Raft Master » Научная библиотека » Нектон. Биология южных морей » Строение ундуляционного движителя


  • 4-01-2013, 05:59
  • | Views: 968


Строение ундуляционного движителя

Строение ундуляционного движителя

В онтогенезе адаптивные изменения функциональных характеристик осевого ундуляционного движителя тем значительнее, чем шире возрастной диапазон чисел Рейнольдса: наиболее велики они у икромечу-щих рыб, наименее существенны — у мелких нектонных Reptilia (Hydrophidae), Sirenia и Cetacea (табл. 7, 10). У рыб в онтогенезе движитель в большинстве случаев изменяется в направлении от угревидного типа к скомброидному, что является результатом приспособления к движению со все возрастающими скоростями (Алеев, 1963а): тело делается относительно более толстым и менее гибким, окаймляющий его единый плавник дифференцируется на отдельные плавники с различными функциями, функция движителя все более переносится на хвостовой плавник (табл. 7, 10; рис. 47). У всех икромечущих рыб в онтогенезе первоначально имеется движитель угревидного типа (Алеев, 1963а). У живородящих рыб и Cetacea в диапазоне Ьа < 450 см возрастные изменения в строении движителя ограничены, по существу, некоторым изменением формы хвостового плавника в направлении усиления его выемчатости (табл. 7; Squalus, Delphinus).

Строение ундуляционного движителя как функция числа Re. Поскольку тенденция к замене угревидного движителя скомброидным наблюдается при увеличении абсолютной скорости движения и поскольку эта скорость в диапазоне La 0,50). Однако в громадном диапазоне Re от 2,0 102 до 2,0 107 встречаются и угревидный и скомброидный движители, что в каждом из случаев определяется особенностями экологии вида (рис. 48). Таким образом, усиление концентрации локомоторной функции в самом заднем отделе тела, направленное на экономию расходуемой на движение энергии и отражаемое увеличением значений С5, происходит как при увеличении абсолютных скоростей Vm движения и чисел Рейнольдса, так и при увеличении относительной скорости Vr движения, при условии Re ~ const.

Типичный угревидный движитель представляет собою сумму одновременно действующих элементарных участков, каждый из которых в течение одного периода локомоторных изгибаний тела создает элементарную движущую силу рп, изменяющуюся по закону синусов от 0 до 1; однако в результате сложения множества одновременно возникающих элементарных сил, движитель в целом в каждый данный момент создает одинаковую по величине суммарную движущую силу Р, величина которой на протяжении одного периода локомоторной волны практически не изменяется.

В случае типичного скомброидного движителя хвостовой плавник превращен в единую жестко-упругую плоскость, которая по своей функциональной характеристике с достаточным приближением может рассматриваться как неделимый элементарный участок, также создающий элементарную движущую силу рп, которая изменяется по закону синусов. Однако эта пульсация величины движущей силы на протяжении одного периода локомоторных изгибаний тела перекрывается инерцией процесса движения, в результате чего движение и в этом случае по существу остается равномерным. Экспериментальные материалы, полученные (Комаров, 1971) с помощью ультразвуковой информационной системы «Нектон» путем лоцирования плавающих рыб, представленные в виде осциллограмм мгновенных скоростей движения (около 100 информационных импульсов в секунду) и синхронных кинограмм, показывают, что в процессе локомоторного цикла скорость поступательного движения не связана с фазой положения хвостового плавника относительно продольной оси тела; фактические же колебания скорости плавания обусловливаются только неравномерностью в работе движителя.

Фактические скорости движения у всех нектеров, как правило, постоянно меняются в результате изменений в режиме работы движителя. Движение всех нектеров складывается из повторяющихся разгонов и торможений, причем скомброидный движитель при прочих равных условиях способен обеспечить более высокие скорости движения, чем угревидный и соответственно в большей степени, чем угревидный, обеспечивает возможность такого режима движения, который характеризуется чередованием коротких разгонов и длинных участков с отрицательным ускорением, что, как известно (Шебалов, 1969), представляет наибольшие выгоды в смысле уменьшения сопротивления трения, т. е. основного вида гидродинамического сопротивления у нектеров (см. главу V).




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Развитие осевого ундуляционного движителя


    Необходимость экономии энергии


    Специализации движителя


    Филогенез приспособлений, создание движущей силы


    Увеличение линейных размеров

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры