Есть самолеты-амфибии, а скоро будут и самолеты-летучие рыбы. Корейские ученые выяснили, наконец, почему летучая рыба так хорошо держится и перемещается в воздухе. Теперь раскрытый секрет природы исследователи намерены применить в строительстве новейшего самолета.Ученые давно знали, что представители семейства летучих рыб могут оставаться в воздухе до 40 секунд и преодолевать расстояние порядка 400 метров со скоростью 70 км/час. Вы только представьте себе эту рыбу в полете, и вам будет нетрудно понять инженера-механика из Национального университета в Сеуле по имени Хэчхон Чхой. Он однажды читал книгу про летучую рыбу своим детям и не на шутку задумался над тем, почему же она так хорошо «летает».
Своими раздумьями Чхой поделился с коллегой по имени Хьюнмин Пак – в результате получилась серьезная научная работа. Ученые решили исследовать летучую рыбу в аэродинамической трубе. Но тут же они столкнулись и с первыми трудностями: добыть образец летучей рыбы, которую все любители японской кухни и роллов «Калифорния» в частности знают под названием «тобико», оказалось сложно.
Не вышло у исследователей приобрести образцы для исследования на всемирно известном рынке Цукидзи, который находится в Японии, в центральной части Токио. Но тут на выручку пришла Национальная федерация рыболовецких кооперативов Кореи, которая поймала для исследователей целых 40 летучих рыб.
Чхой и Пак отобрали пять одинаковых по размерам образцов и передали их в Корейский научно-исследовательский центр морских животных, где из рыб были сделаны чучела. Для исследований в аэродинамической трубе у разных образцов были оставлены плавники разной длины, чтобы определить, какую функцию они выполняют при «полете» летучей рыбы.
Ученые смоделировали полет летучей рыбы в аэродинамической трубе, измеряя с помощью специальных датчиков силу и давление, оказываемое на плавники рыбы. Было определено аэродинамическое качество летучей рыбы – отношение расстояния, которое образец преодолел по горизонтали в ходе «полета», к потере высоты – и его зависимость от угла наклона «полета».
Оказалось, что аэродинамическое качество является наибольшим, если рыба перемещается практически параллельно поверхности океана. В этом положении у рыб наблюдался и наиболее стабильный вращательный момент. При этом в водной среде (что ученые установили путем испытаний в бассейне) летучие рыбы с плавниками продемонстрировали параметры, обеспечивающие наилучшую степень маневренности.
Таким образом, главный вывод исследования: летучие рыбы отлично приспособлены к тому, чтобы быстро перемещаться в двух средах – воздушной и водной. Кстати, многие моряки, наблюдая за летучими рыбами с палубы корабля, утверждали, что видят, как «рыба машет крыльями, словно стрекоза или птица».
Но на самом деле, «крылья» летучих рыб при полете сохраняют фиксированное положение – меняется лишь угол наклона плавников, что позволяет рыбе несколько изменять направление полета.
В ходе работы Чхою удалось визуализировал воздушные потоки вокруг плавников летучей рыбы и ее тела. И тут ученые обнаружили струи воздуха, направленные с ускорением назад вдоль тела рыбы. Объясняется это тем, что пара больших плавников спереди и маленький брюшной плавник сзади ускоряют воздушный поток.
Этот поток позволяет рыбе увеличить аэродинамические свойства так, чтобы преодолеть большее расстояние в ходе планирования. Теперь в планах ученых сконструировать самолет, в котором использовались бы обнаруженные ими эффекты.
