定律,水往后走,你就往前走。船用螺旋桨、鱼尾、海豚尾鳍、蜂鸟的翅膀,用的是同一类原理:不是把水「推开」,而是给身后制造一股持续向后的射流。

而且这种推进还有一个「甜区」:摆动的频率和幅度要配得上游速——摆太慢、幅度太小,蹼只是在原地拍水;摆太猛,能量又浪费在大幅度搅动上。海豚天生就游在这个甜区里,人得靠成千上万次打腿去找到它。这也是为什么蝶泳腿练到最后,教练看的不是你踢得多狠,而是你的节奏稳不稳。

大白话:把这一章压缩成三句话——腿并拢当尾巴;波从胸口起、膝盖不主动弯、脚尖绷直;追求的是身后一股稳定的向后的水流,不是水面上噼里啪啦的水花。水花越大,说明能量浪费在水面上的越多。

腿这台发动机讲完了。但蝶泳里腿有个古怪的拍子:手臂划一次,腿要踢两次,而且两次一大一小。为什么不是一划一踢?这要先弄清手臂这一划里发生了什么——下一章,解剖一次完整的划水。

蝶泳:人体如何在水里造浪 · 王建硕
费曼式写法 · 由多个 AI 代理撰写与互相审校