Хвостовые плавники китообразных (китов и дельфинов) бывают самых разных форм. Механизм движения плавников также сильно отличается: например, некоторые китообразные могут хлопать ими с большей амплитудой или наклонять их под более крутым углом.
В новой работе исследователи хотели лучше понять эту взаимосвязь между двумя переменными. Для этого они изучали механику движущих сил китообразных с помощью численного моделирования движений их колеблющихся хвостовых плавников. Другими словами, модель должна была качественно предсказать, какие движения плавника должны быть максимально эффективными в соответствии с его формой.
Используя данные о форме и кинематике пяти видов китообразных — афалинов, пятнистых дельфинов, косаток, ложных касаток и белух, — они провели моделирование для каждого из видов, чтобы определить его пропульсивную эффективность. Затем они поменяли данными местами: например, запустив симуляцию формы плавника косатки, привязанную к кинематике дельфина.
Работа показала, что форма плавника ложной касатки была самой идеальной вне зависимости от кинематики, а механизм работы плавника белух оказался идеальным вне зависимости от формы.
Эти результаты, по словам авторов работы, в будущем позволят создать быстрых эффективных, маневренных и акустически скрытных подводных роботов нового поколения.
Ранее ученые из Университета Южной Калифорнии создали умный материал, вдохновляясь кожей акул. Он может различными способами управлять звуковыми волнами — гасить или улучшать их.