V. BEĻKOViČS S. KLEINENBERGS A. JABLOKOVS - OKEĀNA MĪKLA

Profesors fon Hafners, kārtojot otrajā pasaules karā cietušā Drēzdenes muzeja kolekcijas, atrada burku bez etiķetes ar pusizžuvušu paraugu. Pētījumi rādīja, ka tā acīmredzot ir ārkārtīgi bieza āda. Arī tās struktūra bija ļoti neparasta. Muzeja vecās inventāra grāmatas palīdzēja noskaidrot, ka tas tiešām bija gabals no Stel- lera jūras govs ādas. Šī govs bija izmirusi jau pirms divsimt gadiem.

Kaut gan jūras govs nepieder vaļveidīgo, bet gan sirēnu dzimtai, tomēr tai ādas uzbūve apbrīnojamā kārtā bija tāda pati kā vaļiem. Profesors Hafners ar šo ādas gabalu (vienu no nedaudzajām līdz mūs­dienām nonākušajām liecībām par to, ka uz Zemes kād­reiz dzīvojuši šie neparastie dzīvnieki) veica daudz da­žādu eksperimentu. Sevišķi interesants ir viens mēģinā­jums. Atceraties, ka vaļa epidermā šūnu izvietojums ļoti atgādina izliektas arkas? Izrādījās, ka šādi izvie­totas šūnas darbojas apmēram tāpat kā atsperes. Iz­mēģinājumi pierādīja, ka šis ādas gabals ir tikpat elas­tīgs kā vislabāko šķirņu aviācijas gumija. Neko teikt, interesanta āda!

Lasītājam droši vien ļoti gribas uzzināt, kāds tam visam sakars ar Greja paradoksu?

Par to mazliet tālāk.

Tieši tā, mēs neesam pārteikušies. Patiesi, tikai okeanārijs ir devis iespēju it kā palielinātā un tuvinātā veidā novērot vaļus. Līdz šim visu viņu dzīvi slēpa ūdens.

Doktors Franks Esapjans vēroja delfīnu dzīvi ūdenī Marīnlenda okeanārijā. Foto- un kinoaparāts palīdzēja viņam fiksēt novērojumus. Un, lūk, attīstot negatīvus, viņš atklāja diezgan dīvainas lietas.

Jūs atceraties, ka vaļu āda ir pilnīgi gluda, bet te fotouzņēmumā skaidri bija redzamas šķērskroku rindas. Esapjans izskatīja ierakstus dienasgrāmatā un konsta­tēja, ka visi delfīni, uz kuru ķermeņa fotouzņēmumā bija saskatāmas šīs krokas, pārvietojās milzīgā ātruma un fotografēšanas brīdī strauji mainīja kustības vir­zienu — pagriezās sānis, izrāvās uz augšu un tamlī­dzīgi. Tie bija fiksēti fotolentē tajā brīdī, kad apkār­tējā ūdens pretestība sakarā ar delfīna ātruma strauju pieaugumu sasniedza maksimumu. Esapjans izteica sa­vus pieņēmumus par šo kroku izcelšanos un nosauca tās par «ātruma krokām». Tas bija 1955. gadā. Tajā laikā ar šā zinātnieka darbu bija pazīstami tikai speciā­listi, un viņa skaidrojumu uz dažiem gadiem … aizmirsa — līdz tam laikam, kamēr par Greja paradoksu ieinteresējās raķešu konstruktors Maksis Krāmers.

Maksis Krāmers bija bēdīgi slavenā Vernera fon Brauna līdzgaitnieks. Tā paša fon Brauna, kas radīja «lidojošo nāvi» — raķeti Fau-2. Pēc otrā pasaules kara viņi abi atrada patvērumu Hantsvillas pilsētā Amerikā, Alabamas štatā. Raķetes nāca modē, un speciālisti bija zelta vērti.

Kāds sakars ir starp delfīnu un raķeti? Kādēļ pēkšņi raķešu speciālists ņēmās pētīt delfīnu pārvietošanās īpatnības ūdenī?

Odenī! Tieši ūdens ir galvenais! Ja ātrums pārsniedz dažus kilometrus sekundē, tad atmosfēras apakšējos slāņos gaiss ir tik blīvs, ka raķetei jāpārvar gandrīz tikpat liela pretestība, kā delfīniem pārvietojoties ūdenī parastajā ātrumā. Vai delfīnu ātruma noslēpumu neva­rētu atklāt un izmantot raķešu būvē?

Eksperimenti, eksperimenti un atkal eksperimenti. Delfīna modelis no metāla ar visu proporciju precīzu atveidojumu, tā pati ideālā pludlīniju forma, un tomēr modelis pārvietojas divreiz lēnāk par delfīnu! Tātad svarīgākais tomēr nav pludlīniju forma.

Un atkal eksperimenti. Kurš gan nepazīst aerodina­misko cauruli? Tajā modelē gaisa plūsmas iedarbību uz lidmašīnas ķermeni. Ir arī hidrodinamiskās caurules. Tajās ievieto delfīna modeli un vēro, kā ūdens plūsma iedarbojas uz delfīna ķermeni. Ko darīs ūdens straume? Vai tā mierīgi plūdīs apkārt delfīna ķermenim vai arī, kā pie visiem lidmašīnu un kuģu modeļiem, kaut kur pēkšņi atrausies nost? Vai šī straume būs lamināra, mierīga, vai arī veidos turbulcntās, virpuļplūsmas? Var­būt te meklējams delfīna noslēpums? Jo turbulentās plūsmas ir posts un sodība ātrumam. Tiklīdz ātrumu palielina no 8 līdz 16 kilometriem, tā sakarā ar gaisa strāvojuma turbulenci pretestība kustībai pieaugs pro­porcionāli ātruma kvadrātam, proti, 4 reizes, bet, ja ātrumu palielina līdz 32 kilometriem stundā, tad pre­testība palielināsies 16 reizes. Lūk, ko nozīmē ķermeņa kustības radītais ūdens straumes virpuļojums. Lūk, kur tiek patērēts kuģu dzinējspēks, dodot tikai nie­cīgu ātruma pieaugumu. Bet kā tad ir ar mūsu del­fīnu?

Straumes ātrums hidrodinamiskajā caurulē pieaug. Lai varētu tam izsekot, ūdenim pielej nedaudz tintes. Tās pilieni ūdenī izveido simtiem vissmalkāko pave­dienu, kas cieši apvijas delfīna ķermenim. Straume ir lamināra! Ātrums pieaug — 25, 30, 40 kilometru stundā — straume ir lamināra! Ūdens krāc — ātrums sasniedz 45 kilometrus stundā. Un tikai tad parādās pirmie turbulentie virpuļi. Bet tas taču bija tikai del­fīna modelis! Kā būs ar dzīvo delfīnu — to redzēsim tuvākā nākotnē…

Tātad, jūs būsiet ievērojuši — Greja paradokss vairs neeksistē. Tagad delfīns drīkst kustēties tādā ātrumā, kādu viņam piešķīrusi daba. Izrādās, ka noslēpums mek­lējams delfīna ādā! Tieši šis biezais, elastīgais ārējais apvalks kavē ūdens plūsmas atraušanos no delfīna ķermeņa. Pateicoties ādai, ūdens bez turbulentiem vir­puļiem aiztrauc garām delfīnam. Atcerieties Franka Esapjana «ātruma krokas» — tās rodas ādā kritiskajos momentos, kad ātrums pieaug tiktāl, ka ūdens straume no laminārās ik brīdi var pārvērsties turbulentajā. Tad āda sāk viļņoties vienā ritmā ar straumes perturbāciju. Sis skrejvilnis apslāpē turbulentās plūsmas un palīdz pastāvīgi uzturēt lamināro plūsmu.

Tiešām, kāpēc gan cilvēks nevarētu izmantot delfīna noslēpumu? Ja arī ne raķešu būvē, tad vismaz kustībai ūdenī. Tā .tika izgatavots mīksts «delfīna» apvalks tē­rauda torpēdai. To veidoja vairākas gumijas kārtas, starp kurām iepildīja silikona šķīdumu. Plūzdams pa šaurām caurulītēm no vienas kārtais starptelpas otrā, šķīdums torpēdas apvalku padarīja elastīgu. Protams, tā nebija delfīna āda. Diez vai to pat var nosaukt par kaut ko aptuveni līdzīgu oriģinālam. Un tomēr neliela­jai torpēdai ar šādu apšuvumu kustības ātrums palieli­nājās, jo tās ūdens berzes pretestība samazinājās par 60%.

Tā viens no delfīnu noslēpumiem sāka kalpot cilvē­kam. Inženieri aplēš un eksperimentē. Izrādās, ka mīk­stos apvalkus varēs izmantot ne tikai kuģu būvē. Iedo­mājieties tūkstoš kilometru garos naftas vadus. Varenas sūkņu stacijas dzen pa tiem naftu. Tās patērē daudz enerģijas, lai pārvarētu virpuļus, turbulentās plūsmas, kas izveidojas caurulēs. Ja tās no iekšpuses izklātu ar elastīgu apvalku, uz naftas straumes laminarizācijas rēķina samazinot pretestību, tad atbrīvotos daudz ener­ģētiskas jaudas. Tas ir tikai viens piemērs, kādas iespē­jas paver mīkstie apvalki.

Torpēda ar mīksto apvalku kļuva ātrāka, «mīksta­jiem» kuteriem un laivām paātrinājās arī gaita. Bet vai nav iespējams padarīt «mīkstu» arī lielu okeāna tvai­koni vai zemūdeni? Izrādījās, ka ieguvums nav visai liels, jo ūdens straumes pretestība samazinās maz, to­ties ievērojami pieaug kuģa svars un izmaksa. Tas nav izdevīgi. Ko nu? Vai atkal «noslēpums»?

Makša Krāmera iegūtie rezultāti bija tik interesanti, ka solīja īstu apvērsumu tehnikā. Tādēļ vairākās valstīs ķērās pie viņa secinājumu pārbaudes. Un kaut ne uz­reiz, tomēr pamazām noskaidrojās principiālā atšķirība starp «delfīna noslēpumu» un viņa modeli. Atceraties «skrejvilni» uz delfīna ādas? Tā ir pirmā atšķirība, un tās ir pirmās grūtības.