海豚的身體像什麼？

海豚的身體像什麼

海豚是著名的“游泳家”。海員們常看到，海豚能輕而易舉地超過開足馬力的船隻，好似魚雷。要知道，水的密度約比空氣大800倍，阻力這般大，速度如此高，真是讓人佩服。有關海豚的知識，你有了解嗎？下面來給你介紹一下。

有人用塑膠和鋼做成一隻海豚模型，長1。5米，寬23釐米，用無線電控制它的活動。它的尾鰭用橡膠做成，每秒鐘擺動4。5次。這隻海豚模型的跳躍和潛水動作很像真實海豚，但它游泳的速度只有1米/秒。實驗表明，活海豚的能量利用效率高達80%！

海豚不僅有一個理想的流線型體形，而且它還有特殊的面板結構。海豚的面板分兩層，外層薄而富有彈性，其彈性類似最好的汽車用橡膠。這一層下面是刺狀層，在橡膠下面有稠密的膠原纖維和彈性纖維聯絡，其間充滿脂肪（脂肪層）。海豚頭的額部、鰭的前緣等部位在運動中感受的水壓較大，因而它們的表皮很發達。面板的這種結構，使有機體保溫，又能提高表皮與真皮的連線力，它又像一個很好的消振器，使液流的振動減弱，防止湍流的發展和液流的破壞。

流體動力學告訴我們，在水中運動的物體受到的阻力大小與物體附近液流的結構有關。對於很好的流線型物體，液流結構可分成三個區域。在物體近處的一薄層水中是層流，在這裡沒有任何漩渦，水的阻力最小。在離物體的某個距離上，層流被破壞而變成湍流，產生了漩渦，阻力明顯增大。在接近物體尾部的地方，環流破壞，形成更大的漩渦。在物體流線型不好的情況下，例如在船尾部產生減壓，會使阻力大大增加。物體附近液流的湍流化與振動的產生有關，所以海豚的彈性消振面板能阻止層流變成湍流，因而使阻力明顯減小。同時，海豚面板具有疏水性質，它使與其接觸的表面水層由單獨的水分子集合成環狀結構，好像是球狀軸承的滾動，這種運動受到的摩擦力要小得多。

此外，海豚還有一種減小摩擦力的方法，當海豚的運動速度很大時，渦流已不能靠面板的消振和疏水性來消除時，它的皮下肌肉便開始做波浪式運動。沿海豚身體奔跑的波浪消除了高速運動產生的漩渦，使得它能飛快地遊動。當然，海豚的游泳速度也取決於它的整體及其各部分的流線型體形。在海豚身上，一切干擾運動的東西，也就是毛覆蓋層、耳殼和後肢都消失了。而位於額部的彈性脂肪墊，顯然是很完美的消振器，它消除了前面的湍流，使湍流層流化。因此，海豚在遊動時，其身體周圍的水流極小，大大減小了它所遇到的水阻力。而一艘潛水艇在水裡航行時，則會造成巨大的湍流，由此產生的水阻力非常大，想要克服這種阻力，竟需要耗費螺旋槳推動力的90%。

人工仿製的海豚皮由三層橡膠組成，總厚度2。5毫米：外層平滑，厚0。5毫米，模仿海豚的表皮層；中層有橡膠，它們之間的空間充滿粘滯性的矽樹脂液體，它模仿海豚的真皮及膠原組織和脂肪；下層厚0。5毫米，它與模型體接觸，起支援板的作用。當水的壓力作用於人造海豚皮時，液體在橡膠之間的流動完成消振器的作用，可以使漩渦消失在物體附近的有限水層中。

海豚身上的特點，給科學研究帶來了啟發。試驗表明，覆以這種人造海豚皮的魚雷，在水中運動受到的阻力至少降低50%。換言之，如果魚雷大小、形狀和發動機功率不變，則其推進速度大約可提高1倍。這種人造海豚皮已用於小型船隻，使航速有了顯著提高。可以設想，如果把人造海豚皮做成厚的和蜂窩狀的，並選擇彈性接近海豚皮的材料，那麼，它減小流體阻力的作用就會有效得多。

這樣的人造海豚皮，不僅可用於大型艦船，甚至可用於飛機。此外，有人用模型試驗了類似海豚額部脂肪墊的裝置，但它是安裝在模型船首的下面，而不是像海豚那樣在上面。最後結果表明，這種操作是合理的。有關海豚的知識就介紹這麼多，你對它有了解了嗎？