3関節平板形水中推進機構の研究により, 高速・高効率を実現するためには,やはりマグロやイルカなどのような 実際の高速遊泳動物の推進方式が適していることがわかってきました. つまり,航空機の翼のような大きなアスペクト比(縦横比)を持つ尾びれを, 前側の胴体で力強く動かして流体を蹴る推進方式です. そこで,このような推進方式を以下のような2関節機構で近似して解析を 行いました.
このモデルでは,関節が必要最小限の2個しかないところがミソです. つまり,よく魚の運動は「くねり運動」とか「進行波」などと表現されますが, われわれは「それほど魚は複雑な運動をしていないんじゃないか」という 逆の立場で考えています. 実際,この2関節モデルでも, 胴体が尾びれからの反力などを受けて結果的に進行波状に運動することが わかりました.詳細は文献を御覧下さい. 以下にはシミュレーションの一例を示します. これは推進機構としての推進効率が最大となるときの運動を様々な角度から眺めたもので, 実際のイルカなどの泳ぎの特徴がよく表れていることが分かります.
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Fig.2 シミュレーション結果の一例 (推進効率最大のときの運動)
(Examples of simulation results, most efficient motion from various angles)
(MPEG format の方は運動一周期分ですので,お手持ちの viewer の
ループ機能を生かして見て下さい)