Подводные лодки оснастят вибриссами

Ластоногие (Pinnipedia) представляют собой группу хищников, к которой относятся моржи (Odobenidae) и тюлени — ушастые (Otariidae) и настоящие (Phocidae). Как у многих других млекопитающих, важным осязательным органом ластоногих являются вибриссы — жесткие механочувствительные волосы, расположенные на морде. Известно, что посредством вибрисс моржи и тюлени могут охотиться не только в светлое, но и в темное время суток, в том числе в мутных водах. В спокойном состоянии вибриссы находятся в волосяной сумке, которая частично гасит колебания тела животного, а при обнаружении добычи поднимаются, увеличивая площадь соприкосновения с водой и, как следствие, чувствительность.

Примечательно, что ни одна из современных систем обнаружения противника, которые используются военными, не обладает чувствительностью, сопоставимой с вибриссами ластоногих. Существующие подводные лодки и корабли с этой целью оснащаются различным оборудованием одного из двух основных типов — пассивного и активного. Активный мониторинг заключается в том, что гидроакустическая система судна, в частности активный гидролокатор, посылает звуковые импульсы в нужном направлении, после чего принимает отраженные импульсы и, обработав их, картографирует территорию. Пассивное обнаружение предполагает регистрацию шумов, издаваемых техникой противника. Такую функцию выполняют шумопеленгаторные станции.

При этом наиболее перспективными считаются пассивные гидроакустические системы. Дело в том, что в ходе шумопеленгования они не испускают звуковых импульсов, которые повышают риск их демаскировки. В то же время пассивные системы обладают рядом недостатков. Так, они не способны зафиксировать подводную лодку, которая не издает шумов, а также находится близко ко дну или на границе температурных слоев.

Чтобы восполнить пробел, специалисты из научной лаборатории Научно-исследовательского центра подводных боевых действий (Naval Undersea Warfare Center) ВМС США реализуют проект, целью которого заявлена реконструкция вибрисс ластоногих и последующая разработка на их основе пассивных сенсоров для военной техники. К настоящему времени ученым уже удалось воссоздать трехмерную модель вибриссы и распечатать ее на 3D-принтере. Сообщается, что механические свойства модели сопоставимы с оригиналом. Следующим шагом станет реконструкция волосяной сумки: помимо гашения вибраций от тела животного, она также обеспечивает чувствительность вибрисс.

Ранее немецкие исследователи обнаружили, что обыкновенные тюлени (Phoca vitulina) с помощью вибрисс могут быстро распознать и локализовать дыхание придонных рыб, даже если те прячутся в песке. Эксперимент показал, что вибриссы помогают хищникам улавливать слабые колебания воды, возникающие, когда рыбы пропускают ее через жабры. При этом движения рыб, проплывающих мимо, не мешают тюленям чувствовать добычу.