Возникновение бионики
Введение
Целью своей работы я ставлю исследования и выявления биологических особенностей и закономерностей, свойственных водным животным (гидробионтам) и использования этих закономерностей в технических системах.
Для реализации цели в своей работе я ставлю следующие задачи:
) Ознакомиться с историей возникновения бионики как интегрированной науки
)Изучить литературу, описывающую строение и функционально - морфологические особенности живых организмов, их связь между собой и неживой природой.
)Изучить технические характеристики объектов до и после применения открытий гидробионики.
)Исследовать сферы применения и использования гидробионических открытий.
)Изучение вопроса: гидробионика - несовершенное подражание природе или - или творческий полет фантазии человека.
Гидробионика - это интегрированная наука, в ней соединены физика, биология и математика. Я вижу, как в моем исследовании тесно переплетаются все эти три науки. Этот факт для меня составляет огромный интерес. В своем будущем я хотела бы заниматься изучением и наблюдениями за животными. Данная работа мне пригодится для возможного выбора более узкой специализации в моей будущей профессии.
1. Основная часть
Бионика оформилась, как научное направление на национальном симпозиуме по бионике в США в сентябре 1960 г. Основная идея: «Бионика - искусство применять знание биологических процессов и методов к решению инженерных задач». На этом симпозиуме была принята официальная эмблема бионики: скальпель и паяльник, соединенные знаком интеграла. А также провозглашен главный девиз бионики «Живые организмы - ключ к новой технике».
Гидробионика - это одно из направлений бионики, которая изучает гидробионты (китообразные, рыбы и кальмары).
Гидробионика изучает:
)Биологическую гидродинамику и на их основе создание технических моделей.
)Исследование гидроакустических способностей гидробионтов, проявляющихся в общение животных между собой и при ориентации среди подводных предметов.
)Изучение навигационных способностей гидробионтов.
)Исследование способностей гидробионтов к глубоководному погружению.
Китообразные - самые крупные и скоростные млекопитающие высокого уровня развития, изучаемая в гидробионике. Они встречаются во всех морях и океанах, всю жизнь проводят в воде, но дышат воздухом, для чего всплывают на поверхность воды. Они могут погружаться на очень большие глубины (дельфины - до 300 м, киты - до 1500 м). На сегодняшний день учеными наиболее обстоятельно изучены особенности морфологии дельфинов (афалина, белобочка, морская свинья, белуха) и китов (кашалот, финвал, синий). Внешний вид китообразных свидетельствует о том, что они хорошо приспособлены к активному плаванию в водной среде. Тело их обтекаемой формы, вытянутое, эллиптического сечения и сужается в продольном направлении от груди к хвосту. Шея очень короткая и практически не разграничивает голову и туловище. Все плавники китообразных: машущей горизонтально расположенный хвостовой, не подвижный спинной и подвижные парные грудные однолопастные плавники - представляют собой сплошные упругие крылья.
Бионический синтез двигателей и движителей не сможет, по-видимому, конкурировать с обычными инженерными разработками мощных силовых установок, но применительно к малым подводным судам бионический подход может привести к решениям, дающим заметный выигрыш с точки зрения миниатюризации, экономичности и маневренности. Ожидают практического использования некоторые интересные бионические механизмы, основанные на использовании парусного эффекта для надводного и подводного плавания. Следует отметить, что решение последней задачи открывает перспективу «бесплатной» транспортировки на огромные расстояния любых грузов «малой скоростью», создания сети океанских метеорологических и гидрологических «спутников», у которых «орбиты» будут определяться течением и ветрами. В настоящее время авиационной фирмой «Грумман» ведется строительство специального мезоскафа РХ-15 для дрейфа в водах Гольфстрима. Аппарат длиной 15 м, шириной 4 м и высотой 6 м, водоизмещением 130 т и глубиной погружения до 1200 м рассчитан на экипаж в 5-6 человек. Конструктор и автор проекта Ж. Пиккар предполагает, что путь в 2500 км на постоянной глубине около 200 м мезоскаф продрейфует за 6 недель.
гидробионика открытие гидроакустический способность
С.К. Джевецкий построил подводную лодку в России в 19 веке «Подводный минный аппарат». Лодка имела треугольную форму поперечного сечения в действие приводилась велосипедным приводом винта, который вращали все члены экипажа. Вверху имелся люк, в котором помещалась мина в специальном бандаже с каучуковыми мешками, находясь под вражеским судном экипаж, накачивал мешки воздухом, после чего мина всплывала к корпусу судна и удерживалась там, за счет подъемной силы. Отойдя на безопасное расстояние экипаж, подрывал мину.
Сравнительная характеристика
ДельфиныПодводные лодкиХорошо развита гидроакустикаИскусственно созданная гидроакустикаГидролокационный аппарат дельфина надежен и совершенен по своему устройству. (С помощью сигналов дельфины распознают обстановку и безошибочно прокладывают свой курс в глубинах океана.)Лодка может сбиться с курса и не найти выход.Наличие акустических систем созданные природойМеханические акустические системы созданные человекомЗатрачивает на свое движение значительно меньшую мощность (в 7-8 раз) по сравнению с подводной лодкойЛодке потребовалось бы намного больше мощности.
Заключение
Гидробионика поставила гораздо больше вопросов, чем дала на них ответов, а для объяснения многих явлений, рассматриваемых гидробионикой, пока не существует соответствующих физических теории. Тем не менее гидробионика накопила много фактов, представляющих большой научный интерес.
Открытия сделанные в гидробионике значительно усовершенствовают судостроения.
Человечество лишь создает пока приблизительное подобие природных совершенств но и это является на сегодняшний день неоспоримым прогрессом.
Список литературы
1. #"justify">. #"justify">. http://www.aquarium-portal.ru/news/delph/