运动生物力学作为体育科学中的一项重要学科，具有很强的理论性和实践性，对于提高航空体育教学和训练质量，设计和改进各种航空运动器械，防治跳伞、滑翔运动损伤等方面都提供了可靠、科学的理论依据，可以在航空体育运动的各个方面广泛应用。
第一节 航空体育与生物力学
生物力学是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题进行定量研究的生物物理学分支。其研究范围从生物整体到系统、到器官，甚至组织之中，包括血液、体液、器官、骨骼、关节等，从鸟飞、鱼游、马跑，上皮纤毛运动到植物体液的运输、细胞器的游动等。生物力学的基础是能量守恒、定量定律、质量守恒三定律并加上描写物体的本构方程。依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。
生物力学一词虽然在20世纪60年代才出现，但它所涉及的一些内容，却是古老的课题。例如， 1582年前后伽利略得出摆长与周期的定量关系，并利用钟摆来测定人的脉搏率，用与脉搏合拍的摆长表达脉搏率。哈维在1615年根据流体力学中的连续性原理，按逻辑推断了血液循环的存在，并于1661年由马尔皮基发现蛙肺微血管而得到证实。博雷利在《论动物的运动》一书中讨论了鸟飞、鱼游和心脏的运动。欧拉在1775年写了一篇关于波在动脉中传播的论文。兰姆在1898年预言动脉中存在高频波，现已得到证实。
到20世纪60年代，一批工程科学家合作，对生物学、生理学和医学的有关问题，用工程的观点和方法，进行了较为深入的研究，使生物力学逐渐成为了一门独立的学科。
运动生物力学是应用力学原理和方法研究生物体的外在机械运动的生物力学分支。狭义的运动生物力学研究体育运动中人体的运动规律。按照力学观点，人体或一般生物体的运动是神经系统、肌肉系统和骨骼系统协同工作的结果。神经系统控制肌肉系统，产生对骨骼系统的作用力以完成各种机械动作。运动生物力学的任务是研究人体或一般生物体在外界力的内部受控的肌力作用下的机械运动规律，它不讨论神经、肌肉和骨骼系统的内部机制，后者属于神经生理学，软组织力学和骨力学的研究范畴（生物固体力学）。
航空体育与力学的关系，有的属于流体力学，有的可以用生物固体力学分析，有的则可以用生物运动力学加以分析。比如跳伞运动中，有伞与风的阻力问题，有人体肌肉拉力问题，也有血液的变化；航模运动中还有不少固体力学问题。对航空体育运动的力学分析是多方面的，也是复杂的，笔者不是从事力学研究的，所以本章节只能是对力学的一些运用知识的初步讨论。
第二节 跳伞与生物力学
跳伞运动中，从伞受力来看，主要有浮力和人体重力产生的向下的拉力以及受到风的阻力，而对悬挂在伞上的人体而言，主要有伞向上的拉力和人体本身的重力。如运动员跳伞后，所受空气阻力与速度成正比，假设运动员起跳时降落伞的速度为零，那么这时，降落伞做匀速运动，即空气阻力与重力平衡。
在跳伞与力学的关系上，还有一点要注意的是，跳伞运动员落地的力学问题。落地时根据不同速度，运动员体重以及运动员落地技术的不同，动作也有不同，着地的力学分析也不尽相同。落地时重心保持平衡较好的运动员，速度都会较快降下来，身体能较快回到正常的站立状态。
缓冲是跳伞落地避免损伤和准确定点的重要技术。运动员落地阶段，先着地的腿深屈，两臂抓伞保持稳定，要求缓冲动作要充分，但在实际中，往往跳伞运动员着地时都采取缓冲加跳跃，也就是说跳伞运动员着地是不可能一下就立定的，所以就会出现两腿交替触地缓冲的动作。有的运动员习惯双脚同时着地，这样便于缓冲，但也有的运动员用左脚为第一着地腿，右脚跟上作为第二着地腿，有时看上去就成了小跑动作。在跳伞运动员刚着地时，膝关节的屈度会小于90 ° ，随着第一、第二次缓冲后，膝关节的角度会逐渐增大，最后到接近160 ° ，才能站稳。
滑翔伞是一项不需要许多体力付出的体育运动。滑翔伞是自由飞行器，通常从高山斜坡起飞，也可以通过牵引方式起飞。滑翔伞的受力分析与跳伞基本相似，但可以人工操纵，滑翔伞可以自由转向。滑翔伞拥有刹车组伞绳，刹车组连接在伞翼的尾端，飞行时左右手各持相应一侧的刹车手柄。当拉下一侧刹车手柄后，该侧尾段被拉下，阻力增大，伞翼会向该方向旋转，从而达到转弯的目的。滑翔伞自身没有动力，必须依靠外力进行爬升。
滑翔伞的飞行，除了伞衣充满空气后呈现飞行翼的特殊形状外，运动的控制是最关键的，一个优秀滑翔伞运动员在飞行中要在适当的时机做出调整，如姿势、伞衣，特别是手一直要不停地控制抓握点，就像开车踩油门一样。在飞行中，运动员要想方设法加大气流分流面积，尽量保持阻力与风力平行，这样就能飞得更远些。
第三节 特技跳伞的生物力学
特技跳伞，是由跳伞运动员在不打开降落伞的坠落过程中，在一定的时间里完成一套规定特技动作的跳伞活动。特技跳伞离机高度一般在1800～2000 米之间，跳伞运动员离机后，须做4个盘旋和2个筋斗组成的一套特技动作。
从运动生物力学来看，可以进行以下分析：
完成盘旋有两个动作要领：（1）用力转头，运动员离机后向转体方向快速用力，转头是产生身体沿铅垂轴旋转的第一个动力来源，因为头是躯干最大的可转动（半径）部位，而头与脊柱、胸廓紧密相连，所以这部分的转动必然带动整个躯体一起转动。（2）反向挥臂，形成力偶。在用力转头的基础上，用力挥臂以带动转肩，是加速躯干沿铅重轴转动的第二个动力来源。反向挥臂动作，挥臂的两个力方向相反，围绕总重心的垂直轴形成了力偶，因此它能进一步加快身体转动的角速度。
特技跳伞规定每人跳伞四次，每次表演一组动作。比赛成绩的好坏根据完成一套特技动作的时间和准确性来评分，所以特技比赛的两大要点就是速度和准确性。在最短时间准确地做完动作者为优胜者，若盘旋过度、翻筋斗时滚动身子和身子偏离规定方向或少做动作都要扣分，超过规定时间所做的动作都为无效。
可见，特技跳伞的后筋斗完成好坏是打分高低的关键，那么如何才能做好后筋斗的空中动作呢？不难想到的方法是在运动中离机后的仰头和挥臂，以在初始时刻获得绕纵轴的角速度。这样在空中时，由于动量矩守恒，身体就可能继续绕纵轴转动。至于绕纵轴的初始角速度，则可通过离机开始前身体受到绕纵轴的不对称力而获得。例如，在运动员离机时，头和手先后转动，或两臂一前一后挥动，这种离机一开始就有的转体运动称为“早旋”。另外一种办法是离机后，运动员在空中的初始阶段只有绕横轴的空翻，但通过手臂的动作在空中发起旋转，这种旋转又名“晚旋”。特技跳伞中“早旋”并不十分重要，而“晚旋”动作却普遍看得重，实际上跳伞特技动作中晚旋的方法比早旋容易掌握，空中的翻滚动作也显得舒展、优美。所以对于每个特技跳伞运动员而言，他们想要完成精彩的跳伞动作，掌握力学知识是很重要的，教练员也是如此。
要完成跳伞特技动作，仅靠上面的分析还是粗略的，一个盘旋或一个后筋斗动作，除了头、手臂、躯干之外，连接上体和下肢的骨盆部位也是重要的。说得具体一点，髋部是连接下身和上体的接点，又是一个可动关节，所以髋关节的力对盘旋和后筋斗有重要的影响，跳伞特技中的后筋斗动作过程中，两腿是分先后摆动的，这时两髋摆动的角度小于90 ° ，膝关节在80 ° ～100 ° ，身体姿势好坏直接影响后筋斗的质量，这就需要运动员的刻苦训练和对动作的领悟能力。
