Как дельфины развивают высокую скорость: ученые объяснили механизм с помощью суперкомпьютера

Ключевую роль в скорости дельфинов играют большие кольца вихрей, образующиеся при движении хвоста.

Ученые объяснили механизм с помощью суперкомпьютера в earth.

Международная группа исследователей выяснила, благодаря чему дельфины способны развивать поразительную скорость в воде.

Главный двигатель — водяные «кольца»

По результатам исследования, именно большие вихревые кольца создают основную тягу, двигающую дельфина вперед. Когда животное двигает хвостом, в воде формируются вращающиеся структуры — так называемые вихри.

Эти кольца отталкивают воду вспять, а сам дельфин получает импульс вперед.

Меньшие вихри — только побочный эффект

Кроме больших структур, в воде возникают и мелкие вихри. Однако они не оказывают существенного влияния на скорость.

Ученые объясняют: такие турбулентные потоки — это следствие распада больших вихрей, а не источник движения.

Суперкомпьютер помог «увидеть» процесс

Чтобы подробно исследовать движение воды, ученые использовали сложное компьютерное моделирование. В частности, суперкомпьютер Fugaku в Японии позволил воспроизвести поведение жидкости с высокой точностью.

«Мы смогли разделить потоки воды и определить, какие из них реально создают тягу», — пояснил исследователь Ютаро Мотоори.

Как это поможет технологиям

Имеющиеся результаты могут быть полезны для инженеров. В частности, они подсказывают, как создавать более эффективные подводные работы.

Вместо хаотического перемешивания воды новые системы могут:

• формировать мощные контролируемые вихри

• эффективнее использовать энергию

• двигаться быстрее и экономнее

В то же время исследование базируется на модели, а не на живых животных. В расчетах не учитывались поведенческие факторы, такие как усталость или реакции дельфина.

Тем не менее, ученые уверены: механизм движения, связанный с хвостом и вихрями, объяснен достаточно точно.

Подобные принципы могут работать не только в воде. Похожие вихревые структуры образуют:

• рыбы

• птицы

• даже насекомые

Понимание этих процессов может помочь снизить сопротивление, шум и потери энергии в технике.

Дым от взрыва / © из соцсетей Климкин Госсекретарь США Марко Рубио / © Associated Press Мастурбация в душе: что важно знать для безопасности / © Unsplash