В этой области исследователя привлекает все: и грандиозные постройки огромных коралловых атоллов или коралловых рифов, синтезированных из скелетов (известкового покрытия) крошечных (1–2 мм) коралловых полипов (Anthozoa), и изящные формы витых гигантских раковин аммонитов, и высокая прочность внешнего скелета у морской черепахи и ряда других животных. Следует предостеречь от ошибки, в которую легко впасть при одностороннем анализе функций скелета. Поясним эту мысль на конкретном примере. Известно, что перламутровый тонкостенный домик наутилуса позволяет этому головоногому моллюску погружаться на глубину в сотни метров и вновь быстро всплывать на поверхность. При этом скелет моллюска выдерживает перепад давлений в десятки атмосфер. Такие погружения привели бы к сплющиванию стального домика с той же толщиной стенок. В связи с этим в литературе можно встретить упоминание о необыкновенной прочности раковины наутилуса, хотя фактически дело здесь не в прочности корпуса, а в «автоматике» выравнивания давлений, которая учитывается явно не всеми исследователями.

Небезынтересны следующие данные. Ископаемый моллюск эндоцерис обитал в раковине высотой около пяти метров, внутри которой свободно могут разместиться три человека. Правда, сейчас таких гигантов в мире моллюсков нет, они вымерли. Поэтому приведенный факт доказывает лишь принципиальную возможность создания живой природой конструкций больших размеров.

К миру гигантов относятся и многие другие сооружения – раковины аммонитов диаметром свыше трех метров, коралловые построения самой разнообразной формы и размеров и ряд других. Здесь исследователя должно интересовать все, в том числе и сам строительный материал. То время, когда в строительстве господствовали стали и другие металлы, постепенно проходит. Это вызвано многими факторами: высокой стоимостью металлов для подводных конструкций (стоимость 1 кг титана в США составляет около 27 долларов), подверженности коррозии (вследствие химического или электрохимического взаимодействия с водой), служат гидростатическим аппаратом. Наполняя камеры газом или водой, наутилус погружается или всплывает на поверхность. Не будем сейчас останавливаться на функциях регулирования, обеспечивающих управление движением. Будем говорить только о биомеханике, не касаясь, насколько это возможно, кибернетических аспектов.

Коль скоро разговор идет о строительстве, естественным является вопрос о размерах сооружений живой природы, в свете понижения прочности на больших глубинах (из-за воздействия огромного давления) и т. д. Вместе с тем опытные глубоководные погружения корпусов из керамики, стекла, стеклопластиков и других неметаллических материалов дали много интересных результатов. Оказалось, что для некоторых сортов стекла и керамики прочность испытываемых сфер, способность их противостоять резким перепадам давлений возрастают с глубиной. Эти результаты стимулировали расширение поисков путей создания других материалов, в то время как природные строительные материалы все еще исследованы крайне недостаточно. А ведь практическая польза этих исследований состоит не только в том, что открывается возможность строить подвижные объекты – подводные суда, батискафы или жилые сооружения, – но и стационарные, сравнительно простые, но крайне необходимые конструкции подводных складов для хранения различных грузов, топлива, газа и т. д.

В архитектурной бионике обсуждались идеи заимствования в строительстве без предварительных расчетов конструктивных форм растительного или животного мира. Возможно, что в отдельных случаях такой подход к решению строительных задач и допустим, например, при создании сооружений из предварительно растянутых конструкций – воздухоопорных, пневмокаркасных, мягких многослойных оболочек (растягиваемых избыточным давлением жидкости) и других. Однако представляется, что в общем виде такой подход в некоторой степени противоречит современным- тенденциям внедрения точных вычислительных методов во все сферы производства, в том числе в строительную технику. Он, по-видимому, найдет ограниченное применение при решении частных задач, в том числе задач подводного строительства. Действительно, отечественные гидронавты по одной из программ подводных исследований в последние годы использовали пневмокаркасные конструкции для сооружения подводных жилищ на глубинах в несколько десятков метров. Хотя практический опыт по использованию в гидросфере пневмо- и гидрокаркасных конструкций на основе мягких оболочек все еще мал, можно предположить, что создаваемые таким образом подводные сооружения (например, с предварительно растягиваемым каркасом), не находятся в противоречии с теми путями построения конструкций, которые избрала живая природа. Вспомним такие конструкции гидросферы, как купол медузы, а также пневматофоры, физалии и велеллы. Более того, многочисленные представители головоногих моллюсков от мелких кальмарчиков (менее одного сантиметра) до гигантских кальмаров (более 18 метров в длину) обходятся, как известно, без жесткого скелета, что не мешает им сохранять основные формы и в статике, и при перемещениях, и только, будучи извлеченными из воды они теряют основные очертания формы тела.

Предыдущая глава: Особенности конструкций животного

Следующая глава: Конструктивные особенности строительства осьминогами