Європейські вчені, які досліджують аеродинамічні властивості, відкрили кілька цікавих напрямків майбутніх робіт, надихнувшись риб’ячою лускою. Подібні структури можуть привести до зниження лобового опору літальних апаратів на цілих 25 відсотків.
Вчені регулярно звертаються до тваринного світу за натхненням, особливо коли ведуть роботи щодо поліпшення аеродинамічних характеристик літаків. Наприклад, не так давно складні рухи крил сарани підказали їм конструкцію більш ефективних крил літальних апаратів.
Точно так же автори нового дослідження з Лондонського і Штутгартського університетів знайшли натхнення в тому, як луска допомагає рибі плавно переміщатися по воді. Як відомо, риби використовують високорозвинені масиви крихітних лусочок, щоб мінімізувати опір під час плавання. Вивчивши топологію поверхні луски європейського морського окуня і коропа, вчені з’ясували дещо цікаве.
Дослідження групи проводилися з використанням цифрових мікроскопів, а потім комп’ютерного моделювання для геометричної реконструкції хитромудрих узорів. Виявилося, що області, які перекриваються на поверхні риб’ячої луски призводять до зигзагоподібного руху рідини при контакті.
Це, своєю чергою, створює «смугастий потік», який нейтралізує нестійкі коливання, що зазвичай призводять до турбулентності, званої хвилями Толлміна – Шліхтінга. Зрештою, зигзагоподібний рух і смугастий потік, які він виробляє, зменшують опір тертя луски більш ніж на 25%.
Цей ефект вдалося повторити в масиві риб’ячої луски, прикріпленої до пластини всередині ламінарного водного тунелю в університеті Штутгарту. Якщо подібний ефект можна відтворити шляхом установки штучних решіток з «луски» до аеродинамічних поверхонь, вони можуть б зіграти важливу роль в розробці літальних апаратів нового покоління. Такі машини будуть літати швидше, споживаючи при цьому менше палива.
Натхнення: www.popmech.ru