О компании Стоимость
компании
Стратегическое
планирование
Управление
стоимостью
Стоимостной
маркетинг
Стоимостное
мышление
Привлечение
инвестиций
 

Гидродинамические аспекты бионики

Надо отметить, что использование методов бионики в прикладной гидродинамике ненамного опередило другие разделы механики бионических систем, хотя точные количественные исследования здесь накоплены в значительно большем объеме. Существует классическая теория гидродинамики, следуя законам которой проектируются всевозможные гидросооружения, корпуса надводных и подводных кораблей и судов, оптимальным образом удовлетворяются многие практические требования современного судоходства и судостроения. Стремление к резкому повышению скорости хода надводных и подводных судов и кораблей заставляет искать решения чрезвычайно трудной проблемы существенного снижения гидродинамического сопротивления корпуса движущегося корабля.

В мире животных естественный отбор способствовал формированию значительного количества способов снижения гидродинамического сопротивления организмов, движущихся с большой скоростью. Бионические исследования должны определить скрытую механику этих способов. Как за рубежом, так и в нашей стране многие ученые заняты подобными исследованиями.

К числу быстроходных водных организмов следует отнести многие виды рыб, китообразных, и головоногих моллюсков. С. В. Першин составил интересную сводную таблицу качественных гидродинамических характеристик некоторых подводных обитателей Мирового океана, которую мы приводим ниже.

Рыбы – наиболее разнородный и многочисленный надкласс позвоночных с разнообразными формами тела н размерами. Рекордные скорости плавания в животном мире свыше 70 узлов (120–150 км/час) зафиксированы именно у рыб, в частности у меч-рыбы и парусника (Xiphiidae и Histophoride).

Перемещается рыба за счет волнообразного движения тела, главным образом хвостовой его части, и колебательного движения вертикального хвостового плавника, которое создает упор. Последнее легко заметить в обычном аквариуме, наблюдая за импульсивными движениями отдельных рыбок, например, из стайки даниорерио. Удачная окраска тела – ряд темно-серых продольных полос, идущих от заднего края жаберных крышек до кончика хвостового плавника, – позволяет наблюдателю четко фиксировать веерообразное расширение хвостовой части в момент создания упора с одновременным локомоторным изгибом тела. Это и создает движущий толчок, после чего «веер» хвоста складывается для снижения гидродинамического сопротивления движущейся рыбы.

Боковые плавники существенного значения для перемещения не имеют. Этот факт был четко зафиксирован современной гидробиологией лишь в 30-х годах. До этого все европейские ученые склонны были придавать очень большое значение именно боковым плавникам рыбы. Только после опубликования работ В. В. Шулейкина, И. Грея и других авторов, была признана ошибочной плавниковая теория движения рыб. А позднее стали известны и древнейшие работы, в которых отчетливо утверждалась мысль, что движителем рыбы является все ее тело, а не только плавники. Так, в цитированной выше работе упоминается книга индийского естествоиспытателя Сузруты, жившего в четвертом веке до нашей эры. Содержание книги Сузруты стало известно индийскому зоологу Сундер Лал Хора, который и опубликовал изложение воззрений Сузруты на механизмы движения рыбы в одном из научных журналов. Этот эпизод, к сожалению, очень характерен для современников бионики: вновь открываются явления и факты, давно известные ранним естествоиспытателям.


Предыдущая глава: Конструктивные особенности строительства осьминогами

Следующая глава: Механизмы движения рыб и моллюсков


Содержание:

Очерки Бионики Моря
От автора
Освоение и использование гидросферы
Богатства мирового океана
Ресурсы океана
Организация производства под водой
Классы животных гидросферы
Подводные исследования глубин
Шельф мирового океана
Промышленное использование океана
Подводная агротехника растений
Использование и дрессировка животных
Освоение бионики океана
Прообраз бионической системы
Предмет бионики моря
Биологические исследования бионики
Структуры и системы бионики
Влияние элементов и структур бионических систем
Моделирование бионической системы
Задачи бионики моря
Использование бионики в технике
Биологические элементы системы – нейроны
Структура одиночного рецептора
Структурное формирование рецепторов
Основные функции рецептора
Различия рецепторов
Фоторецепторы глаз животных
Терморецепторы морских животных
Звукорецепторы слухового анализатора
Химорецепторы водных животных
Механизм звуковой локации
Структура и функции одиночного центрального нейрона
Синапсы нейрона
Возбуждение нейрона
Модели синапсов нейрона
Теории систем связи
Гидроакустический канал связи
Электромагнитный диапазон связи
Оптические системы связи
Электрорецепция электрических токов
Детекторы электромагнитного поля
Орган обоняния и вкуса
Механизм рецепции осязания
Гидронические волны
Гидроакустическая связь в океане
Акустическая сигнализация у морских животных
Виды локации животных
Механизм биолокатора дельфина
Слуховой анализатор китообразных
Излучатель импульсов дельфина
Эксперименты с дельфинами
Использование структур кибернетики
Системы управления событиями
Системы структурного представления
О системах с генетически заданной структурой управления
Структуры рефлекторной деятельности
Условные рефлексы и обучение
Моделирование условного рефлекса
Образование рефлексов животных
Нервная сеть различных организмов
Самоорганизация биологической системы
Исследование самоорганизации многоклеточных и одноклеточных
Задачи анализатора опознания
Системы параметров образов в пространстве
Статистические и вероятностные аспекты модели опознания
Решения задач опознания образов
Обучение бионических систем опознанию образов
Примеры обучаемых опознающих систем
Особенности опознания образов в бионике моря
Исследования поведения дельфина
Наблюдение за поведением животных
Основные аспекты поведения животных
Раздражения внешней среды
Результаты группового поведения
Форма симбиоза стаи рыб
Исследования подводных конструкций
Исследования бионических механизмов
Особенности конструкций животного
Сооружение скелета моллюсков
Конструктивные особенности строительства осьминогами
Гидродинамические аспекты бионики
Механизмы движения рыб и моллюсков
Гидроаэродинамика морских организмов
Описание аэродинамических и гидродинамических конструкций
Синтез конструктивных структур
Синтез элементов и систем
Манипуляторы в океанических организмах
Получение фильтрации
Опреснение морской воды
Газообмен под водой
Селективное накопление вещества
Исследования иоэнергетики
Источники электрического тока
Механизм биолюминесценции

На главную страницу сайта