Может ли механическая птица с размахом крыльев Вермонта летать?

Я знаю, это звучит глупо, но я пытаюсь создать действительно зловещую фигуру, которая всегда будет наблюдать за игроком в этой гипотетической видеоигре, которую я пишу с моим отцом.

Мы оба согласились, что иметь огромную трехголовую механическую птицу с мертвым городом на спине было бы довольно жутко. Гипотетическая птица будет иметь размах крыльев около 160 миль (что соответствует размеру Вермонта с севера на юг ) . его огромные крылья.

Мой вопрос в том, сможет ли эта штука вообще летать? А если нет, то помогает ли «правило крутости» приостановить недоверие игрока?

Как правило, если вы хотите создать физически реалистичный огромный дирижабль, ваш единственный реальный вариант — это транспортное средство легче воздуха (потому что в этом случае закон квадрата-куба работает в вашу пользу).
Обратите внимание, что в конечном итоге вес хлопающего существа будет перенесен на воздух, а затем на землю. Запечатанный ящик с птицей внутри, например, будет весить одинаково независимо от того, сидит ли птица на дне ящика или летит в воздухе и даже не касается стенок - взмахи крыльев заставляют воздух опускаться, который ударяется о дно ящика. с той же силой, что и вес птицы. Нахождение под этим бегемотом, вероятно, будет катастрофическим для местной окружающей среды.
«Правило крутизны» прекрасно работает, если вы регулярно используете его для обоснования решений по построению мира в своей игре, то есть ничто даже не претендует на то, чтобы пытаться подчиняться законам физики. Если все остальное в вашей истории основано на науке, то людям будет труднее игнорировать тот факт, что эта вещь, очевидно, физически невозможна.
@ kaya3 Хотя я также видел рассказы, в которых все довольно реалистично, за исключением одной выдающейся странности, которая никогда не получает объяснения.
@Devsman Конечно, я просто хочу сказать, что если это что-то одно, то читатели с большей вероятностью подумают, что этому не хватает объяснения, тогда как если это все, то они его не ожидают.

Ответы (5)

НЕТ.

Не взмахивая крыльями, это точно.

Проблема первая:
летучий воздух поднимается от поверхности только на небольшое расстояние. Давайте будем очень щедры и назовем это 10 милями.
У вашей птицы размах крыльев 160 миль.
Если он взмахнет крыльями более чем на 1/16 своего размаха, он врежется ими в землю! 1/16, это едва покачивание, а не взмах.

Проблема вторая:
подъемная сила крыла примерно пропорциональна площади поверхности крыла, которая масштабируется как длина * длина.
Вес, которому эта подъемная сила должна противодействовать, чтобы иметь возможность летать, измеряется как длина * длина * длина.
Это старый закон масштабирования квадрат-куб, который всегда помогает укусить более крупных существ.

Если ваше существо может летать близко к земле для подъемной силы от земли и использовать не взмахи руками, а какую-то систему, которая перемещает воздух из-под его крыльев под них, у вас есть шанс. По сути, вы делаете огромный (действительно огромный) корабль на воздушной подушке.
К сожалению, конечный эффект будет не очень птичьим! Скорее это будет похоже на пыльную бурю, которая положит конец всему существованию и оставит после себя след опустошения.

Проблема третья: для того, чтобы крылья двигались достаточно быстро , чтобы создать какую-либо заметную подъемную силу, потребовалось бы, чтобы кончики крыльев двигались со скоростью, намного превышающей любые разумные свойства материала.
Обратите внимание, что эффект земли обычно начинает действовать, когда вы находитесь в пределах одного размаха крыльев от земли. Я не знаю, выполняется ли это правило для таких массивных крыльев, но если это так, то даже полет на 10 миль вверх все равно сделает его экранопланом.
Ваш комментарий о глубине атмосферы напоминает мне XKCD (как и многое другое).
Однако закон квадрата-куба можно обойти, если птица будет достаточно грубой и подлой. Вот так летают канадские гуси.

Подъемная сила самолета растет с площадью его крыльев, то есть примерно с квадратом его размера.

Вместо этого поднимаемая масса увеличивается с объемом его тела, то есть с кубом его измерения.

В какой-то момент, при прочих равных условиях, масса вырастет больше, чем поверхность, обеспечивающая подъемную силу.

Приведенное выше, известное как закон квадрата-куба, уже намекает на то, что такая штука вряд ли сможет летать. Затем вы дополняете его

  • необходимость носить город на спине (это нарушает поток воздуха, таким образом, подъемную силу крыла и увеличивает вес)
  • необходимость постоянно следовать за игроком, который, как я полагаю, идет (таким образом, низкая скорость полета, что означает низкий подъем).

Это звучит очень неправдоподобно, если только вы не посыпаете все вокруг щедрым количеством магии.

Вы можете обойти закон квадрата-куба, имея очень тонкую птицу, похожую на блин. По сути, это гигантский небесный скат-манта. Вы должны быть осторожны, если хотите сделать его внушительным, а не веселым.

сможет ли эта штука вообще летать?

Да, почему бы и нет? Это зависит от того, что вы подразумеваете под «взмахом крыльев». Пригодная для использования атмосфера не очень плотная, и на самом деле она намного тоньше, чем размах крыльев.

Кроме того, взмахи крыльев связаны с подъемной силой и, очевидно, с максимальным потоком воздуха, то есть со скоростью воздуха, которая должна быть инфразвуковой. А звуковой барьер составляет всего около 340 м/с; неактуально даже для самых крупных птиц, но очень актуально для вашего бегемота.

Чтобы летать, конструкция должна была взмахивать передним краем своих крыльев, создавая избыточное давление, которое затем поддерживалось бы остальной частью крыла, которая была бы неподвижной. Затем он будет «плавать» над этой воздушной подушкой. Так что это не птица - это судно на воздушной подушке . И быть ниже этого не было бы опытом, чтобы рекомендовать.

Другая возможность заключалась бы в том, что крылья были бы избирательно проницаемы — и в этом случае они не «крылья», а больше похожи на крылья дрона, только с флаттерами вместо вращающихся пропеллеров. Они заглатывают воздух сверху и выбрасывают его снизу. Движение крыльев становится в значительной степени неуместным (оно может быть синхронизировано с трепетом, поэтому больше похоже на рябь, чем на взмах крыльев).

Может быть, если подъем не от взмахов крыльев.

Хотя закон квадрата-куба, скорее всего, предотвратит наивное увеличение птичьих крыльев, такая штука могла бы летать, если бы у нее была какая-то другая форма движения. Хотя вы указали, что вам не нужны пропеллеры (и, по-видимому, вам не нужны аналогичные методы движения, такие как реактивные двигатели), есть один возможный метод движения, который позволит использовать преимущество большой площади крыла: электромагнитные двигатели . .

Проще говоря, если бы крылья были электрически заряжены, они могли бы ионизировать воздух вокруг себя, а затем толкать его вниз, используя магнитные поля для создания подъемной силы. Конечно, подъем такой большой конструкции в воздух потребует огромного количества электроэнергии, поэтому такая конструкция потребует очень мощной силовой установки на борту. Точное количество энергии, которое для этого потребуется, я не в состоянии подсчитать, но, возможно, атомной электростанции было бы достаточно.

Поскольку это механическая птица, ее не нужно строить или летать, как биологическую. Вместо этого постройте его как огромную парадную платформу в виде птицы . Закон квадрата-куба здесь работает в вашу пользу, при таких размерах вам даже не нужен гелий, только теплый воздух, как в « Облаке девять » Бакминстера Фуллера .

Дайте ему заднюю пластину, достаточно устойчивую для города, и включите какой-нибудь двигатель (взмахи крыльев не будут работать в таком масштабе по причинам, объясненным в других ответах, но часть крыльев может волноваться); тем не менее, не будет сюрпризом, что город мертв, поскольку он будет слишком высоко, чтобы иметь пригодную для дыхания атмосферу.

Кроме того, он будет не столько «следовать за игроком», сколько «полностью затемнять небо от горизонта до горизонта».