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クロールのバタ足が生み出す上下の渦が推進力と安定をもたらす―バタ足の役割を科学的に解明:筑波大学ほか

(2026年5月12日発表)

 筑波大学、新潟医療福祉大学、明治大学の研究グループは5月12日、水泳のクロール泳法の際のバタ足の役割を可視化し、科学的に解明したと発表した。左右の足が作る上下方向の渦が推進力を生むと同時に体のぐらつきを抑えていたことが解明された。複数のカメラで三次元的に記録するなどの方法によってミリ単位で再現した。クロール泳の技術向上や指導法の改善につながると期待される。

 これまでバタフライで使われるドルフィンキックについては多くの研究がなされてきた。 

 ドルフィンキックはイルカの尾びれのような上下運動によって、体を波のようにくねらせて水を後方に押し出す泳法をいう。

 「ドルフィンキック」は両脚をそろえて同時に動かすが、「バタ足(フラッターキック)」は左右の脚を交互に動かすという大きな違いがある。この違いがドルフィンキックでは早く泳げて、大きな推進力を生み出すことがこれまでの研究でわかっていた。

 ところがバタ足の効果について、十分にはわかっていなかった。バタ足は左右の脚が逆方向に動くことから流れが複雑に重なり合い、渦の構造や推進への貢献度、姿勢の安定への関わりをつかみにくかった。

 研究グループは、バタ足が作り出す水の流れを三次元的に捉え、ドルフィンキックと比較した。

 脚の動きを三次元的に記録する「光学式モーションキャプチャー」と、水中に散布した微細な粒子の動きをレーザー光で可視化して水流の速度を測定する「粒子画像流速測定法」を組み合わせて解析した。

 その結果、バタ足でもドルフィンキックと同様に、足の動きによって三次元の渦が形成され前方への推進に寄与していた。

 バタ足では左右の脚が交互に動くため脚の周囲に上下方向の流れが同時に生じるものの、全体としては「鉛直下向きの流れ」が強く、これが体を持ち上げる力として働いた。

 バタ足の特徴として、左右非対称の渦が形成される。これによって体が横に傾こうとする力(ローリング)や体の向きが左右に振られる力(ヨーイング)が生じる。これを腕のストロークで体のぶれを打ち消し、姿勢を安定させる重要な働きも担っていた。

図1 研究の概要 (提供:筑波大学 体育系 中園優作 特任助教 (奨励))