|
Конструктивные особенности строительства осьминогамиКак и в других разделах бионики, следует тщательно разделять полезное от бесполезного с точки зрения практического использования в технике. Так, опыт строительства осьминогами целых подводных городов представляется любопытным, но каменный дом-сакля осьминога – это примитив, так же, как и отдельные конструкции этих сооружений – каменная плита, играющая роль и крыши, и дверей, защитный вал вокруг дома и т. д., не говоря уже об используемых осьминогами материалах – обломках камней, раковин, костей и т. д. Но в ходе самого строительства можно увидеть кое-что полезное для заимствования. Дело в том, что во время постройки дома осьминог довольно ловко перемещает различные тяжести, главным образом камни, по весу превышающие вес самого строителя в 30 и более раз. Ловкие манипуляции осьминогов с камнями и другими строительными материалами наглядно показывают, что гибкие щупальца с присосками являются идеальными орудиями транспортировки различных мелких предметов под водой. А ведь весь наш опыт показывает, как сложны и неудобны операции по захвату, креплению и перемещению грузов под водой с помощью обычных средств такелажной техники. Идеи использования присосок уже находят свое применение в гидронавтике. Так, в журнале «Судостроение» упоминается об одном из японских проектов подводного исследовательского судна, выполненного в форме диска и предназначенного для глубоководных погружений на 10 000 метров и более. Судно перемещается за счет вращательного движения (необычное решение способа плавания). Оно имеет присоски, работающие от пневмопривода. С помощью этих присосок судно может прикрепляться к скалам на самых крутых склонах подводных гор. Обсуждая проблемы подводного строительства и подводной архитектуры, нельзя забывать самого главного – для кого все это предназначено. Другие аспекты бионики моря также требуют учета человеческого фактора в той или иной степени, но здесь он особенно важен. Научный учет человеческого фактора при синтезе конструктивных структур в значительной степени осуществляется в рамках технической эстетики в форме художественного конструирования. Техническая эстетика интенсивно развивается как самостоятельное и перспективное научное направление. По-видимому, еще не пришло то время, когда окончательно обозначится ее дочернее направление, определяемое спецификой гидросферы, но некоторые черты уже намечаются сегодня в связи с конструкторскими проработками подводного судостроения. А пока остается только оценивать степень удачи эстетического оформления уже созданных подводных конструкций, тщательно систематизировать единичные оригинальные находки, такие, например, как разработка экономичных, прочных и красивых элементов строительных конструкций на основе изучения внутренних скелетов морских микроорганизмов (работы Ля-Рнколе и других). Возможно, сюда же следует отнести и работы по высаживанию искусственных синтетических водорослей, хотя такое украшение прибрежных вод преследует не столько эстетические, сколько утилитарные цели – ослаблять силу волн, препятствовать передвижению песка и уменьшать разрушение береговой линии. Так, на западном побережье Ютландии (Дания) применение синтетических водорослей позволило за 12 недель сосредоточить около 3000 т песка на площади в 1600 м2. Подобного рода опыты проводились с разного вида полипропиленовыми «водорослями» в Англии и США. Многие факты подводной жизни исконных обитателей гидросферы нам пока либо неизвестны, либо непонятны. Становятся более или менее широко известными в основном удачные результаты ряда бионических работ. Множество исследований из-за отсутствия строгой научной базы еще долго будут проводиться в соответствии с пресловутым принципом «проб и ошибок». Все это заставляет критически воспринимать многие публикации по бионике моря, хотя одновременно следует тщательно отбирать все то рациональное, что дают даже работы с негативными (либо неправильно истолкованными) результатами. Было бы преждевременным делать вполне определенные утверждения, но можно высказать предположение, что наблюдение за работой осьминогов во время строительства жилищ, за действиями крабов, раков-отшельников, различных рыб и других водных животных при защите их от врагов и добывании ими пищи может способствовать улучшению организации строительства под водой, созданию и усовершенствованию строительных машин, устройств и приспособлений для подводных работ. Вспомним, например, о наблюдениях гидронавтов из исследовательской группы Ж.И. Кусто, которые они вели за рыбами семейства скаровых (Scaridae), такими, как шишколоб и рыба-попугай. Эти обитатели коралловых рифов достигают в длину 1,8 метра (встречаются особи до 3,6 метра) и весят до 70 кг и более. Их отличительной особенностью является своеобразное строение ротовой части, напоминающее по форме клюв и имеющее характерные зубные пластинки. С помощью такого клюва скаровые рыбы откусывают куски кораллов. величиной с добрый булыжник. После этого рыба растирает коралл жевательными пластинками ротовой полости (клюв при этом остается неподвижным). Находящийся рядом гидронавт слышит рокот словно от камнедробилки. Время от времени рыба выплевывает облачко белой пыли, которое оседает на дно в виде чистого кораллового песка. Так как органического вещества, пригодного для питания, в коралловых глыбах содержится мало, скаровые приспособились перемалывать значительное количество кораллов. Напомним, что коралловые рифы давно используются жителями приморских селений в качестве строительного материала, а в последние годы разрабатываются установки для промышленной переработки кораллов на цемент. Можно предположить, что самовосстанавливающиеся и саморегулируемые механизмы перемалывания кораллов скаровыми достойны заимствования в технических устройствах дробления и перемалывания. Однако одних наблюдений и умозрительных заключений недостаточно. Необходимы и всесторонние исследования, и точные количественные оценки, и адекватные модели. Надо иметь структурные описания конструктивного механизма наблюдаемых органов животных, точное знание биомеханики их работы. Только это н позволит перейти к бионическому синтезу таких технических устройств, как манипуляторы, подъемные устройства, держатели и т. д., если, конечно, бионические устройства этого типа смогут конкурировать с обычными устройствами и приспособлениями. Возможно, что на первых порах, даже получив исчерпывающую характеристику конструктивной структуры, обеспечивающей некоторый эффект, будет трудно реализовать подобный механизм искусственным путем из-за отсутствия, например, достаточно гибких, эластичных материалов. Техника только вступает в эпоху получения и использования синтетических материалов с разнообразными свойствами. И только первые практические шаги, такие, как упоминавшиеся выше случаи использования синтетики, построение гребных винтов с переменным шагом и некоторые другие примеры убеждают в том, что в самое ближайшее время станут вполне осуществимыми принципиально новые пути построения гибких и перестраиваемых подводных конструкций.
Предыдущая глава:
Сооружение скелета моллюсков
Следующая глава:
Гидродинамические аспекты бионики |
|
На главную страницу сайта |
|