羽毛球的空气动力(飞行周期)

第三章 振幅和周期

羽毛球飞行的特性(阻力、尾流、振动、重力)会使羽毛球的飞行产生几个周期:加速期、减速期、稳定期、衰减期、重力期,这些周期大多与羽毛球飞行时毛片开合的频率和幅度有关。

1)击球加速期(毛片一次收拢)

拍面击打羽毛球,使其掉头并高速弹离球拍,是球拍传递动能的过程,主要分两个部分,一是球拍对球的撞击加速作用;二是撞击后拍线和羽毛的反弹作用。

2)第一减速期(毛片一次开合,迎风阻力和摩擦阻力占主导)

当羽毛球达到最大球速时,开始急剧减速,是飞行过程中第一次减速,也是减速最快的一次,这个减速从球离开拍面就开始了,确切的说减速期发生了2次比较大的减速,这是由羽毛的前两次较大幅度的振动造成的,并且速度曲线是波浪形的。

(注:大多情况下,该阶段羽毛球不会旋转,故涡流阻力几乎没有作用)

(注:实际飞行中有羽毛会保持一定的振动,前两次是比较主要的,后期的振动幅度对速度的影响较小,从数据上可以看到相应的波动)

3)稳定飞行期(毛片再次收拢,迎风阻力占主导)

在接下来的飞行过程中,毛片大多时间会受空气压差的影响而保持一定的收拢状态,该阶段羽毛球开始旋转,涡流阻力(外侧负压)的产生会降低摩擦阻力,但毛片会被迎风阻力完全压制无法打开

4)飞行衰减期(毛片再次开合,涡流阻力占主导)

当飞行时速降低至一定数值(大概在80-120公里左右,貌似与汽车的安全时速有一定的联系),迎风阻力衰减,压差减少,毛片会受羽毛的弹性和离心力以及涡流阻力的作用而向外打开,迎风阻力再次增加,则会再一次出现明显的减速

这个过程会同样会因毛片的开合而形成僵持的局面,再次出现速度波浪曲线到了在衰减后期,快速球会因涡流阻力而大幅降速并低于慢速球,这也是吊球旋转减速的核心理论之一。

(注:球速快的时候,空气相当于很高的风速把球吹转了,而当球速降低,则风速降低了,但球的转速并没有降低,此时的空气相当于被旋转的羽毛球给吸了进去(如:电风扇、吸尘器),形成外侧负压,羽毛会被打开,阻力增大,在僵持一段时间后,最终导致转速快的球大幅减速,因为羽毛球的自重较轻,即便产生了一定的推进力但跟空气阻力比起来就显得微乎其微了)

初始球速慢,旋转慢,涡流阻力小,减速慢,抛物线平顺下滑

初始球速快,旋转快,涡流阻力大,减速快,抛物线拐点明显

5)重力加速期

随着不断的减速,动能即将消失,重力的作用开始体现,出现下坠现象,速度会逐渐趋向匀速

总而言之,空气动力对于羽毛球的飞行线路和速度有着重要的指导作用,后期的阻力和重力作用属于不可抗力,而前期的减速会因击球方式的不同而改变,这是击球手法很重要的研究方向,合理的利用飞行特点可以提升出球效率,本文作为杀吊理论的基础,希望能给广大爱好者提供一个参考方向。

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