Летать как акула: почему новые лайнеры будут покрыты «зубастой» пленкой
Миллионы лет эволюции подарили миру удивительные решения, которые человек только начинает понимать. Один из таких примеров скрыт в глубинах океана, где акулы, благодаря уникальной структуре кожи, движутся с поразительной эффективностью. И сейчас эта природная технология поднялась высоко в небо, чтобы бросить вызов законам аэродинамики.
Кожа акулы покрыта микроскопическими зубчатыми чешуйками — дермальными зубчиками и бороздками. Они создают турбулентные микровихри, которые уменьшают сопротивление воды и предотвращают обрастание водорослями.

Кожа акулы под микроскопом
Инженеры австралийской аэрокосмической компании MicroTau воспроизвели эту структуру, создав материал с бороздками глубиной всего 50 микрон (тоньше человеческого волоса). При нанесении на поверхность самолета эти канавки направляют воздушный поток, снижая трение на 5–10%.
Подсмотреть инновацию у природы — это давнишняя человеческая практика. К примеру, форма клюва зимородка вдохновила конструкторов на дизайн поездов Shinkansen. С «птичьим клювом» составы стали не только тише, но и на 10% энергоэффективнее.
Те же шипы кактуса помогли ученым создать совершенно новые технологии по сбору влаги в засушливых регионах.
Однако акулья кожа — уникальный пример многофункциональности: она не только улучшает аэродинамику, но и обладает антибактериальными свойствами. В авиации это может сократить расходы на очистку самолетов от загрязнений.
Эксперты объясняют, почему снижения трения воздуха очень важно, особенно сейчас. По последним данным, авиация ответственна за 2,5% глобальных выбросов CO₂. Даже 4% экономии топлива, как прогнозирует MicroTau, сократят выбросы на миллионы тонн в год. Для сравнения: это эквивалентно посадке 150 миллионов деревьев ежегодно.
Прежде чем материал попал на самолеты, его протестировали в цифровых симуляторах. Моделирование показало, что при покрытии 70% поверхности Airbus A320 бороздки могут снизить сопротивление на 4% и более в крейсерском режиме. Однако реальные испытания сложнее: воздушные потоки зависят от высоты, скорости и даже влажности.
— отмечают в MicroTau.
Американская Delta Air Lines и австралийская Jetstar Airways станут первыми, кто протестирует новую технологию. Цель первых испытаний — определить оптимальные зоны для нанесения материала. Например, крылья создают 40% общего сопротивления, поэтому даже частичное покрытие этой области даст заметный эффект.

Спецпокрытие Riblet от MicroTau устанавливается на самолёт Lockheed Martin C-130J ВВС США
ВВС США уже испытали материал на транспортнике Lockheed Martin C-130J Super Hercules, проведя четыре из шести запланированных экспериментальных полетов.
— Роберто Герреро, ВВС Соединенных Штатов.
Еще более впечатляющие результаты показал прототип сверхзвукового XB-1 от Boom Supersonic. При скорости 1,18 Маха (1460 км/ч) «акульи» накладки на фюзеляже не только выдержали нагрузку, но и сохранили целостность. Это критически важно для будущих пассажирских сверхзвуковых рейсов, где аэродинамика определяет безопасность и экономичность.
Почему наклейки, а не краска? Дело в том, что микротекстуру невозможно воспроизвести традиционными методами окраски. Пленки MicroTau печатаются на 3D-принтерах с точностью до нанометра, а их адгезивный слой выдерживает перепады давления и вибрацию. Махмуд Хусейн из Колорадского университета добавляет: «Это как временная татуировка для самолета — ее можно заменить без вреда для корпуса».
Главный риск — долговечность. Из неофициальных источников стало известно, что на одном из предыдущих испытаний часть пленки все отклеилась при скорости 800 км/ч. MicroTau усовершенствовала клейкий состав, но проблемы остаются: песчаные бури, град или обледенение могут повредить микроструктуру. Кроме того, бороздки должны оставаться чистыми — пыль или насекомые снизят их эффективность.

Boom XB-1 взлетает с наклеенными на нижнюю часть заплатками MicroTau Riblet Package
Сейчас материал тестируют на участках размером 1–2 м². Для достижения 4% экономии нужно покрыть не менее 30% самолета. Это требует не только ресурсов, но и пересмотра стандартов сертификации. Например, FAA (Федеральное управление гражданской авиации США) разрешает вносить изменения в конструкцию самолета только после тысяч часов испытаний.
Технология MicroTau может выйти за пределы авиации. В 2022 году датская компания Vestas экспериментировала с аналогичным покрытием для лопастей ветрогенераторов — это увеличило их КПД на 3%. А в 2008 году плавательные костюмы Speedo Fastskin, имитирующие кожу акулы, помогли спортсменам установить 108 мировых рекордов. Теперь инженеры думают, как применить такие материалы в автомобилестроении и даже архитектуре.
Когда океан встречается с небом
Кожа акулы покрыта микроскопическими зубчатыми чешуйками — дермальными зубчиками и бороздками. Они создают турбулентные микровихри, которые уменьшают сопротивление воды и предотвращают обрастание водорослями.

Кожа акулы под микроскопом
Инженеры австралийской аэрокосмической компании MicroTau воспроизвели эту структуру, создав материал с бороздками глубиной всего 50 микрон (тоньше человеческого волоса). При нанесении на поверхность самолета эти канавки направляют воздушный поток, снижая трение на 5–10%.
Подсмотреть инновацию у природы — это давнишняя человеческая практика. К примеру, форма клюва зимородка вдохновила конструкторов на дизайн поездов Shinkansen. С «птичьим клювом» составы стали не только тише, но и на 10% энергоэффективнее.
Те же шипы кактуса помогли ученым создать совершенно новые технологии по сбору влаги в засушливых регионах.
Однако акулья кожа — уникальный пример многофункциональности: она не только улучшает аэродинамику, но и обладает антибактериальными свойствами. В авиации это может сократить расходы на очистку самолетов от загрязнений.
Эксперты объясняют, почему снижения трения воздуха очень важно, особенно сейчас. По последним данным, авиация ответственна за 2,5% глобальных выбросов CO₂. Даже 4% экономии топлива, как прогнозирует MicroTau, сократят выбросы на миллионы тонн в год. Для сравнения: это эквивалентно посадке 150 миллионов деревьев ежегодно.
От лаборатории до небес
Прежде чем материал попал на самолеты, его протестировали в цифровых симуляторах. Моделирование показало, что при покрытии 70% поверхности Airbus A320 бороздки могут снизить сопротивление на 4% и более в крейсерском режиме. Однако реальные испытания сложнее: воздушные потоки зависят от высоты, скорости и даже влажности.
Каждый самолет — это, по сути, отдельное исследование и отдельная разработка
— отмечают в MicroTau.
Американская Delta Air Lines и австралийская Jetstar Airways станут первыми, кто протестирует новую технологию. Цель первых испытаний — определить оптимальные зоны для нанесения материала. Например, крылья создают 40% общего сопротивления, поэтому даже частичное покрытие этой области даст заметный эффект.

Спецпокрытие Riblet от MicroTau устанавливается на самолёт Lockheed Martin C-130J ВВС США
ВВС США уже испытали материал на транспортнике Lockheed Martin C-130J Super Hercules, проведя четыре из шести запланированных экспериментальных полетов.
Это отличная возможность провести оптимизацию устаревших самолетов. Это не только позволит экономить миллионы долларов на топливе, но и позволит заметно увеличить дальность полета
— Роберто Герреро, ВВС Соединенных Штатов.
Еще более впечатляющие результаты показал прототип сверхзвукового XB-1 от Boom Supersonic. При скорости 1,18 Маха (1460 км/ч) «акульи» накладки на фюзеляже не только выдержали нагрузку, но и сохранили целостность. Это критически важно для будущих пассажирских сверхзвуковых рейсов, где аэродинамика определяет безопасность и экономичность.
Почему наклейки, а не краска? Дело в том, что микротекстуру невозможно воспроизвести традиционными методами окраски. Пленки MicroTau печатаются на 3D-принтерах с точностью до нанометра, а их адгезивный слой выдерживает перепады давления и вибрацию. Махмуд Хусейн из Колорадского университета добавляет: «Это как временная татуировка для самолета — ее можно заменить без вреда для корпуса».
Что ждет авиацию завтра?
Главный риск — долговечность. Из неофициальных источников стало известно, что на одном из предыдущих испытаний часть пленки все отклеилась при скорости 800 км/ч. MicroTau усовершенствовала клейкий состав, но проблемы остаются: песчаные бури, град или обледенение могут повредить микроструктуру. Кроме того, бороздки должны оставаться чистыми — пыль или насекомые снизят их эффективность.

Boom XB-1 взлетает с наклеенными на нижнюю часть заплатками MicroTau Riblet Package
Сейчас материал тестируют на участках размером 1–2 м². Для достижения 4% экономии нужно покрыть не менее 30% самолета. Это требует не только ресурсов, но и пересмотра стандартов сертификации. Например, FAA (Федеральное управление гражданской авиации США) разрешает вносить изменения в конструкцию самолета только после тысяч часов испытаний.
Технология MicroTau может выйти за пределы авиации. В 2022 году датская компания Vestas экспериментировала с аналогичным покрытием для лопастей ветрогенераторов — это увеличило их КПД на 3%. А в 2008 году плавательные костюмы Speedo Fastskin, имитирующие кожу акулы, помогли спортсменам установить 108 мировых рекордов. Теперь инженеры думают, как применить такие материалы в автомобилестроении и даже архитектуре.
- Дмитрий Алексеев
- newscientist.com, grizly.club, microtau.com.au
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
В Нью-Йорке может рухнуть 300-метровый небоскреб, причем не один
Власти твердят, что все безопасно, но статистика неумолима: более сотни жалоб, полторы сотни нарушений, больше сотни штрафов...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
170 миллионов черных дыр прячутся на кладбищах Млечного Пути
Ученые доказали, что в свое время эти космические объекты в буквальном смысле сбежали с места своего рождения...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...