Raft Master » Научная библиотека » Нектон. Биология южных морей » Рабочий цикл гидрореактивного движителя Teuthoidea


  • 4-01-2013, 05:46
  • | Views: 886


Рабочий цикл гидрореактивного движителя Teuthoidea

Рабочий цикл гидрореактивного движителя Teuthoidea

Рабочий цикл гидрореактивного движителя Teuthoidea, изученный нами на примере Todarodes pacificus, складывается из двух фаз, четко разобщенных во времени и имеющих примерно одинаковую длительность.

I фаза — процесс забора воды в мантийную полость через широко открытую мантийную щель, обеспечиваемый, возможно, не только расслаблением кольцевых мышц мантии и других мышц, но и активной работой определенных мышц. Просвет воронки при этом закрыт. На всем протяжении I фазы цикла движущая сила не создается (рис. 62, А). По достижении необходимой степени наполнения мантии водой, мантийная щель закрывается и начинается II фаза цикла.

II фаза — процесс выбрасывания воды из мантийной полости через воронку. Мантийная щель при этом закрыта (рис. 62, Б). Движущая сила непрерывно создается в течение всей II фазы цикла. После того, как из мантийной полости будет выброшено известное количество воды, составляющее определенную долю от общего объема воды, находящейся в мантийной полости, мантийная щель открывается, а просвет воронки закрывается, т. е. начинается новый цикл.

Частота работы гидрореактивного движителя при доступных для Teuthoidea скоростях плавания, доходящих до 15—16 м/сек (Gronning-saeter, 1946; Акимушкин, 1963; Зуев, 1964в), достаточно велика,— у кальмаров Todarodes sagittatus и Symplectoteuthis oualaniensis она доходит, например, до 5 Гц (Зуев, 1966а), а возможно и еще более высока,— поэтому пульсирующий характер реактивной тяги практически не может отразиться на равномерности поступательного движения моллюска. Неравномерным движение становится лишь в результате изменения режима работы движителя, что для Cephalopoda столь же обычно, как и для всех остальных нектеров. Быстро повторяющаяся смена фаз рабочего цикла гидрореактивного движителя требует весьма совершенного управления мышечным аппаратом со стороны нервной системы. Вероятно, именно в связи с этим нервные волокна быстрых нектонных Teuthoidea чрезвычайно толсты (Young, 1938; 1944; Pumphrey and Young, 1938; Lane, 1957; Акимушкин, 1963).

Объем воды, выбрасываемой из мантийной полости в течение одного рабочего цикла гидрореактивного движителя, у нектонных Teuthoidea равен примерно половине общего объема моллюска (Зуев, 1966а). Это неизбежно приводит к заметным изменениям наибольшего поперечного сечения тела на протяжении цикла. Согласно нашим данным, полученным в результате анализа кинограмм движения Todarodes pacificus (рис. 63, А, Б), у этого кальмара при медленном плавании в конце I фазы рабочего цикла движителя наибольший горизонтальный диаметр мантии составляет около 30% ее длины, а в конце II фазы цикла — всего около 21% той же длины (рис. 63, А); при быстром плавании эти величины равны соответственно 23 и 21% (рис. 63, Б), т. е. в этом случае изменения формы тела менее значительны, что определяется, видимо, необходимостью уменьшения наибольшего поперечного сечения тела, поскольку увеличение этого сечения неизбёжно ведет к росту лобового сопротивления.

Таким образом, мы видим некоторую функциональную аналогию между гидрореактивным движителем и осевым ундуляционным: и в том и в другом случае увеличение скорости плавания достигается за счет увеличения рабочей частоты движителя при одновременном уменьшении амплитуды изменений формы тела и улучшении обтекаемости тела. В этом проявляется общая для нектона закономерность, обусловленная растущей необходимостью экономии расходуемой на движение энергии при наращивании скоростей движения.

У Sepioidea, которые в большинстве своем не являются нектонны-ми, гидрореактивный движитель менее совершенен, чем у Teuthoidea, что проявляется в уменьшении относительного объема мантийной полости, укорочении мантийной щели, более слабом развитии вороночного клапана и некоторых других особенностей.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Необходимость экономии энергии


    Строение ундуляционного движителя


    Схема работы весельного движителя


    Плавание. Гидрореактивный движитель


    Гидрореактивный движитель нектонных Belemnoidea

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры