Мореплавателям издавна известно о летучих рыбах, которые выскакивают из воды и летят на большие расстояния над ее поверхностью (заканчивая в ряде случаев свой полет на палубе проходящего корабля). По данным многих исследователей, начальная скорость полета таких рыб составляет 18 м/сек, после чего наступает ровный, планирующий полет на расстоянии до 500 м (по некоторым данным, летучие рыбы в полете могут делать повороты до 180°).

Аэродинамика становится все более популярной наукой на флотах (спортивных, военных, транспортных) во многих странах мира. Во-первых, проводятся более строгие и детальные исследования аэродинамики неотмирающего движителя – паруса. Во-вторых, более определенной становится тенденция поднятия судов над поверхностью воды – на подводных крыльях, на воздушной подушке, на несущем «экране» экраноплана, наконец, на самолетных крыльях летающих (и даже ныряющих) лодок.

Может возникнуть мысль о несравнимости скоростей движения летучей рыбы и названных технических транспортных средств. Действительно, эффект основного механизма движения экраноплана начинает сказываться лишь при скорости свыше 150 км/час (около 42 м/сек). Скорости же выхода рыбы и летательного аппарата из воды окажутся сравнимыми. Действительно, вспомним, что по мере увеличения скорости судна гидродинамическое сопротивление воды растет вначале пропорционально квадрату скорости, а затем пропорционально третьей, четвертой и даже пятой степени скорости. Вряд ли имеет смысл расходовать огромную мощность приводненного движения для выхода из воды с целью последующего полета (парения) судна над водой, если этот кратковременный переходный процесс можно осуществить на малой скорости.

Гидроаэродинамика летучих рыб исследовалась русскими учеными. Напомним коротко об основных результатах этих работ. До появления цитированных работ в литературе, как правило, описывался момент выхода летучей рыбы из воды в воздух как единичный резкий толчок, выбрасывающий тело рыбы на некоторую высоту, с которой далее и осуществлялось планирование при помощи сильно развитых боковых плавников, имеющих форму настоящих крыльев. Исследователи указывали, что высота взлета достигала 5 м, хотя чаще всего летучая рыба летит на высоте от 0,5 до 1,0 м. Наблюдения и специальные эксперименты академика В. В. Шулейкина и его сотрудников показали, что общепринятая схема «импульс выброса – планирование» является неверной

Последующие эксперименты с продувкой в аэродинамической трубе по методике, принятой для исследования моделей самолетов, подтвердили большую сложность схемы взлета и планирования летучей рыбы. Назначение редана достаточно очевидно: при достижении некоторой определенной скорости движения развивается давление, необходимое и достаточное для выталкивания передней части корпуса, снабженного реданом. После этого корпус (тело) скользит по поверхности воды, соприкасаясь передней частью с водой одним только днищем редана. Благодаря этому сопротивление движению резко падает, а скорость глиссирующего корпуса (тела) может быть доведена до значений, намного превосходящих скорость при водоизмещающем способе плавания (при прочих равных условиях).

Сохраняя такое положение, рыба развивает некоторую скорость, которая позволяет ей «выйти на редан». После этого летучая рыба некоторое время скользит по поверхности воды, касаясь ее только краем «реданного» выступа, и при значительном погружении в воду нижнего хвостового выступа, которым продолжает энергично работать, расправляет одновременно крылья-плавники. Таким образом, рыба развивает ту скорость, которая необходима ей для того, чтобы оторваться от поверхности воды и взлететь на высоту, определяемую углом атаки. Как показывают измерения и расчеты, скорость взлета составляет около 18 м/сек или 65 км/час, т. е. равна скорости курьерского поезда!

Взлетев на некоторую высоту (0,5–5,0 м), являющуюся наивысшей точкой данного взлета, рыба продолжает полет по пологой траектории за счет планирования на крыльях-плавниках.

Предыдущая глава: Механизмы движения рыб и моллюсков

Следующая глава: Описание аэродинамических и гидродинамических конструкций