Дельфины имеют гладкую кожу с толстым, гибким слоем бекона внизу. Эти особые свойства кожи приводят к значительному снижению сопротивления благодаря поддержанию ламинарного потока вдоль поверхности. Эффект основан на том факте, что мягкая поверхность ослабляет неизбежные волнообразные колебания потока - так называемые волны Толлмина-Шлихтинга, предвестники турбулентности - и таким образом задерживает переход от ламинарного к турбулентному потоку. Такая задержка желательна, потому что сопротивление трения ламинарного потока значительно меньше, чем у турбулентного состояния. Покрытия, уменьшающие сопротивление корпуса, интересны для транспортировки, поскольку снижение сопротивления судна значительно снижает расход топлива. С помощью моделирования ученые в настоящее время разрабатывают искусственную кожу дельфина для судов в рамках проекта «FLIPPER - Улучшение обтекания благодаря совместимому покрытию корпуса для улучшения характеристик судна», который финансируется Федеральным министерством экономики и энергетики. является.
Для разработки подходящего материала ученые из HSVA Hamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt GmbH выполнили расчеты расхода для модели корабля длиной почти шесть метров. Они были подтверждены дополнительными расчетами в Техническом университете Гамбурга. Цель этих расчетов состояла в том, чтобы определить подходящие вязкоупругие параметры и толщину слоев для искусственной кожи дельфинов. В HSVA была использована механическая модель замены, которая имитирует гибкий слой жира и жесткий эпидермис дельфина с помощью пружин, амортизаторов и тонкой мембраны. Эта модель была связана с методом прогноза появления волн Толлмина-Шлихтинга. Параметры вязкоупругой модели теперь так долго менялисьпока не будет определено явное ослабление волн Толлмина-Шлихтинга. Согласно этим спецификациям на Fraunhofer IFAM был разработан гелеобразный эластичный полимер, который наносился слоями в несколько миллиметров в носовой части модели корабля. Наконец, тонкая, механически стабильная пленка сформировала прочный эпидермис.
Испытания показали снижение сопротивления до шести процентов по сравнению с окрашенным эталонным луком. Теоретический прогноз подтвердил, что трение вдоль кожи искусственного дельфина уменьшалось с увеличением толщины слоя; кроме того, было показано, что положительный эффект увеличивается с увеличением скорости, то есть с возрастающим турбулентным потоком. Следующая цель - сделать эту технологию пригодной для промышленного использования. (Qui)