Читать «На пути к бионике» онлайн - страница 112
Изот Борисович Литинецкий
Рис. 18. Расположение гребней под тонким роговым слоем: вверху - у обыкновенного дельфина, внизу - у морской свиньи (по П. Пурвесу)
Вот что пишет по этому поводу крупнейший советский специалист по китообразным, доктор биологических наук, профессор А. Г. Томилин: "В 1963 г. английский зоолог Пурвес обратил внимание на расположение в коже китообразных дермальных гребешков, направленных вдоль струй потока. Для их изучения с поверхности кожи обыкновенного дельфина осторожно удаляли тонкую кожицу рогового слоя и рассматривали гребни под бинокулярной лупой. Оказалось, что на боках тела (кроме их нижней трети) гребни направлены косо вверх и назад под углом 309 к продольной оси животного. На хвостовом стебле гребни были такой же ориентации, что и на боках тела, а на грудных и спинном плавниках располагались горизонтально. Ученые предполагают, что расположение дермальных гребней в коже китообразных способствует ламинаризации потока. У тихоходных морских свиней гребни располагаются иначе, чем у быстроходных дельфинов"*.
* (
Раскрыв секрет "парадокса Грея", Крамер начал работать над созданием искусственной дельфиньей кожи в надежде одеть в нее корабли голубых дорог. По замыслу Крамера, мягкая резиновая диафрагма, будучи чувствительной к колебаниям давления, должна была воспринимать турбулентные пульсации в пограничном слое и передавать их вязкой демпфирующей жидкости, заполняющей промежутки в конструкции покрытия. Таким образом создавались необходимые условия для поглощения энергии турбулентных пульсаций за счет упругих свойств резины и вязкости жидкости, то есть для ламинаризации пограничного слоя.
Первая экспериментальная мягкая оболочка - искусственная дельфинья кожа, получившая название "ламинфло" (от слов ламинарное течение), была изготовлена из двух, а затем из трех слоев резины общей толщиной 2,5 миллиметра. Гладкий наружный слой (толщиной 0,5 миллиметра) имитировал эпидермис дельфина, средний, эластичный, с гибкими стерженьками и демпфирующей жидкостью (толщиной 1,5 миллиметра) был аналогичен дерме с ее коллагеновой и жировой тканями, а нижний (0,5 миллиметра) играл роль опорной пластины. Демпфирующая жидкость при давлении сверху могла перемещаться в пространствах между стерженьками: она играла роль демпфера - гасителя вихрей в слое воды, ближайшем к корпусу модели.
Искусственную дельфинью кожу испытывали на моделях, которые буксировали по заливу вблизи Лос-Анджелеса. Три модели были покрыты разными образцами "ламинфло", несколько различавшимися по структуре. Для сравнения в качестве эталона использовали четвертую модель, без покрытия. Модели буксировал мощный катер, специальные приборы измеряли сопротивление для каждой модели, и их показания передавались по радио на катер. Предположения Крамера подтвердились: сопротивление воды для всех трех моделей, покрытых искусственной дельфиньей кожей, было гораздо меньше, чем для модели без покрытия, турбулентное течение заменилось ламинарным. У небольшой торпеды, "укутанной" в мягкую резиновую оболочку, сопротивление трению о воду снизилось почти наполовину! При испытании небольшого катера было обнаружено, что обшивка "ламинфло" дает наибольший эффект при скорости движения судна около 40-50 километров в час, то есть близкой к предполагаемой максимальной скорости передвижения дельфина.
