Техника - молодёжи 1962-09, страница 44

— Скажите, пожалуйста, нак мне добраться до Ялты7..

в разных омматидиях позволяет определить скорость движения предмета. Разгадка этого секрета насекомых пополнила арсенал следящих устройств простым прибором, определяющим скорость движения предмета, пересекающего поле зрения оптического индикатора.

Недавно разработан высокочувствительный малогабаритный (весом до 30 кг) акселерометр — прибор, измеряющий ускорение, особенно нужный для самоуправляемых снарядов, ракет и т. п. Принцип его действия найден при изучении вестибулярного аппарата человека. Прибор состоит из двух стеклянных сосудов, куда впаяно по одному электроду. Сосуды соединены между собой двумя трубками и заполнены электролитом. Электроды подключены в мостовую схему, питаемую от переменного тока. Малейшее ускорение вызывает перемещение уровней электролита и, следовательно, разбалансировку моста. Полученный от разбаланса сигнал используется для корректирования полета ракеты.

Тюлени прекрасно слышат звуки, идущие от гребных винтов. Во время первой империалистической войны группа исследователей под руководством известного американского физика Р. Вуда безуспешно пыталась использовать эту особенность тюленей для обнаружения подводных лодок противника. Но исследования пригодились в дальнейшем. При конструировании гидрофонов были учтены особенности строения слухового аппарата тюленей, главным образом наружных обводов и ушной раковины, что позволило кардинально улучшить эксплуатационные качества гидрофонов. С помощью таких гидрофонов стало возможным четко прослушивать шум гребных винтов и отличать его от других звуков моря.

Совсем недавно был раскрыт секрет скорости дельфина, способного обогнать самые быстроходные суда. Оказывается, особая микроструктура кожи этого животного устраняет турбулентные завихрения, и дельфин скользит в воде с минимальным сопротивлением. За рубежом уже планируют создание судна с подобной обшивкой. Как показали эксперименты, оптимальный режим работы такого покрытия может быть достигнут на сравнительно небольших судах, моторных лодках, катерах.

38

Много полезных сведений получено при изучении разных способов локации, особенно у летучих мь шей и дельфинов.

Принцип локации широко применяется обитателями водных глубин. Так, инфразвуковой локацией (с использованием частот ниже 16 гц) пользуются все рыбы при обнаружении добычи или врагов, при движении среди препятствий в мутной воде и при низкой освещенности. Для восприятия инфразвуковых колебаний воды рыба пользуется органом боковой линии. Это канал, который тянется симметрично по бокам тела от головы к хвосту. Внутри него располагаются чувствительные нервные окончания — купулы, оканчивающиеся волоском. Ими улавливаются малейшие изменения давления и направления течений в окружающей среде. Дажв ослепленные щуки обнаруживают небольшие колеблющиеся тела на расстоянии до метра.

Звуковая и ультразвуковая локация у летучих мышей уже достаточно полно исследована. Посылая кратковременные импульсы, от 16 до 30 кгц, и учитывая время возвращения сигнала, отраженного от встречных предметов, они во время полета свободно ориентируются в полной темноте.

Некоторые летучие мыши, проносясь над водой, безошибочно обнаруживают плывущую близко от поверхности рыбку. А ведь следует учесть, что 99% звуковой энергии отражается от поверхности воды. Из проникшего в воду 1 % обратно к мыши доходит менее 1 % I

ЧТО БУДЕТ ИСПОЛЬЗОВАНО ЗАВТРА

Богатый материал дает природа для дальнейших исследований. Возникают тысячи вопросов, решение которых уже сейчас помогло бы науке и технике.

Подробное изучение ультразвуковой локации дельфина-бутылконоса могло бы коренным образом изменить современные звуковые локаторы. Это животное «излучает» звуки огромного диапазона частот — от 150 гц до 155 кгц. Звуковые сигналы посылаются бутылконосом периодически в виде сеиста с меняющейся частотой. Таким способом животное обнаруживает препятствие и добывает пищу и днем, и ночью, и в прозрачной и в очень мутной воде, порою на глубине в несколько десятков метров. Радиус действия локационного устройства бутылконоса не уступает дальности действия современных гидролокаторов.

К неожиданным результатам может привести дальнейшее изучение электрической локации. У морской миноги вокруг головы на расстоянии в несколько сантиметров образуется электрическое поле с напряжением порядка 30—200 микровольт. Попадающие в него тела изменяют распределение напряжения, что тотчас же обнаруживает минога.

Более совершенны электроимпульсные локаторы у некоторых пресноводных африканских тропических рыб. Например, есть рыбка (нильский водяной слон), которая отыскивает пищу, погрузившись головой в ил и выставив наружу хвост. Дело в том, что на хвосте у нее находится излучатель электрических колебаний, дающий до 100 импульсов в минуту. На ее спиином плавнике находится приемник, улавливающий отраженные электрические импульсы. Его чувствительность в 100 тыс. раз превышает пороговую чувствительность нейрона. Правда, радиус действия такой локационной системы не превышает нескольких метров.

Разгадка строения и принципа действия электрических органов угрей, скатов, тупорылов и других животных, безусловно, помогла бы в создании компактных и емких электрических устройств для всевозможных целей, к тому же способных работать в токопроводящей среде.

Важная идея бионики — моделирование нервных клеток и их ансамблей—уже применяется в кибернетике. Например, создается самообучающаяся машина, в которой используется модель артрона, обладающая 16 состояниями и свойствами задержки. По мере обучения артроны становятся специализированными, а вся система приобретает организованность.

Быстрый прогресс в области бионики сдерживается слабым развитием неврологии, физиологии, особенно физиологии беспозвоночных животных, аналитической биологии. Тормозом является и отсутствие специалистов, знающих одновременно биологию, физику, химию и электронику.

Бионика — замечательный пример плодотворного содружества биологии и инженерного искусства. Успехи техники непрерывно расширяют возможности познания и моделирования живой природы, а ее изучение дает новые инженерные идеи.

Впереди бурное развитие этой молодой и перспективной науки.