[科普中国]-半蹲式跳伞着陆

半蹲式跳伞着陆是指我国空降兵部队所采用的一套标准的跳伞后着陆姿势。跳伞后高速落地时，跳伞者两腿弯曲，并将膝、踝关节、前脚掌内侧靠齐夹紧，脚掌与地面平行。其主要特点在于在初始接触后主动地大幅度弯曲下肢关节，通过延长缓冲时间和增加缓冲距离来减小冲击过载和预防潜在损伤。

1. 简介军事跳伞起源于二战时期。由于战争的持续，各国都需要一种有效的手段，将兵力快速运抵具体位置，尤其是通过传统的陆路或水路难以直接到达的位置，例如敌后敏感区域。但是，军事跳伞不同于民用和娱乐跳伞，最为突出的是军事跳伞要求跳伞者尽可能以高速度着陆，以躲避来自陆地的袭击和埋伏，为己方争取足够的反应时间。而着陆速度又必须考虑到人体所承受冲击的能力，因为一个很小的损伤就有可能使士兵失去战斗力，甚至影响到其他战友和整个战斗任务的完成。因此，在军事跳伞着陆中，必须依靠特殊的着陆姿势来保证在高速落地冲击时不发生损伤。自从军事跳伞一出现，各国空降兵部队就对跳伞着陆姿势有非常严格的要求。在世界上绝大多数国家，普遍采用滚翻式跳伞着陆姿势。

但是，与大多数国家不同，我国和前苏联一些国家采用的是半蹲式跳伞着陆姿势。半蹲式跳伞着陆姿势要求在未着陆时下肢成半蹲姿势，做到“三紧一平”，即两腿弯曲，并将膝、踝关节、前脚掌内侧靠齐夹紧，脚掌与地面平行。其主要特点在于在初始接触后主动地大幅度弯曲下肢关节，通过延长缓冲时间和增加缓冲距离来减小冲击过载和预防潜在损伤。其中的“三紧”是为了保证双腿可以同时承受冲击，避免单独承载而造成损伤，这项要求与1943年6月美国根据调查对滚翻式跳伞着陆方式做的改进一致，据信有助于使肌肉维持良好的状态，可以减少损伤。“一平”是为了保证自始至终人体与地面接触都有最大的接触面积，这与澳大利亚的滚翻式着陆中的要求类似。

2. 半蹲式跳伞着陆研究历史与现状对半蹲式跳伞着陆的研究，主要集中在两个阶段。第一个阶段是1980年代，第四军医大学对该问题进行了系统的研究。冯文树等使用高速摄像和仪器分析方法，研究了男性伞兵用平台训练模拟跳伞着陆时，用半蹲式和侧滚翻式两种姿势人体质心、足部和人体各节段承受的冲击力。实验结果表明，当平台高度为1.0 m和1.5 m，用半蹲式着陆人体质心所承受的冲击力大于侧滚翻式姿势着陆所承受冲击力。人体质心和足部承受的垂直冲击分力，也是半蹲式大于侧滚翻式。当平台高度为1.5 m时，半蹲式着陆使人体质心承受的水平冲击分力大于侧滚翻式。当平台高度为1.0 m时，半蹲式着陆使人体足部所承受的水平冲击分力较大。同时，他们认为采用侧滚翻式姿势着陆时对身体各节段的冲击过载，比采用半蹲式着陆时的值小得多。当使用滚翻式着陆时，下肢各节段及其关节呈旋转运动，这种运动有利于改变肌肉和韧带等弹性材料贮存的应变能，使其吸收冲击能量的能力增强，发挥较大的缓冲作用，使各节段承受的冲击过载减小。因此，从减小人体质心、足部和各节段承受的冲击过载看，在跳伞着陆时，采用侧滚翻式优于半蹲式姿势。

另一个阶段是2010年后，北京航空航天大学生物与医学工程学院樊瑜波教授组织力量，采用新的设备和方法又对这一问题进行了系统研究，获得了一批国际水平的研究成果。将研究成果发表在航空航天医学国际顶尖杂志上，这也是这种“独特的着陆方式”（西方审稿人评语）第一次在国际期刊上以英文刊出，颠覆了西方同行的认识。

在研究中，受试者从三种高度模拟跳伞着陆于水平地面。在过程中测量受试者的下肢关节运动、地面反力和下肢肌电图。对实验数据进行统计学分析，评价跳落高度（着陆速度）、体侧偏利性、性别和踝关节防护因素对不同生物力学参数的影响。实验结果发现，着陆时偏利侧踝关节极限背屈和外展角速度比非偏利侧显著较大，非偏利侧比偏利侧胫骨前肌有显著较大的肌电绝对幅值。这解释了跳伞着陆中右侧比左侧踝关节更加易于损伤的现象，并认为在实验研究中使用右侧测量数据，对损伤预测和防护偏于保守。实验还发现，女性倾向于将着陆动能通过踝关节运动释放出去，而男性倾向于将动能通过与地面的摩擦释放。踝关节屈肌和伸肌的协同收缩也存在显著的性别差异，这些结果解释了女性比男性在跳伞着陆时更加易于损伤的现象。半刚性护踝和弹性绷带都显著增大胫骨前肌触地后肌电幅值。在触地前后，男性的肌电活动性比女性要大。两性对不同踝关节防护的肌电图响应也有明显差异。建议在跳伞着陆中采用刚度较大的踝关节防护措施，针对男性主要是为了改善其本体感受能力，激发其小腿肌肉的活动性，而对于女性则为了补偿其本身肌肉力不足。同时，他们还进行了大量的计算机模拟仿真工作，在计算机中再现跳伞着陆，能够更深入的研究损伤的发生和预防机制。

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本词条内容贡献者为:

牛文鑫 - 助理教授 - 同济大学医学院