Японские исследователи из Университета Осаки сделали важное открытие, касающееся удивительных скоростных и маневренных способностей дельфинов. В своей работе, опубликованной в журнале Physical Review Fluids, они применили методы масштабного численного моделирования для анализа динамики водных потоков, которые возникают при движении этих морских млекопитающих. Как сообщает Spbdnevnik.ru, результаты исследования подчеркивают, что ключевую роль в создании тяги играют крупные вихревые структуры.

В процессе плавания дельфин активно использует вертикальные движения своего хвоста, что создает сложную турбулентную среду, в которой вода закручивается в вихри различных размеров. На протяжении длительного времени оставалось неясным, каким образом эти хаотичные потоки преобразуются в мощное поступательное движение, позволяющее дельфинам развивать высокую скорость.

Благодаря использованию компьютерного моделирования, авторы исследования смогли глубже изучить структуру потока. В ходе анализа выяснилось, что основным "двигателем" дельфина являются масштабные вихревые кольца, которые образуются сразу после взмаха хвоста. Эти вихри эффективно отталкивают водную массу назад, создавая реактивную силу, которая толкает дельфина вперед.

Кроме того, исследование подтвердило существование так называемого "энергетического каскада", когда крупные вихри постепенно распадаются на более мелкие. Однако ученые установили, что мелкие завихрения имеют минимальное влияние на скорость перемещения дельфинов, выполняя лишь второстепенную функцию в процессе плавания.

Ютаро Мотоори, один из авторов исследования, отметил, что использование суперкомпьютеров позволило детально "разложить на атомы" турбулентный поток, что в свою очередь помогло точно определить, какие элементы водной среды способствуют достижению дельфинами выдающихся гидродинамических характеристик. Это открытие может не только углубить наши знания о биомеханике дельфинов, но и вдохновить на создание новых технологий в области подводного транспорта.