Юный техник 1982-05, страница 56

спрошу, а вы отвечайте. Как вы думаете, зачем рыбе чешуя?

— Ну, Юрий Глебович, ведь это общеизвестно! Чешуя рыбы — защитная броня. Так ведь?

— Так, но лишь отчасти. Конечно, чешуя способна защитить рыбу от мелких хищников, паразитов и механических повреждений. Но вспомните, как прочна и толста чешуя у ерша, а щука все равно проглатывает его, даже глазом не моргнув... Как выяснила в своих работах сотрудница нашего института В. Д. Бурдак, чешуя — это в первую очередь гидродинамическое покрытие, основная задача которого — все та же ламинаризация пограничного слоя. Оказывается, чешуйка, если рассмотреть ее под микроскопом, — сложнейшее ювелирное изделие природы. Ее правильный микроскопический рельеф создает идеальное обтекание. Кроме того, в чешуе имеются железы, выделяющие полисахарид — смазочное вещество. Представляете, какими гидродинамическими качествами обладал бы корабль, обшитый подобным материалом!

— Юрий Глебович, кто из обитателей моря, по мнению ученых, достоин титула «рекордсмена» скорости? Вероятно, дельфин...

— Как сказать... Без сомнения, у дельфина множество удивительных способностей. В числе их и высокая скорость плавания. Известно, что взрослый дельфин способен разогнаться до 20 узлов и более (узел равен одной морской миле в час или примерно 1,85 км/ч). Десятки лет назад исследователь Д. Грей вычислил, что при такой скорости дельфин проделывает работу, семикратно превышающую возможности его мускулатуры. Иначе говоря, по всем физическим законам дельфин не имеет права так быстро плавать. Это таинственное несоответствие назвали парадоксом Грея. И поныне этот парадокс до конца не разрешен. Но дельфин

не хочет считаться с физикой и продолжает плавать как ни в чем не бывало...

А секрет, по-видимому, в том, что у дельфина средства ламина-ризации пограничного слоя доведены до идеала. Мало того, что его подкожный жировой слой порист и играет роль демпфера — своеобразного глушителя колебаний: в зонах повышения давления он мгновенно сжимается. Кроме того, дельфин умеет разогревать разные точки своего тела до различной температуры, тем самым регулируя вязкость воды в пограничном слое: чем

На рисунках сверху вниз: большинство рыб плавает в ламинарном режиме обтекания, как рыба, изображенная вверху. Но мощные хищники вроде меч-рыбы умеют турбулизировать пограничный слой, для чего и служит меч (рострум). В турбулентном слое создаются зоны локального разрежения, и сопротивление трения уменьшается, а значит, возрастает скорость.

Рисунок слева позволяет убедиться в том, как сходна с профилем самолетного крыла (а) форма тел крупных морских животных: акулы (б), осетра (в) и даже тюленя (г). В профили животных вписан профиль крыла соответствующей толщины.

Из рисунка справа видно, почему у рыб хвост раздвоен и отчего верхняя лопасть бывает отличной по размеру от нижней. Позади хвоста возникает зона рез-них турбулентных вихрей. Рыбе нужно по возможности вывести из нее свой хвостовой плавник, чтобы не создавать помех своему движению. Кроме того, во всех трех случаях: изоцеркии (А), эпицеркии (Б) и гипоцеркии (В) необходимо, чтобы геометрический центр хвостового плавника (он же центр создания локомоторной силы волнового движителя) лежал на одной горизонтали с центром тяжести рыбы. И третье обстоятельство: рыбе выгодно, чтобы большая часть ее хвостового плавника лежала в пределах ее гидродинамического следа (обозначен штриховкой).

Внизу — образцы рыбьей чешуи под микроскопом: 1 — чешуя луфаря, 2 — остроноса, 3 — л >-бана. Направление обтекающего потока во всех случаях снизу вверх.

52