Анатомически правильные пропеллеры

ПРИМЕЧАНИЕ. Ранее я задавал тот же вопрос о колесах, потому что думал, что ответы по-прежнему помогут мне и что колеса более применимы к более широкой аудитории, чем пропеллеры. Однако я удалил его, поняв, что это дубликат. Я должен был просто задать свой первоначальный вопрос, поскольку биологические пропеллеры были моей целью с самого начала. После поиска этот пост оказался самым близким к дубликату, который мне удалось найти.

Какого черта вы имеете в виду, Анатомически Правильные Пропеллеры??

Так что я некоторое время обдумывал идею биологически эволюционировавших пропеллеров. Я получил идею от Peahat из серии видеоигр Legend of Zelda.

Есть ли способ для биологического существа развиться таким образом, чтобы у него были «пропеллеры», позволяющие ему летать?

Одна из проблем заключается в том, что вращение пропеллеров будет тянуть мышцы и связки до тех пор, пока они не порвутся. Подумайте о том, что происходит, когда проволока или нить случайно застревают во вращающемся предмете: он просто тянет и тянет, пока проволока или нить полностью не намотаются на механизм, что значительно усложнит распутывание. Иногда это даже может привести к повреждению используемых материалов.

В этом вопросе «пропеллер» может относиться к любой части тела или частям тела, способным двигаться по кругу и отвечающим перечисленным ниже требованиям:

  • Части тела должны вращаться, чтобы достичь достаточной подъемной силы для полета (без вертикальных движений конечностей).
  • Не должны повреждать связки, мышцы или любые ткани тела. Это включает в себя повреждение от тепла из-за быстрых движений.
  • Возвратно-поступательное движение разрешено, но оно каким-то образом должно соответствовать двум вышеуказанным условиям.
  • Пропеллер должен быть биологически связан с организмом и являться его частью.

Проведя некоторые фундаментальные исследования, я узнал, что структура, обнаруженная в некоторых одноклеточных организмах, жгутик , наиболее близка к ней. Я ищу достаточно крупный организм, который можно было бы увидеть без микроскопа или увеличительного стекла. Этот диапазон может быть где угодно: от маленького и размером с жука до размера слона.

Как в организме могут развиться «пропеллероподобные» части тела, которые способны совершать аналогичные механические движения и позволяют летать?

Моя текущая идея состоит в том, чтобы иметь несколько плоских «рук» наверху организма, которые могут вращаться в течение нескольких оборотов. Они наклоняются, как лопасти вертолета, чтобы обеспечить подъемную силу и ускорение вверх, а затем выпрямляются, вращаются назад и возвращаются в исходное положение, чтобы начать процесс еще раз.

Это новая версия серии Anatomically Correct . Просто дерзай , теперь твоя очередь .

Если убрать «биологически связанный» компонент, будет проще. Полный оборот на 360 градусов — это непросто. Было бы намного проще, если бы вместо этого использовалось что-то, что раньше было биологическим и не связанным, например, что-то вроде рога животного.
Удивительно, но сделать вращающийся пропеллер проще, чем прялку. На самом деле сделать постоянно вращающийся пропеллер довольно просто. Вы тоже можете это сделать! Положите руки перед собой, как если бы ваши локти были на столе, а предплечья вытяните горизонтально перед собой, ладонями вниз и осями, согнутыми наружу. Теперь вращайте руками в непрерывном движении, запястья неподвижны, а руки пытаются двигаться по поверхности конуса, при этом правая рука движется по часовой стрелке, а левая против часовой стрелки.
@Halfthawed: полные обороты на 360 градусов легко выполняются с правильными соединениями. Положите правую руку перед собой указательным пальцем вверх. Теперь, не двигая рукой, начните вращать указательным пальцем так, чтобы он описывал поверхность конуса. Вы обнаружите, что можете непрерывно двигать пальцем в полном круговом движении!
@AlexP прав. Вы можете вращать конечность, и вы можете регулировать форму этой конечности (возможно, используя перья), когда вы вращаете ее, чтобы толкать воздух/воду только в одном направлении. Я подозреваю, что это менее эффективно, чем использование крыла или плавника, но, возможно, вращательное движение пугает или сбивает с толку хищников или производит впечатление на потенциальных партнеров.
@AlexP Разве это не будет работать только с одним «пропеллером»? Как бы у вас было несколько вращающихся рук?
Имея несколько вращающихся рук?
@AlexP Вы можете попытаться вращать оба пальца, но вы не можете вращать их друг вокруг друга. Наличие нескольких рук создает ту же проблему.
вот парень крутит обеими руками за плечо: youtu.be/T6H9lZn_w2k?t=55 . Вы также можете вращать обе руки в локтях.
Представьте, что вы находитесь в коридоре лицом по его оси. Разведите руки в стороны на уровне плеч. Теперь начните вращать руками так, чтобы ваши кисти двигались по окружности двух больших кругов, нарисованных на стенах коридора. Эй, смотри, у тебя две руки крутятся!
@AlexP Хорошо, теперь я понял, спасибо.
Зная, что это может сработать, ответы должны по-прежнему относиться к пунктам списка вопроса.
@AlexP Сами суставы - непростая часть. Они, как правило, хрупкие по сравнению с другими суставами, и ОП хочет, чтобы они могли летать. Любой круг, который я могу описать какой-либо частью тела, можно повторить несколько раз в секунду, и в этот момент он начинает болеть. Летная способность должна быть выше.
@Halfthawed, если вы попробуете махать руками очень сильно, чтобы летать, вы обнаружите, что это тоже причинит им боль, но полет на основе взмахов кажется возможным.
Вращающаяся часть шарнира - это одна проблема, но поддержание постоянного шага лопастей "пропеллера" на протяжении всего оборота - это другая. Попробуйте развернуть руку, держа ладонь вперед. Я обнаружил, что в конечном итоге мне нужно «размотать» рычаг вокруг его длинной оси, и выполнение подобных действий в реальном пропеллере несколько ухудшит эффективность и плавность хода.
@AlexP проблема в том, что сустав не вращается на 360 градусов, даже не близко, он вращается примерно на 180 градусов, чем должен вращаться в противоположную сторону, чтобы не разорвать все связки и кровеносные сосуды. Это не вращение, это круговорот, который механически очень отличается. Вы не говорите о пропеллере, вы описываете плохо используемое щупальце/хвост.
Один мой знакомый физик, сдавая часть своей крови, заинтересовался центрифугой, через которую кровь проходила до того, как ненужная часть возвращалась в его вену. Почему шланг не скручивается бесконечно? Я не помню его описания механизма, кроме того, что требуется два оборота центрифуги, чтобы вернуться в исходное состояние (он сравнил это с полуспиновыми частицами).

Ответы (3)

Простой ответ:

Два организма в симбиозе.

Организм один служит телом биотического дирижабля. Он пустил бы один (или несколько) древесных или костяных выступов, узловатые концы которых служили бы универсальным шарниром для биотического пропеллера.

Второй организм служит пропеллером. Он представляет собой деревянистую или костяную «чашу», которая нарастает на выросте организма. Его многочисленные конечности служат для поддержки винта, а также для вращения его вокруг своей оси.

Совместное пространство между двумя организмами состоит в основном из воды с компонентами слизи. Прочные подушечки, выделяющие слизь, не дают двум организмам натирать друг друга, обеспечивая при этом высокую скорость вращения.

Это устраняет невозможность того, чтобы биологическое колесо было частью единого организма, а также дает вам истинное вращение на 360 градусов, не напрягая и не разрывая ткани.

У вас есть вращающееся соединение. Где мотор?
@VogonPoet плечо НЕ является настоящим вращающимся суставом. У меня есть обширный и очень болезненный личный опыт того, что происходит, когда вы пытаетесь повернуть плечо на 360 градусов. TLDR: это не работает.
О, я знаю это! Я сказал плечо?
@VogonPoet: Двигатель также является пропеллером: у него есть конечности, которые он может использовать, чтобы «бегать» по кругу. Энергетически говоря, я думаю, что это немного смехотворно, но, по крайней мере, пропеллер крутится!
Все зависит от того, насколько организм массивен, энергетически. Лучше иметь легкие кости!

Природа сделала это с жгутиками некоторых бактерий и архей, но вы, вероятно, смотрите на жгутики эукариот .

Но в масштабе макроорганизма трение сделает это невозможным, а также обеспечит питательными веществами соединительную ткань. Самая практичная конструкция — шарнирный придаток. Подумайте о Торе, крутящем свой молот, чтобы летать. Он никогда не вращается, просто крутится. Но даже это создаст немало трений, однако это лучший вариант.

Есть только два пути.

У вас не может быть непрерывной клеточной массы, которая свободно вращается полностью, поэтому есть только два решения: она не является смежной, что довольно хорошо отражено в ответе Элемтиласа, или она не является клеточной.

Сам пропеллер представляет собой выделяемый бесклеточный материал, похожий на жемчуг, их нужно будет выращивать отдельно, а затем перемещать на какое-то валу, что-то вроде рога. Затем вам нужно что-то вроде ступни или ряда ступней, которые «ходят» вдоль пропеллера, вращая пропеллер. Проблема в том, что это невероятно неэффективно.

Анатомически правильные пропеллеры
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v