В последнее время в связи с тем, что транспорт стал одним из основных и самых нерациональных потребителей электроэнергии, тема «энергетика и транспорт» становится особенно актуальной. Мои исследования и разработки в этой области дают мне право утверждать, что развитие транспортных средств, за небольшим исключением, шло ошибочным путем. В результате чего на транспорте сжигается в 10 раз больше необходимого и достаточного количества топлива, чем наносится неисчислимый и невосполнимый ущерб природе.

Многим известен «парадокс Грея»: дельфин, развивая скорость 10 м/с должен иметь мощность в 10 раз большую им располагаемой. Из этого (на мой взгляд) следуют такие выводы:

1. Современные плавсредства при мощностях, которыми они располагают, должны передвигаться со скоростями хотя бы в несколько раз большими.

2. При неизменном запасе топлива плавсредство с таким же движителем, как у дельфина, обеспечит в 10 раз большую дальность плавания.

Учеными выдвигался ряд гипотез, объясняющих феномен плавания рыб и китообразных. Но на деле применить их не удавалось. Такие теории и гипотезы появляются до сих пор профессор В. И. Меркулов предположил, что « рыбы каким-то образом «умеют» очень сильно снижать сопротивление воды». Однако гипотеза В. И. Меркулова базируется на наблюдениях такой частности, как рострум. Большинство же рыб не имеют этого приспособления.

В свое время В. В. Шулейкин, обнаружив, что змеи и угревидные плавают за счет изгибов тела, выдвинул волновую теорию перемещения рыб, хотя в то же время им пристально рассматривалась летучая рыба, которая под его теорию явно не подходила, так как ее тело не может изгибаться - мешают мощные плавники-крылья. Наблюдения над этим животным показывали, что колеблется только хвостовой плавник, обеспечивающий летучей рыбе стремительное движение в воде, которое затем продолжается в свободном воздушном полете. Очевидно, что именно хвостовой плавник летучей рыбы и следовало взять для подражания.

Еще в 1910 г., проанализировав кинематические и гидродинамические особенности гребного винта, выдающийся российский корабел В. П. Костенко обратил внимание на его принципиальные недостатки и противопоставил ему созданные природой движители рыб и морских животных.

И еще один любопытный факт. Сотрудники Токийского технологического института провели испытания морского катера, названного ими «плавниковый корабль». Вместо винта у него действует движитель, по форме и движениям напоминающий хвост дельфина. Такое плавсредство расходует топлива на 30% меньше, чем обычный катер (при равной скорости).

Впрочем, результаты, полученные В. П. Костенко и японскими исследователями, выглядят очень и очень скромно в сравнении с возможным 10-кратным сокращением расхода топлива по «парадоксу Грея».

Проблемы оптимального использования касаются и транспортных средств, передвигающихся в воздушной среде. Но наибольшего внимания в этой связи заслуживают легковые автомобили, заполонившие улицы и отравляющие окружающую среду. Следует вспомнить, что транспортное средство братьев Райт, оснащенное двигателем в 50 л. с., развив скорость 50 км/ч, оторвалось от земли и полетело. Современный автомобиль при мощности двигателя от 100 до 300 л. с., развив скорость до 300 км/ч, тоже отрывается от земли и устремляется в свободный полет, несмотря на то что 75% топлива расходуется на преодоление лобового сопротивления и лишь часть из оставшихся 25% топлива обеспечивает автомобилю движение. Необходимо осознать, что легковой автомобиль, осуществляя движение в воздушной среде, только с ней и должен взаимодействовать - так, как делают птицы. Принцип этого взаимодействия до сих пор не совсем ясен.

Одним из первых пытался объяснить его великий Леонардо да Винчи. Он писал: «Воздух под ударами крыльев сжимается, приобретая, таким образом, свойства твердого тела, благодаря которым птица поддерживает себя в воздухе и скользит, как по наклонной плоскости». Видимо, на основании этого высказывания и возникло такое ученое мнение: «Мах сверху вниз - активен и обеспечивает силу тяги, т. е. поступательное движение; мах снизу вверх - пассивен, он является подготовительным; поступательное движение птицы продолжается по инерции».

То, что мах снизу верх пассивен, на мой взгляд, мнение ошибочное, но его восприняли как истину и конструкторы-изобретатели махолетов.

Для решения проблемы оптимального передвижения в водной и воздушной средах была создана целая наука бионика с подразделами гидробионика и аэробионика. Но, к сожалению, решение так и не было найдено.

Автору удалось найти подходы к решению. Элементарный физический механизм, лежащий в основе машущего полета, - это клин-ускоритель, дающий выигрыш в скорости. Работа хвостового плавника скомброидных рыб и китообразных есть разновидность работы машущего крыла. Машущее крыло (хвостовой плавник), работая в воде или воздухе, взаимодействует с ней, отталкиваясь колеблющейся плоскостью (плавника или крыла) от масс (воды или воздуха), приобретающих форму и свойства твердого тела, а именно - клина-ускорителя, отчего и происходит предельно эффективное отталкивание-соскальзывание с одновременным мощным откачиванием масс, возникающих перед стремительно перемещающимся живым организмом.

Полет птиц, плавание рыб схематически отображается следом конькобежца. Именно клин-ускоритель преображает обычный метровый шаг человека в 10-12-метровый шаг конькобежца.

Именно клин-ускоритель, который является основой бега на коньках и лыжах (коньковый ход), плавания скомброидных рыб и китообразных, машущего полета птиц, летучих мышей и насекомых. При этом отдельно стоит указать на эффективность маха крыла (плавника) снизу вверх, а также на то, что машущее крыло способно даже обеспечить иногда подъемную силу, направленную вертикально вверх.

Найденный механизм позволил дать объяснение «парадоксу Грея». Доказано, что хвостовой плавник (машущее крыло) одновременно обеспечивает поступательное движение-тягу и откачивание воды (воздуха), возникающих перед движущимся живым организмом. При этом особых усилий на борьбу с лобовым сопротивлением не затрачивается.

Возможность реализации данных идей обеспечена конструктивными решениями, защищенными патентами РФ № 2081779 («Судно-катамаран») № 2089460 («Крыло орнитоптера»), № 2090441 («Движитель для судов и аппаратов надводного и подводного плавания»).

Эти решения помогут создать высокоскоростные, экономичные и максимально экологичные транспортные средства. Соответственно - существенно помочь в решении проблем энергосбережения.