Солитон в рабочей спецовке

Soliton as Civil Worker

В контексте общих закономерностей функционирования биологических систем Мирового Океана проблемы восстано­вления рыбных запасов и изучения закономерностей миграции, прироста и учета поголовья рыбного стада требуют исследования возможностей создания нетрадиционных систем, регистрирующих рыбные ресурсы в закрытых водоемах. Поэтому становится очевидным, что в условиях постоянно увеличивающейся тех­ногенной нагрузки на водный бассейн (моря, озера, реки, водоемы), разрастающейся кризовой ситуации среды обитания самостоятельной и актуальной задачей в экологическом, экономическом и политическом аспектах становится проблема исследования физической природы явлений и эффектов, сопут­ствующих жизнедеятельности обитателей водоемов. Следова­тельно, задачи изучения закономерностей миграции, прироста и учета поголовья рыбного стада в интересах воссоздания рыбных запасов являются своевременными и актуальными.

В общей математической модели экологической системы Мирового Океана, построенной в конце 80-х – начале 90-х годов прошлого столетия, предложено применение физических методов косвенного определения количества гидробионтов в океане. Эти методы, основанные на использовании лазерного луча для прощупывания поверхностного слоя океана и на способности гидробионтов к свечению – биолюминесценции. Они полезны, в основном, для оценки распределения, например, различных групп планктона в водах океана, но не могут быть эффективными для решения задач изучения закономерностей миграции, прироста и учета поголовья рыбного стада даже в условиях закрытых водоемов.

Проблемы восстановления рыбных запасов и изучения закономерностей миграции, прироста и учета поголовья рыбного стада вызывает необходимость исследования нетрадиционных методов создания конкурентоспособных нетрадиционных систем, регистрирующих рыбные ресурсы в закрытых водоемах.

Для решения этих проблем необходимо:

- исследовать физическую природу явлений и эффектов, сопутствующих жизнедеятельности гидробионтов – обитателей водоемов;

- осуществить поиск и исследование физических прин­ципов построения датчиков, предназначенных для обнаружения вышеупомянутых явлений и эффектов;

- разработать методы и средства, обеспечивающие оптимальное заполнение банка данных в интересах решения сформулированной проблемы.

Известно, что спереди любого движущегося в погруженном положении тела формируется отличающейся по своим статисти­ческим характеристикам от окружающей среды замкнутый объем сжатия – "область сжатия", на создание которого тело, во время движения расходует значительную часть мощности своих дви­жителей. Эта система, пребывая в нестабильном состоянии, пы­тается перейти в более стабильное состояние, как правило, с ме­ньшим уровнем энергии. Наступает момент, из “области сжатия” излучается и устремляется вперед "акваквант" (energy quantum), унося с собой запасенную в “области сжатия” “избыточную энергию” приблизительно так же, как квант, излученный електроном уносит его избыточную энергию. Применительно к теории об акваквантах целесообразно говорить как о "квантах возбуждения" или просто "возбуждениях" полей объемных солитонов, иными словами можно сказать так: акваквант – квант энергии поля объемных солитонов в стратифицированной жидкой среде. Поскольку в момент излучения акваквант, уносит с собой существенную части (удельной) энергии системы "тело – "область сжатия", он начинает двигаться со скоростью, значительно превышающей скорость гидробионта. Эти возму­щения приводят к изменению статистической структуры гидрофи­зического поля жидкости преимущественно в направлении движения тела, исследования которых позволяют утверждать, что существует принципиально отличающийся от традиционных методов механизм, с помощью которого можно обнаружить движения, сопутствующие жизнедеятельности обитателей водоемов. [1].

Анализ имеющихся сведений и результатов проведенных исследований позволяет сделать вывод о необходимости проведения углубленных разработок механизма формирования пространственных проявлений жизнедеятельности гидробионтов (как носителей информации) и создания технических средств отбора этой информации с учетом того, что условия сбора и регистрации энергии, несущей информацию, разнообразны, а в некоторых случаях непредсказуемы.

В процессе исследования механизма взаимодействия движения обитателей водоема с водной средой доказано, что живые обитатели водоемов обладают гидродинамическим восп­риятием аномалий гидрофизического поля и реализуют пас­сивные методы гидрофизической локации.

Движению обитателей водной среды сопутствует обра­зование различных объемных полей, вид и статистическая стру­ктура которых зависят от характера и способа движения животного, его скорости и направления. Создаваемые движением гидробионта пространственные поля гидродинамических возму­щений специфичны для каждого вида обитателей водоемов, зави­сят от пола и возраста животного. Поэтому процесс распоз­навания вида и массы рыб (как индивидуума, так и стада) не представляет особых затруднений.[2].

1-плавучесть; 2-устройство измерения; 3-кабель-трос; 4-якорь.

1-устройство измерения; 2-стержень; 3-якорь; 4-цилиндрическая защитная сеть; 5-линейная защитная сеть Рис. 1

1-устройство измерения; 2-круглый волногасящий барьер; 3-ветрозащитный колпак; 4-растяжки; 5-защитная сеть. Рис. 2

На рисунках 1 и 2 пока­заны примеры установки датчи­ков, регистрирующих гидродина­мические возбуждения среды, обусловленные жизнедеятельно­стью гидробионтов (рис. 1 – дон­ная установка датчиков, рис.2 – установка датчика с защитой от поверхностных волн в большом водоеме).

Вариант установки датчи­ков определяется размерами во­доема, состоянием окружающей среды, дна, основанием и кон­фигурациями берега, ветровой обстановкой и другими фактора­ми.

Технология и проектирова­ние стационарных систем учета рыбных запасов на рыбоводчес­ких фермах основаны на новых принципах теории акваквантов и объемных солитонов, разработан­ных на базе исследований природы специфических гидродина­мических взаимодействий движения различных малых подводных форм (МПФ) природного и техногенного происхождения и развития нетрадиционных методов их пассивного обнаружения, используя новые физические принципы.

Впервые в мировой науке доказана реальная возможность практического использования ме­тодов навигационной гидробио­ники в гидролокации.

Результаты исследований аналогов в мировой науке не имеют. В Украине подобные разработки не ведутся и ни теория акваквантов и объемных солитонов, ни технологии "SolitaryWave", к сожалению, не востребованы в нашем отечестве.

Литература:

1. Князюк А.Н. Объемные солитоны. – К.: ВІР, 2004, № 11, с. 28-29.

2. Князюк А.Н. Навигационная гидробионика и гидрофизическая локация. – К.: ВІР, 2004, № 4, с. 27-29.

Опубликовано: из статьи "Стационарная система учета рыбных запасов в рыбоводческих хозяйствах" — К: "Изобретатель и рационализатор" № 7 2006, с.13-14