Техника - молодёжи 1972-09, страница 15

V

- '-'Г

Наперегонки с дельфином

В. МЕРКУЛОВ, кандидат физико-математических наук, заведующий отделом Института кибернетики ▲Н УССР (г. Киев)

Быстроходность морских животных и рыб — одна из очень непростых загадок природы. И ученым, вооруженным знанием законов гидродинамики, пришлось поломать голову, чтобы разобраться в секретах стремительного и ловкого плавания обитателей моря.

Вот, к примеру, тунец. Это холоднокровное животное, для работы своих мышц оно использует кислород, растворенный в воде, и развивает скорость 90 км/ч. Может ли такая «машина» иметь мощность в 100 л. е.? Конечно, не может. А между тем дирижаблевидное тело с размерами тунца должно располагать именно стосильным движителем, чтобы достичь той же скорости. Стало быть, построенные человеком подводные аппараты спроектированы в высшей степени неэкономично. И виной тому не объективные законы природы, а наша плохая осведомленность в них.

Чтобы продвинуться вперед, надо оттеснить часть воды назад. Механизм отбрасывающий воду, называют движителем. Наиболее прост он у кальмара (см. цветную вкладку). Струя, выброшенная с большой силой из мускульного мешка, создает реактивную тягу.

Выталкивая воду, кальмар во много раз уменьшает свою массу. А это в соответствии с законом сохранения количества движения приводит к увеличению скорости. И хотя при наполнении мешка неизбежен обратный эффект, перемещение толчками удобно, скажем, при погоне за добычей Недостаток такого движителя низкий коэффициент полезного действия.

Более распространен другой способ плавания — по типу «гибкой пластины». Такой метод перемещения характерен для нож-рыбы и угря. На кинограммах зарегистрированы различные положения тела этих рыб. Они пропускают от головы к хвосту бегущую волну, причем ее гребень распространяется с нарастающей амплитудой. И не удивительно: ведь толщина рыбы начиная с головы, постепенно уменьшается, а поперечная скорость движения каждой точки туловища увеличивается. Обратим внимание: туловище целиком участвует в создании тяги, которая может быть довольно большой. Но и расход мощности требуется порядочный

- Многие обитатели моря используют подобный способ плавания, когда нужен резкий, но кратковременный бросок. А в спокойном состоянии рыбы предпочитают более экономичный движитель типа

13