Как быстро я должен махать руками, чтобы летать?

Предположим, я сверхсущество. Со стороны я выгляжу и веду себя точно так же, как обычный человек. Гибкость моих конечностей такая же, как у человека, поэтому я не могу менять форму или неестественно сгибать руки.

Мои суперспособности - сила, скорость и выносливость. Я могу двигать руками, кистями, пальцами так быстро, как хочу. У меня жесткая кожа, поэтому я не обожжусь.

Если предположить, что у меня нет снаряжения и я одет только в обычный (но очень прочный) купальный костюм, как быстро я должен махать руками (или ногами), чтобы летать? Какой вид движения лучше всего подходит для полета по воздуху, плавание или взмахи руками?


Предположения

Я достаточно силен и быстр, чтобы непрерывно выполнять необходимые движения в течение, скажем, получаса.

Я не поврежден стрессами и напряжениями моих усилий.

Я среднего веса, роста и т.д. для человека. Внешне никто не может отличить, просто взглянув.

Гравитация и другие условия для меня нормальны для Земли, и у меня нет способностей к левитации, кроме тех, которых я могу достичь, двигая конечностями.

Я могу прыгнуть, чтобы взлететь, но я не могу преодолевать большие расстояния, не взмахивая крыльями. Мне нужно лететь и поддерживать постоянную высоту и скорость** не менее получаса, и это было бы нецелесообразно, если бы я просто прыгал.


Примечания

На случай, если кто-то возразит, что мои сверхспособности требуют магии. Это может быть так, но вся магия заключена в моем теле. Я не могу протянуть руку и изменить силы природы, такие как гравитация. Я могу влиять только на то, что находится внутри моей кожи, и я не могу изменить свою массу.

** Я недавно отредактировал требование постоянной высоты и скорости для ясности.

Вы не можете. Это не вопрос скорости. Это вопрос аэродинамики. Взмахи руками не создают подъемной силы.
@Mary - А как насчет сверхбыстрого брасса?
Я убежден, что @Mary права. Легко толкнуть воду по сравнению с атмосферой. Взмахи руками с суперскоростью создадут много шума и могут вызвать локальные атмосферные помехи, но рука просто не может вытолкнуть достаточно воздуха на любой скорости, чтобы сместить вес тела. Даже если вы не махали крыльями и не превращались в движения пловца, чтобы зачерпывать воздух при гребке вниз, но минимизировать сопротивление гребку вверх... Я не чувствую приостановки недоверия по этому поводу. Площадь поверхности птичьего крыла относительно его веса огромна по сравнению с человеческим.
С достаточной тягой свинья может летать, вам нужен очень сильный сверхчеловеческий уровень сильный... пукает. Затем используйте взмахи, чтобы сигнализировать наземным бригадам о вашем прогрессе.
Ты не можешь... без посторонней помощи. Чтобы создать подъемную силу без аэродинамических поверхностей, вы должны быть в состоянии протолкнуть больше воздуха вниз, чем вверх , а наилучшее соотношение, которое вы можете создать с помощью человеческой анатомии, ничтожно мало (ваши руки более или менее круглые). Вам нужно будет пристегнуть какие-то искусственные «крылья», чтобы иметь гораздо большую площадь для выталкивания воздуха вниз, которую вы затем можете повернуть на 90 °, чтобы минимизировать количество воздуха, которое вы выталкиваете при движении вверх.
@Mary Все летает с достаточной силой!
@JBH Если вы двигаете руками достаточно быстро, теоретически число Рейнольдса должно увеличиться до такой степени, что это будет больше похоже на плавание, чем на полет. Но на пути есть надоедливый звуковой барьер. Вам также понадобятся руки из анобтаниума и источник топлива из анобтаниума. В любом случае, ожидайте, что вы будете махать руками намного быстрее, чем колибри.
@DKNguyen - унобтаниум в порядке, если он весь содержится в коже героя (я полагаю, может быть проблема с выделением тепла и поджогом всего поблизости). Допустим, в его теле есть переносной портал к огромному источнику энергии и еще один для выхлопных газов. Скорость колибри просто разминка для этого парня.
Честно говоря, если вы суперсущество, вам все равно будет намного проще использовать свои сверхспособности, чтобы крутить педали на старомодном летательном аппарате. Или потрите руки очень быстро, чтобы произвести достаточно тепла для воздушного шара, или какой-нибудь нелепый метод в этом роде, потому что все они менее нелепы, чем двигать конечностями так быстро, что вы передвигаетесь по воздуху.
@DKNguyen - Проблема в том, что как супергерой я не знаю, когда буду нужен. Я не могу везде таскать сдутый воздушный шарик. Они довольно громоздкие, как и самолет

Ответы (5)

Мои суперспособности - сила, скорость и выносливость. Я могу двигать руками, кистями, пальцами так быстро, как хочу. У меня жесткая кожа, поэтому я не обожжусь.

Зачем вообще летать? Просто беги и прыгай. Если вы достаточно быстры и сильны, вы можете просто совершить необычайный прыжок в длину (возьмите тех олимпийских спортсменов), который будет выглядеть так, будто вы летите к кому-либо на земле. Но на самом деле, кого волнует, создаете ли вы подъемную силу? Вы фактически летите, потому что вы очистили здания и тому подобное и двигаетесь по прямой. Конечно, это приведет к тому, что вы не сможете изменить направление в воздухе, поскольку вы не являетесь аэродинамическим профилем. И вы можете разбить некоторые здания с несвоевременным прыжком на пути вверх или вниз. Но давайте предположим, что врезаться в здания и/или разбивать их — это просто безобидное развлечение для вас.

Но люди все еще могут быть убеждены, что вы на самом деле летите, тогда как на самом деле вы просто падаете по заданной траектории. Я имею в виду, посмотрите на самолет, знаете ли вы, что он летит или падает, если только он не делает что-то, что требует аэродинамического профиля, например, поворот. Он мог быть запущен с помощью катапульты за много миль и приземлиться за много миль, насколько вам известно.

Кроме того, вы можете делать плавательные движения во время падения и рассказывать людям, что вы можете плавать по воздуху, чтобы попытаться убедить людей, что вы можете летать, но вы знаете правду, вы просто прыгаете.
Спасибо. Я упомянул (и исключил) это в своих предположениях. Проблема в том, что я хочу поддерживать постоянную скорость и высоту. Например, я мог бы помочь своим соседям, опрыскивая их поля, или я мог бы заняться поиском и спасением на море, когда вертолеты слишком суровы. Без способности парения было бы очень трудно найти выжившего в спасательном поясе. Кроме того, было бы очень трудно, если вообще возможно, выпрыгнуть из моря, если бы я приземлился не в том месте или пытался нести выжившего.
Я полагаю, что это правда, но с достаточной скоростью вы могли бы выйти на чрезвычайно низкую околоземную орбиту, пока трение о воздух не замедлит вас достаточно, чтобы приземлиться. Я понимаю вашу точку зрения, что вы хотели бы зависнуть, и это на самом деле не решит вашу проблему. Но теоретически вы могли бы не спать дольше получаса, просто прыгнув, не затрачивая при этом никакой дополнительной энергии.
Другой вариант — сдвинуть мир с земли. Тогда атмосфера может быть более плотной, чем на Земле. Позволяет «плавать» в атмосфере. Законы гидродинамики допускали бы такое, если бы атмосфера была плотнее. Между полетом и плаванием нет большой разницы, кроме плотности среды. В таком мире полет был бы открыт гораздо раньше, и, естественно, больше животных тоже было бы способно летать.

Итак... вам понадобится какой-нибудь костюм.

Я предполагаю, что это может принять любую из многих форм (автожир, вингсьют для прыжков с парашютом и т. д.), чтобы изменить вашу аэродинамику. Тогда взмахи руками и/или ногами будут использоваться в качестве источника энергии. Как сказал Райан, вы также можете совершать длинные прыжки и использовать свой вингсьют, чтобы управлять падением/планированием. Это не был бы полет без посторонней помощи, но из-за веса и аэродинамики человеческого тела полет невозможен без небольшой помощи, по крайней мере, насколько я понимаю. В отличие от птиц, у которых есть крылья, наши руки имеют примерно одинаковую форму сверху и снизу, а это означает, что взмахи руками создают такую ​​же прижимную силу, как и полет вверх с помощью рук, это все равно, что подниматься в ведре за ручку.

ЕСЛИ у вас должен быть только купальник: снимите его. Свободный и свежий путь; используйте этот стратегически большой костюм, чтобы сделать себе небольшой парашют или аэродинамический профиль. Прыгать и скользить. Повторить. Вы будете самым свежим и наименее потным супергероем, даже если вам придется страдать от унизительных имен супергероев, таких как Butt-boy™ или Ballbouncer™.

Мне не очень нравится идея какого-либо оборудования. Если бы мою одежду можно было каким-то образом трансформировать без особых проблем, и она не была бы слишком громоздкой при ношении, тогда это возможно. Думаю, мои руки могли бы действовать как маленькие крылья. Они могут образовывать аэродинамическую форму, а угол можно менять. Я уверен, что туда можно подняться.

Вы не можете. Как сказала Мэри в комментариях, дело не в силе, а в аэродинамике.

Чтобы летать, вам нужно создать подъемную силу, а для этого вам нужна соответствующая поверхность. Крылья хороши для этого, потому что они правильно отклоняют воздух. Для человеческой руки воздух проходит через нее с обеих сторон. Величина подъема незначительна. Вы можете двигать руками со сверхзвуковой скоростью, и вы все равно застрянете на земле.

Все человеческое тело может иметь достаточную подъемную силу, чтобы оставаться на плаву, если снизу дует очень сильный ветер. Это основа для определенного аттракциона в некоторых парках развлечений, называемого вертикальной аэродинамической трубой:

Человек, плавающий в вертикальной аэродинамической трубе

Вы знаете, как это работает. Чтобы летать, вашему герою нужно будет генерировать такое количество ветра. Никакое количество взмахов руками не создаст этого из-за аэродинамики, поэтому следующая мысль, которую вы думаете, это сдуться, как Супермен. На самом деле это тоже не работает, потому что вы просто не можете хранить достаточно воздуха в легких, чтобы постоянно его вытягивать. И если вы будете делать это затяжками, вы будете сосать почти тот же воздух, что и дуете.

В качестве альтернативы герой может очень быстро сдуться вниз. Здесь работает тот же принцип ракет - у вас будет столько импульса вверх, сколько импульса газа, спускающегося вниз. Вы увидите пламя или плазму, выходящую изо рта героя, но герой будет подниматься очень быстро. Это дало бы некоторое время для того, чтобы снова заполнить легкие, а затем еще один удар в направлении, противоположном тому, в котором вы хотите двигаться. Это позволит обеспечить устойчивый полет.

Поздравляем, вы человек-колибри

Итак, эта идея просто нелепа, но я не думаю, что она технически невозможна. Первое правило:

  1. Колибри взмахивают крыльями в форме восьмерки

Это тоже будет вашим МО. Вы должны ожидать, что будете делать со своим телом в воздухе то же самое, что и в воде, чтобы ходить по воде, поэтому вы будете двигать руками в виде маленьких восьмерок по бокам ниже плеч и, возможно, ниже талии.

  1. Колибри взмахивают крыльями до 70 раз в секунду

Это нижняя граница того, как быстро вы должны двигать руками, но следует помнить несколько важных вещей:

Во-первых, ваши руки более аэродинамичны, чем крылья колибри. Насколько аэродинамичнее, на самом деле я не знаю достаточно, чтобы рассчитать гидродинамику, но я думаю, справедливо предположить, что они по крайней мере в 3 раза аэродинамичнее крыльев колибри из-за ширины и формы. Таким образом, мы должны утроить эту скорость до 210 ударов в секунду.

Во-вторых, размах крыльев у летающих птиц обычно увеличивается со скоростью, примерно равной квадратному корню из веса животного . Итак, колибри имеет размах крыльев около 6 сантиметров и весит около 5 граммов. Мы предположим, что у вас размах крыльев около 1,5 метра (в 25 раз больше, чем у колибри), а вы весите 75 кг, чтобы упростить вычисления (в 15 000 раз больше, чем у колибри). Это означает, что размах ваших крыльев примерно в 5 раз меньше, чем нужно для работы. Квадратный корень, потому что площадь ваших крыльев увеличивается с квадратом размаха крыльев, и именно площадь ваших крыльев делает всю работу, и вы получаете новую скорость взмахов, округленную до 500 ударов в секунду.

Если вы двигаете руками крошечными восьмерками по бокам 500 раз в секунду, я ожидаю, что они двигаются как минимум на 30 см за взмах или 150 м/с (335 миль в час для нас, поклонников имперских измерений).

Я не совсем понимаю ваш расчет. Однако скорость движения, которую вы предлагаете, не является проблемой - увеличьте ее до 1000 бит/с, если хотите. PS Не я минусовал.

Вы можете прыгать, и когда вы прыгаете, вы не машете ногами, как муха крыльями. Поднимите руки один раз, очень медленно... Затем опустите их достаточно быстро, чтобы переместить больше воздуха, чем ваш вес.

Насколько быстро это будет? Достаточно быстро, чтобы создать дыру пустоты в воздухе там, где движутся ваши руки... Значит, выше скорости звука. Ваши руки будут звучать как выстрелы.

Мне нравится идея со звуком выстрела. Наверное, это будет звучать как автоматическое оружие, отлично. Я думаю, что то, что вы предлагаете, очень похоже на плавание брассом. Вы можете толкать руки вперед, когда они сближены, но выпрямлять их для движения вниз.