Ученые нередко делают важные открытия, не только проводя исследования, но и благодаря своей наблюдательности за природой. За миллионы лет многое в ней стало, если не совершенством, то приблизилось к нему. Поэтому, когда речь заходит о повышении аэродинамических качеств самолетов, исследователи уже не в первый раз обращаются за свежими идеями к миру животных. Однако, на сей раз ученые более внимательно посмотрели на рыб.
Их внимание привлекла, пишет nature.com, чешуя. Ученые сразу двух крупнейших европейских научных центров, Университетов Лондона и Штуттгарта, изучили, как используется ее строение для более быстрого перемещения в воде. В ходе исследования родилась идея, как сделать аэродинамику самолетов более эффективной, уменьшив сопротивление потокам воздуха на четверть!
За основу были взяты два распространенных вида рыб – морской окунь и карп. Ученые применили в своей работе цифровые микроскопы, а, затем, и точное компьютерное моделирование. Результатом стала точная геометрическая реконструкция узоров их чешуй. Неожиданно выяснилось, что некоторые области чешуй перекрываются. Это приводи к зигзагообразному изменению направления движения жидкости во время контакта с ними. Это провоцирует создание «полосатого потока», уменьшающего шансы появления турбулентности.
Так же было выяснено, что оба явления (зигзагообразное движение и «полосатый поток») проводят к уменьшению трения чешуй о воду более, чем на 25%. Открытие исследователей было проверено экспериментально. Для этого был испытан макет с массивом, имитирующим рыбью чешую. Вполне вероятно, что открытие можно будет использовать во время проектирования самолетов – аэродинамические законы одинаково справедливы, как для жидкости (воды), так и для воздуха.
Открытие позволит самолетам не только летать на больших скоростях, но и потреблять меньше топлива.