Техника - молодёжи 1981-12, страница 44

прикосновении к ней (рис. 2). Зато у придонных (примером может служить линь), которые в поисках пищи подчас глубоко погружаются в ил, чешуя сидит в коже очень прочно и образует неуязвимое се-мислойиое покрытие (р и с. 3). Пятикратное налегание чешуй мы встречаем у многих рыб, живущих в придонных слоях и скрывающихся в подводных зарослях, — у карася, сазана, язя, окуня, щуки. Крепчайшую «кольчугу» крупных окуней не пробивает никакая острога.

Во-вторых, тонкий и упругий че-шуйный покров не мешает изгибаниям тела. Напротив, его упругие свойства облегчают зти движения: если сгибанне тела невозможно без помощи мышц, то его возвращение в исходное состояние происходит в значительной мере автоматически, за счет пружинящего эффекта чешуи.

Многим, наверно, доводилось пробовать мясо костлявых рыб — плотвы, леща, чехони. Их тонкие, зачастую раздвоенные межмышеч-иые косточки заставляют соблюдать особую осторожность при еде. Назначение этих косточек то же самое, что и чешуек, — они усиливают пружинящие свойства тела.

Ухищрения природы дают рыбам многое. Самые быстрые из них обладают способностью изгибать тело до 20—30 раз в секунду.

В-третьих, чешуя маскирует рыбу, обеспечивая поверхности ее тела надлежащую отражающую способность. Подчас юркие обитатели водоемов становятся вообще невидимыми благодаря полному или частичному исчезновению демаскирующих теней на брюхе. Чешуйки там иные, нежели на боках, они особой килевидной формы. Всем хорошо известна заостренная ножевидная кромка брюха у сельди.

Надо сказать, ихтиологи уже ие первое столетие привлекают чешую в качестве основного источника информации о жизни рыб — их возрасте, темпе роста, нересте, миграциях. Но, как ни странно, внимание ученых до последнего времени почему-то не привлекали продольные микрорельефы на поверхности рыбьей «одежки». Теперь их назначение совершенно неожиданно раскрывается с позиций гидродинамики.

Дело в том, что величина гидродинамического сопротивления, встречаемого движущимся в воде обтекаемым телом, в громадной степени зависит от характера пограничного слоя. В зависимости от того, будет ли он безвихревым

(ламинарным) нлн завихренным (турбулентным), определяются

энергетические затраты организма на преодоление сопротивления. Ламинарное состояние пограничного слоя неустойчиво и при определенных условиях переходит в более устойчивое турбулентное. Эти условия характеризуются величиной так называемого числа Рейнольд-са. Она представляет собой, произведение линейного размера тела на скорость обтекающего его потока, деленное на коэффициент кинематической вязкости жидкости, и обозначается латинскими буквами Re. Чаще всего течение в пограничном слое остается ламинарным до значения Re = б • 10⁶, а при

Re Lew

больших числах становится турбулентным.

Оказывается, у рыб, плавающих при Re > 10⁶, в ходе эволюции выработалась особая форма чешуек, уменьшающая степень турбулентности или сохраняющая ламинарное состояние пограничного слоя. Происходит это благодаря приостановке развития в нем микровихрей. Давайте разберемся, как и в силу каких причин протекают столь любопытные процессы.

На поверхности открытой части чешуи почти каждой рыбы можно различить микрорельеф в виде гребней, ребер, лунок, бугорков, наклоненных назад шнпов или ложбин с более или менее пологим

М

!>,i«e

акч<

14

носители с моделями чешуи

13. Опыт по моделированию рельефа на чешуе.

14. Модели чешуи двух рыб были выполнены из пластилина.

15. Кинограмма обтекания одной из моделей. Видны продольный рельеф на ее поверхности и четкое разделе, ни* следа на струи.

~] чеиыя на теле отсутствует

■ пк?по поптпю циклоидной че-шчей.шиюидмеи^ не оториитеыжй

■ отпельныеччаегтти тепапо-KPtxmw ктеноидной чеиюей

А ЯП тслолокрнтоптеноилнойме-IMSJ iuyeCi.

13. Опыт по моделированию рельефа на чешуе.

14. Модели чешуи двух рыб были выполнены из пластилина.

15. Кинограмма обтекания одной из моделей. Видны продольный рельеф на ее поверхности и четкое разделе, ни* следа на струи.

42