Я собираюсь предположить, что вы не говорите о чем-то, что было создано с помощью генной инженерии для этой цели (иначе я думаю, что ответ довольно прост).

Ближайшим аналогом вашего дракона будет герметичная Cessna 172 с реактивным двигателем.

Здесь вам предстоит преодолеть несколько препятствий.

Окружающая среда

Cessna 172 имеет нормальный практический потолок примерно 4000 м (13000 футов). Гораздо больше, и вам нужно будет герметизировать самолет для пассажиров. Даже если бы мы предположили, что сможем создать существо, способное работать на высоте более чем в два раза выше, его пассажиры, конечно же, не смогли бы этого сделать.

Эволюция

Такую систему действительно трудно объяснить с точки зрения эволюции. Здесь есть три части: (1) камера сгорания, (2) топливо и (3) источник воспламенения.

Элементарная камера сгорания может быть чем-то вроде брызгального мешка. Наш лучший пример в реальной жизни — это осьминоги (и родственные им животные) . Они используют мощную струю воды, чтобы быстро перемещаться по океану. Это дает нам возможное объяснение того, как развивались эти мышцы.

Как только мы получим мешок, нам нужно что-то внутри него. Очевидно, что для летающего существа наполнение большого воздушного пузыря, а затем его выброс через сопло, управляемое мышцами, дало бы нашему созданию эволюционное преимущество в поимке добычи или бегстве от хищников. И поскольку у нас уже есть эволюционный аналог этого, я не буду вдаваться здесь в подробности.

Как вы сказали, возможный источник топлива - метан. Возможно, если наше существо всеядное, оно может производить метан с пищей. Эволюционное преимущество может привести к тому, что он будет храниться в воздушном пузыре, а не выбрасываться напрямую. В конце концов, весь произведенный этим существом метан окажется в воздушном пузыре.

В какой-то момент, как только существо сможет производить свой собственный «воздух», у него может развиться емкость для хранения (по сути, вторая воздушная камера), которая позволит ему быстрее наполнять основную воздушную камеру.

Мне кажется, я показал эволюционный путь развития у птицеподобных существ множества воздушных пузырей, по крайней мере один из которых используется для дополнительного движения, где воздух частично состоит из метана, производимого этим существом.

Однако это не совсем отвечает топливной части.

Топливо

Метан составляет примерно 55 МДж/кг или 36,4 кДж/л. Сравните это с топливом для реактивных двигателей, которое, хотя и составляет всего 46 МДж/кг, составляет 37,4 МДж/л (обратите внимание на мегаджоуль во втором случае). У него примерно в 1000 раз больше объемная плотность энергии.

Корова производит от 100 до 500 литров метана в день. Если предположить, что мы могли бы надежно производить 500 литров метана, то на самом деле это всего пол-литра топлива для реактивных двигателей. Предположим, что это пропорционально массе животного (взрослая корова весит около 750 кг), что составляет около 0,7 мл/кг. Даже если вы увеличите его до 10 мл/кг (при условии, что наше существо сверхэффективно производит метан), вам все равно понадобится существо весом 21 тонна, чтобы каждый день заправлять Cessna 172 топливом. Для сравнения, слоны весят 6 тонн, а самое большое летающее существо из когда-либо живших весило всего 250 кг — треть веса коровы.

Итак, вам нужен какой-то другой способ подпитки этого зверя. Если вы хотите использовать газы, вам нужно сделать ваше существо массивным, чтобы справиться с объемом (или массивным с мышцами, чтобы создать необходимое давление), или вам придется использовать что-то еще.

Для достаточного количества реактивного топлива потребуется 171 кг (половина веса самого тяжелого летчика). Даже для сжатого водорода потребуется 55 кг топлива (для достижения той же энергии). Но, конечно, что хорошего в топливе без...

Движение

Теперь мы подошли к сути, почему это никогда не сработает. Поскольку в органическом мире никогда не будет существовать такой сложной вещи, как хорошо сбалансированный вращающийся вал, нам нужна альтернатива. Единственными двумя невращающимися реактивными двигателями являются импульсный и прямоточный воздушно-реактивные двигатели.

Прямоточные воздушно-реактивные двигатели очень эффективны, но только на скорости около 3 Маха или выше. По крайней мере, вам нужен сверхзвуковой поток воздуха, чтобы заставить их работать. Таким образом, если у вашего существа нет способа подняться выше 1 Маха, ПВРД никогда не сработает.

Импульсные двигатели дают очень плохое сжатие и не очень экономичны. Для этого потребуется еще больше топлива. Они также очень громкие. Тем не менее, я мог видеть эволюционное объяснение (хотя мы сейчас напрягаем реальность) для этого.

Теперь, даже для того, чтобы импульсный реактивный двигатель работал, нам нужно, чтобы наше существо могло осторожно добавлять воздух и топливо, искрить смесь, а затем выдерживать сильный жар сгорания.

Первый шаг не невозможен, второй шаг крайне маловероятен, а третий шаг почти невозможен. Как дракон может создать камеру сгорания внутри своего воздушного пузыря?

В общем, я думаю, что это невыполнимая задача. Вы пытаетесь создать природное существо, которое эволюционировало как в полете на крыльях, так и в пылающих реактивных двигателях. Не произойдет.

TL;DR — Вы не можете привести дракона в действие пукающими двигателями.

Рилатар'ралах'тима громко хихикнула.

Это только еще больше разъярило Низидраманий'ит. Его хвост все еще был свернут, чтобы прикрыть его зад, который, что неудивительно, все еще был невероятно нежным, несмотря на регенеративное магическое поле, которое он установил.

" Унижение всего этого!" — простонал он, пытаясь назло поджечь ближайшую рощу и трех зайцев. Однако его огненные железы все еще были замерзшими после холодного полета, так что из них вырвалось лишь облачко дыма.

Полируя свою красную чешуйку, Рылатар'ралах'тима рассеянно спросила: "
Я имею в виду, у меня есть только один вопрос. Что именно маг заставил тебя съесть заранее? Годовой запас бобов в маленьком городке ? газ...

Это снова включило его огненные железы, хорошо. Слишком поздно, Рилатар'ралах'тима уже летела, ее великолепное тело корчилось в полете от тяжелого смеха.

Тем временем в Незримой Академии в Халрууа.
Большая аудитория, состоящая из магов, архимагов, нескольких личей и гориллы, собралась вокруг доски для презентаций, на которой лежит магически анимированный меловой контур очень страшного на вид дракона. Название "Трубка дракона". Маг в красных мантиях с выдающимся кольцом в носу гордо расхаживает. Позади него, нетерпеливо постукивая ногой, стоит молодая женщина-маг, одетая во все розовое одеяние.
Эдвин Одессейрон: «О, это был подвиг чистой храбрости, настоящая битва воли между мной и великим древним драконом».
Имоен: «Ребята. Ей едва исполнилось сто лет. И она была пьяна из-за того, что выпила весь бродильный чан из винного погреба герцога Элтана. И спала».
Эдвин: «Конечно, это могло немного помочь, но тем не менее…
Имоен: «Послушай, хотя я была за то, чтобы незаметно пробраться туда, чтобы выбить несколько драгоценных камней, никто не просил тебя начать стрелять в него огненными стрелами».
Эдвин: «Он напал!»
Имоен: «Он храпел. И позвольте мне сказать вам, что бросать огненный шар в дракона никогда не бывает хорошей идеей, но особенно ужасной идеей будет делать это, находясь на драконе».
Эдвин: Э-э, несмотря ни на что, особенно хорошо расположенная Сокрушающая рука Бигби и Огненный шар из моего триггера Непредвиденных обстоятельств привели к эффекту
...
Эдвин: «Конечно, дракон улетел вместе с нами…»
Имоен: «Это было весело!»
Эдвин: «Скоро стало довольно холодно,
Имоен: «Примерно через полчаса пары брожения выветрились, и дракон, вероятно, ошалел от холода и нехватки воздуха. Мы слезли, когда он скользнул к земле».

Я хочу устранить ряд неточностей в предыдущих ответах, поэтому соберу их все в одном месте, а не разбрасываю комментарии.

1) Практический потолок Cessna 172 может достигать 14 000 футов в зависимости от модели. Однако на самом деле это связано с тем, что у него поршневой двигатель без наддува. Модель с турбонаддувом могла летать намного выше. Реактивный самолет был бы еще лучше, так как он более эффективен на высоте. Исходя из личного опыта, я несколько раз летал на своем Piper Cherokee (аналогичный размер и двигатель) на высоте 14 000 футов.

2) Кислород необходим для выживания на высоте более 12 000 футов. Это просто неправильно. Существует требование FAA (FAR 135.89) о наличии у пилота дополнительного кислорода при полете на высоте более 12 000 футов в течение более получаса, но это вопрос сообразительности пилота, а не выживания. (Редактировать: поскольку дракон летает и эволюционировал для высоты, это не является обязательным требованием). и я все еще здесь, чтобы рассказать об этом. И это не считая тибетцев :-)

3) Дракону необходимо нести кислород для собственного выживания на высоте 30 000 футов. Вряд ли, поскольку гуси были зарегистрированы на высоте около 24 000 футов (7290 м) http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/early/2012/10 /25/рспб.2012.2114

4) Запасы метана/энергетическая плотность: Да, метан не годится в этом отношении, но если существо производит метан, это всего лишь небольшая эволюционная уловка, заключающаяся в добавлении ферментов, которые превращают его (или другие части его пищи) в более сложные углеводороды, например реактивное топливо.

5) Температура: Конечно, нормальная плоть плохо переносит высокие температуры, но есть многочисленные примеры форм жизни на основе углерода, которые создают специализированные керамические структуры, такие как панцири и кости, или панцири диатомовых водорослей SiO2, так что это не невозможно представить. эволюция керамических реактивных выхлопов.

Я думаю, что самое большое практическое возражение заключается в том, чтобы нести людей, что, вероятно, окончательно испортит вес и баланс дракона.

С другой стороны, почему у дракона должна быть реактивная мощность в качестве обычного средства движения? Как уже упоминалось, машущие крылья хорошо работают и имеют много преимуществ в области низких скоростей. Возможно, струя — это приспособление для быстрого спасения от хищников — что не так уж сложно представить, если учесть скунса.

Так дышащее пламя развилось из реактивного движения или наоборот? Или огнедышащий — всего лишь миф, вызванный тем, что люди видели, как «свирепый дракон» в панике убегает издалека?

Редактировать: Мысль о другом возможном использовании реактивной двигательной установки. Учитывая закон квадрата-куба и мускулы биологии Земли, большое летающее существо просто не может взлететь своим ходом. Однако, как показывают планеры и дельтапланы, однажды поднявшись в воздух, он может использовать термики и воздушные потоки, чтобы оставаться на ногах бесконечно долго. Таким образом, ваш дракон обычно жил бы на скалах, но у него была бы реактивная/ракетная система помощи при взлете с плоской поверхности, например, после убийства добычи.

Нет никаких причин, по которым такой зверь не мог бы существовать в теории. См. этот ответ https://worldbuilding.stackexchange.com/a/345/75 для аргументов в пользу обычных крылатых драконов.

Теперь предположим, что у нас есть существо, которое, подобно жуку-бомбардиру, использует в качестве оружия пылающий выхлоп. Логическим продолжением для такого существа является развитие таким образом, чтобы выхлоп можно было использовать в качестве источника тяги. Основная проблема будет заключаться в сбросе тепла, но с этим можно справиться, пропуская топливо через камеру сгорания для его предварительного нагрева, охлаждая камеру сгорания и обеспечивая тепловую изоляцию. Осажденные металлы и углеродное волокно могут использоваться в качестве теплового вкладыша. Поскольку биологическое вращение у многоклеточных животных вряд ли возникнет естественным образом, что исключает турбореактивные двигатели , это может быть импульсный реактивный двигатель , импульсно-детонационный двигатель (PDE) и / или прямоточный или ГПВРД .. Как биологический организм, существует вероятность того, что один «двигатель» может быть реконфигурирован для работы более чем в одном из этих режимов, начиная с режима импульсного реактивного двигателя или PDE, и потенциально изменяя конфигурацию на прямоточный, а затем на ГПВРД.

Основными ограничениями в этой системе будут ограничения по размеру: слишком маленькое существо не сможет содержать достаточное количество топлива, чтобы преодолеть сопротивление и создать полезную подъемную силу в течение требуемого времени, слишком большое и оно не сможет поддерживать собственного веса в воздухе.

Естественно, в интересах животного было бы разработать эффективное топливо с точки зрения энергии на единицу объема и массы. Соединение, такое как 2,5-диметилфуран , может быть возможным топливом, поскольку оно потенциально способно к биосинтезу и имеет высокую плотность энергии, 42 МДж/кг и 37,8 МДж/л, хотя для двигателей PDE более легкое топливо, такое как метан или водород был бы предпочтительнее. Если у существа был реконфигурируемый двигатель, может быть преимущество в использовании нескольких видов топлива.

Что касается полета на большой высоте, было зарегистрировано, что птицы с их более эффективными легкими летают на этих высотах. Фактически, чем выше высота, тем эффективнее полет (из-за более низкого давления воздуха, уменьшающего сопротивление). Основным компромиссом будет снижение эффективности легких с увеличением высоты по сравнению с увеличением эффективности полета с увеличением высоты.

Фактор дальности может быть решен за счет достаточного количества топлива. Поскольку производимые самолеты могут иметь требуемые характеристики, это не выходит за рамки возможного.

Наиболее проблематичным фактором является перевозка пассажиров. Помещение трех кусков на кожу зверя вызовет сильное паразитное сопротивление, которое резко снизит скорость и дальность действия зверя, даже если эти три куска лягут на его кожу и покроются гладким, обтекаемым панцирем. Наиболее вероятным вариантом является перевозка пассажиров внутри, где их масса приведет только к увеличению индуктивного сопротивления. Я могу предположить, что такое средство перевозки пассажиров может развиться, когда зверь носит своих детенышей во внутренней сумке, чтобы защитить их и уменьшить паразитическое сопротивление. Подсумок можно было перепрофилировать для перевозки других пассажиров.

Теоретически возможно, что такой организм мог бы развиваться естественным путем, при правильном отборе, но гораздо более вероятно, что такой зверь был бы биоинженерным организмом. В случае биоинженерного организма турбореактивный двигатель был бы возможен при условии, что его биология будет определяться не требованием непрерывной эволюционной приспособленности, а требованиями конструктора. Однако система PDE/ПВРД/ГПВРД, вероятно, была бы предпочтительнее.

Проблема получения топлива потребует, чтобы эти существа либо поглощали топливо из внешнего источника в своем конечном состоянии, либо имели средства для синтеза топлива из своей пищи. Последнее потребовало бы, чтобы эти существа обладали поистине невероятным аппетитом и быстрыми процессами пищеварения.

В более вероятном сценарии биоинженерных организмов имело бы смысл иметь что-то вроде «топливных деревьев», которые используют фотосинтез для производства топлива, в котором нуждается летающий организм. Возможно даже, что топливные деревья относятся к одному полу (вероятно, мужскому), а летающие формы — к другому полу (вероятно, женскому), таким образом, у нас есть система, которая обеспечивает как транспорт, так и производство топлива.

Наконец, что касается того, как будут выглядеть эти существа, наиболее вероятным ответом будет некая комбинация дракона и птицы. Если мы следуем основному плану тела позвоночных, шея должна быть короткой и толстой (чтобы обеспечить доступ воздуха), а не длинной. Существо, скорее всего, было бы больше похоже на летучую мышь, чем на птицу, с перепончатыми крыльями, а не с перьями, поскольку перья могли вырваться из-за высоких скоростей. Не было бы ни одного хвоста (который можно было бы сжечь реактивным выхлопом), но, скорее всего, были бы плавники на задних конечностях, по обе стороны от выхлопа реактивного двигателя.

1. Может летать на высотах современных авиалайнеров (около 10 000 метров или 32 808 футов).

Взгляните на этот график :

На высоте 10 000 метров атмосферное давление составляет около 25% от его значения на уровне моря. Википедия отмечает, что такое низкое давление и низкий уровень кислорода могут вызвать некоторые проблемы:

Более низкое парциальное давление кислорода на высоте снижает альвеолярное напряжение кислорода в легких, а затем и в головном мозге, что приводит к вялости мышления, затуманенному зрению, потере сознания и, в конечном итоге, к смерти. У некоторых людей, особенно с заболеваниями сердца или легких, симптомы могут начаться уже на высоте 5000 футов (1500 м), хотя большинство пассажиров могут безболезненно переносить высоту 8000 футов (2400 м).

На высоте более 12 000 метров кислородная маска необходима для выживания в негерметичной среде. Так что этот парень должен быть в состоянии выжить без большого количества кислорода, что может быть сложно из-за его размера. Части его тела также должны выдерживать низкое давление. Это будут проблемы.

2.Одним из источников тяги являются органические реактивные или ракетные двигатели (подробности см. ниже).

Вот схема турбореактивного двигателя :

Согласно Википедии, лопасти компрессора могут вращаться со скоростью 2500-50000 об/мин. Дракон, по-видимому, довольно большой, и поэтому у него будут большие двигатели, поэтому эта скорость будет ближе к нижнему пределу спектра. У меня есть ощущение, что вибрации создадут проблемы для его общей структуры.

При этом отмечается, что температура газов в ТРД может достигать 2000 градусов Цельсия. Любой органический материал при такой температуре сгорит и превратится в пепел. Никакая углеродная форма жизни не может выжить при такой температуре, особенно в течение двух или около того часов, которые ему потребуются, чтобы преодолеть эти 1000 километров.

Вот две основные проблемы, которые я могу найти в сценарии: давление/низкий уровень кислорода и температура. Поскольку я чувствую себя менее пессимистично, чем обычно, вот несколько решений:

1. Давление/низкий уровень кислорода: вы не можете заставить дракона задерживать дыхание из-за большой продолжительности полета. Так как насчет того, чтобы он носил с собой дополнительный кислород? Я писал о вымышленных pufferpolyps в другом наборе ответов в другом контексте. Особенность, которую мы можем получить от них, - это легко расширяемая камера, в которой можно хранить газ на некоторое время. По сути, у вас есть надувной кислородный баллон.

2. Температура: взгляните на превосходный ответ Монти Уайлда на вопрос « Как объяснить драконов без магии? » Монти предлагает

   Выбрасывая топливо достаточно быстро из воздуховода, входящего в рот, когда дракон выдыхает, ему никогда не нужно вступать в контакт с горящим топливом. (Вспомните распыление горючего газа из аэрозольного баллончика над зажигалкой — пластмассовое сопло не расплавится.) С изменением в биологии дракон может осаждать металлы, такие как алюминий или магний, дракон может даже быть в состоянии осаждать выплевывать жидкую смесь, похожую на термит, которая самопроизвольно воспламеняется из-за присутствия других реагентов.

   И в этом, кажется, наше решение. Если вы выберете традиционный реактивный двигатель, ваш дракон почернеет. Горячий воздух должен будет проходить через какую-то полость, и существует высокий риск того, что он прожжет эту полость. Итак, вы захотите использовать ракетный подход: стрелять пламенем, как огнедышащий, на самом деле выбрасывая какое-то горючее вещество и поджигая его на ходу.

   Я не уверен, насколько это хороший ответ. Я надеюсь, что это помогает.

Спонтанно развивающееся существо, скорее всего, не выполнит более одного или двух ваших требований.

Это было бы довольно натянуто, но вот самое близкое, что я могу описать, что вы бы описали. Я бы использовал жука-бомбардира в качестве шаблона. Исходя из этого, у нас есть крылатый организм, способный производить сильную химическую реакцию внутри себя и способный направлять результат.

Если мы предположим, что перекись водорода (H2O2) является желаемым топливом, мы решим несколько проблем. Продуктами разложения являются водород и кислород. Запасы каждого газа могут помочь дыханию и источнику топлива. Жуки-бомбардиры используют перекись водорода, гидрохиноны, ферменты и воду для создания своей струи. Короткий отрезок окажется существом, способным сосредоточиться на перекиси водорода.

Прямое производство кислорода позволит летать на большой высоте и позволит создать более крупное существо. Было показано, что стрекозы увеличиваются в размерах до 20% в гипероксической среде. http://www.wired.com/2010/11/huge-dragonflies-oxygen/ Канадские гуси могут пролетать до 1000 км в день и были замечены на высоте до 9 км. http://en.wikipedia.org/wiki/Canada_goose

Воспламенение топлива могло начинаться с сжатия, как пожарный поршень. Креветка-пистолет может создать достаточную силу, чтобы образовать кавитацию в воде. Было бы небольшим шагом иметь хитиновую камеру для сжатия газовой смеси до температуры самовоспламенения. Непрерывная стрельба была бы чрезвычайно затруднена из-за силы и температуры. Предположительно, всплеск мог быть для взлета или дополнительной скорости.

Размер и преобразование энергии были бы ограничивающим фактором для этого воображаемого существа. Любое существо с экзоскелетом должно линять, чтобы расти. Старый хитин сбрасывается, а новый хитин должен затвердеть. Это оставит существо совершенно беззащитным, пока происходит процесс. Любое прерывание может привести к деформации, достаточно серьезной, чтобы вывести его из строя до следующей линьки. Поддерживать собственный вес было бы трудно, не говоря уже о пассажирах, броне и снаряжении. Без планирования полет нес бы огромную энергетическую нагрузку, требующую огромного количества пищи перед каждым полетом.

С натяжкой, гигантский жук, который может производить органический реактивный взрыв на перекиси водорода, может стать достаточно большим, чтобы поддерживать пассажиров, и его заставят летать на экстремальные высоты и расстояния.

Я не могу поверить, что такое существо могло эволюционировать.

Проблема в том, что самолеты — очень неэффективное средство передвижения по сравнению с взмахами крыльев. Хотя я мог бы поверить в летающее существо с реактивным двигателем (эволюционный путь чрезвычайно сложен, но я не верю, что в нем есть какие-то непреодолимые пробелы), я не могу поверить в существо, которое эволюционировало бы до полета на реактивном двигателе.

Наличие такого запаса топлива/способности выдерживать постоянное тепло не будет служить эволюционной цели. Самолет будет использоваться либо для уклонения, либо для преследования (вспомните: гепард).

Есть несколько проблем с этим, которые, к сожалению, должны поместить желаемый результат в область магии ... но я постараюсь максимально приблизиться к реальности.

Метан не реактивное топливо. В килограмме жидкого метана содержится больше потенциальной энергии, чем в килограмме топлива для реактивных двигателей, однако метан занимает огромную долю пространства (это называется низкой объемной плотностью энергии) по сравнению с топливом для реактивных двигателей. Тем не менее, существует синтетический процесс, называемый процессом Фишера-Тропша (вики здесь http://en.wikipedia.org/wiki/Fischer%E2%80%93Tropsch_process ), который теоретически может быть воспроизведен в очень огнестойком существе. С некоторыми изменениями этот процесс может привести к созданию существа, которое собирает угарный газ при дыхании и создает из него биодизельное топливо. Совершенно теоретически, если бы такой процесс мог существовать естественным образом, но мы говорим о драконах, так почему бы и нет?

У птиц есть несколько интересных легких... как и у рептилий, если уж на то пошло... но птицы, в частности, используют изменения давления, чтобы регулировать поток воздуха из легких. Опять же, это из области теории, но если бы дракон мог получить степень сжатия 40:1 за счет ряда сокращающихся мышц легких...

Есть пара проблем с нагревом, но, возможно, здесь можно найти некоторый баланс. Первый и наиболее очевидный – это экстремальная теплота реакции горения. Вашему дракону потребуется некоторое сопротивление теплу сверх того, что действительно может иметь «естественное существо», чтобы выполнить эту работу. Тем не менее, в этом есть некоторая компенсация ... каким бы действительно горячим ни был этот двигатель, он чрезвычайно холодный при таком уровне атмосферы. Здесь возможна холодная система охлаждения ... «кровь» (цитата из-за того, что наша кровь закипит ... вам понадобится какая-то сверхъестественная «кровь», чтобы работать здесь) может использоваться для отвода тепла от области горения. (в данном случае это высокотехнологичный термин для обозначения «задницы») к его крыльям или, возможно, к другому охлаждающему устройству. Не первый в природе, некоторые теории о плавниках динозавров (в том числе пластинах стегозавров) использовались в качестве охлаждающих устройств. Просто для визуального эффекта... «реактивный двигатель» загорается, и дракон выпускает два «плавника» по обеим сторонам своего тела, предназначенные для быстрого охлаждения крови во время полета.

Я бы предположил, что весь этот струйный процесс будет прерывистым или прерывистым, просто чтобы снизить общее количество выделяемого тепла ... в истории это может работать как можно более реально. Я все еще думаю, черт возьми, чертовски смешно, если добавить, что дракон делает лицо человека в туалете, когда он стреляет пламенем из разного отверстия на своем теле, стреляя им в воздух.

Вам потребуется несколько очень особых условий на драконе... в частности, как он способен извлекать кислород, необходимый ему для выживания на высоте, на которой он летит?

Я хотел бы высказать другое мнение: да, это возможно, но это будет не «реактивный» двигатель. Я предполагаю, что топливо жидкое (то есть не метан), что было бы наиболее логичным для внутреннего хранения.

Топливо

У дракона было эволюционное преимущество в создании органического топлива. Аргументы, что коровы производят очень мало, глупы, потому что коровы не имеют эволюционного преимущества в производстве метана; это побочный продукт. У драконов есть преимущество в том, что они создают топливо, поэтому они будут эволюционировать, чтобы делать это в больших количествах. Он выработает ферменты, которые расщепляют органические соединения до легковоспламеняющихся соединений, точно так же, как это делают нефтехимические растения (и животные, вероятно, могут делать это лучше; сравните самые передовые полимеры, которые может создать наука, с бесконечно более сложными белками в ваших глазах, которые заставляют вас видеть котят на Интернет).

Теперь представьте дракона, эволюционировавшего в огнедышащего. У него уже есть ДНК для создания очень твердых, чешуйчатых частей тела, которые являются огнеупорными - я думаю, что некоторые из зубов дракона эволюционировали (выросли) для защиты более мягких частей дракона; подумайте о зубах слона.

Избыток топлива...

Теперь у него есть топливный орган, но этот орган нельзя просто отключить. На ранних этапах своей эволюции он просто сжигал лишнее топливо, выдыхая огонь, но это создавало некоторые другие проблемы; например, поджарить весь лес во сне или поджечь ужин. Таким образом, у дракона развились каналы, ведущие от органов, производящих топливо, к его бокам (например, под крыльями), где избыточное топливо будет сжигаться контролируемым образом. Чтобы предотвратить удушье угарным газом из-за неполного сгорания, также были разработаны воздуховоды, которые способствовали бы сгоранию.

Теперь начинается самое интересное — в полете дракон обнаруживает, что сжигание лишнего топлива не только защищает его уязвимое брюхо от врагов, но и создает тягу, которая используется для ухода в экстренных ситуациях. Отсюда развитие бокового горения ускоряется, и небольшое пятно чешуйчатых клеток вокруг отверстий для выхода избытка топлива быстро превращается в форсунки.

Эта конкретная порода драконов скоро эволюционно отделится от «обычных» драконов, и весьма вероятно, что ее огнедышащие способности вскоре уменьшатся, поскольку огнедышащие эффективно тратят топливо.

Отличия от реактивных двигателей и другие недостатки

Как указывали другие, это будет ракетный двигатель, а не реактивный двигатель. Реактивные двигатели сжимают всасываемый воздух до нескольких сотен МПа, на что организмы просто не способны (в этом крайнем случае из-за компрессионного нагрева клетки, выполняющие сжатие, сгорают, потому что огнеупорные «жесткие» клетки не могут прогибаться под сжатие). Дракон, вероятно, не сможет достичь заявленных вами 10 000 км, но может использовать большие высоты для эффективной миграции, поскольку ему потребуется большая площадь кормовой базы для производства большого количества топлива.

Давайте на мгновение проигнорируем требование, чтобы он перевозил 3 человека. Просто сказать, могло ли быть живое создание с реактивным двигателем? Я думаю, что ответ очевиден, потому что действительно есть нечто, напоминающее такое создание: жук-бомбардир. Он использует свой «реактивный двигатель» не для движения, а как оружие, но принцип существует и явно работает, потому что жуки-бомбардиры действительно существуют. Обратите внимание, что тело жука-бомбардира решает все проблемы, которые другие обсуждали здесь, в небольшом масштабе.

Итак, вопрос в том, может ли такая система «расшириться», чтобы стать жизнеспособным методом движения для создания любого заданного размера? И если да, то будет ли он масштабироваться до точки жизнеспособности существа, способного нести 3 человек?

Я сомневаюсь, что специальные химические вещества, использованные в жуке-бомбардире, подействовали бы на более крупное животное: если бы они были достаточно мощными, чтобы разогнать животное размером с лошадь или корову до значительной скорости, они, вероятно, были бы настолько мощными, что разорвали бы жука на куски. осколки. Но могло ли существовать создание, в котором использовались другие химические вещества?

Трудно делать расчеты, потому что вы должны придумывать детали по ходу дела. И если бы я мог абсолютно точно доказать, что, скажем, химическое вещество X не обладает достаточной энергией, не существует ли альтернативного химического вещества Y, которое могло бы это сделать? Вы могли бы указать, что не существует ни одного животного, у которого есть часть тела, выполняющая функцию Z, но что с того? Доказать, что такое существо не может существовать, очень сложно. Ясно, что вы не можете доказать, что реактивные двигатели не могут работать, потому что, конечно, они работают. Так что вопрос в том, может ли живое существо иметь реактивный двигатель или, я полагаю, что-то подобное. Чего я просто не знаю, как ты вообще сможешь доказать, что это невозможно.

И, кстати, многое зависит от того, предполагаете ли вы, что такое существо должно было эволюционировать в результате случайного процесса, было создано Богом-творцом или было создано людьми с помощью биоинженерии. Многие вещи, которые кажутся невозможными в сценарии 1, гораздо более правдоподобны в сценариях 2 и 3.

Как подсчитали другие ответы, использование реактивной мощности в качестве основного двигателя вряд ли будет реалистичным. Однако многие птицы наблюдались на высоте более 30000 футов: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_birds_by_flight_heights

Вы можете позволить стандартную тягу крыла, усиленную или дополненную органической реактивной мощностью по мере необходимости.

Я думаю, это было бы возможно, если бы в «заинтересованном мире» было много полезных ископаемых, и драконы эволюционировали, интегрировав их для повышения термостойкости и производства топлива… но с эволюционной точки зрения у них должна быть причина для этого. развивайте реактивный двигатель, и я думаю, что причина определенно должна заключаться в выживаемости в отношении пищи или механизмов побега от хищника. Придумайте эти причины и, используя отличные ответы предыдущих пользователей, вы сможете получить «разумного» Дракона.

Кроме того, для перевозки людей, подобно тому, как мы используем ездовых животных для верховой езды, для этой цели можно использовать специально разработанное крепление.

Есть несколько проблем с органическими реактивными двигателями.

1. Для реактивных двигателей требуются компрессоры. В противном случае нет возможности поддерживать поток всасываемого воздуха в камеру сгорания. Если ваш дракон не является гиперзвуковым драконом с прямоточным воздушно-реактивным двигателем, это означает вращающиеся части . Я не знаю ни одного животного (настоящего или вымышленного) с точно сбалансированными органами, вращающимися на тысячу оборотов в минуту.

2. Дракону, дышащему огнём, не нужно беспокоиться о возгорании, если он может выдерживать короткие вспышки тепла. Однако непрерывное горение означает, что вам постоянно приходится иметь дело с высокими температурами. Либо камера сгорания дракона должна быть абляционной (сгорать медленно), и в этом случае она, вероятно, аблируется намного быстрее, чем отрастает снова, либо должна быть сделана из термостойкого материала, такого как типичные реактивные двигатели. Опять же, я не знаю животных с титановыми органами.

3. Типичный небольшой реактивный самолет потребляет около 6 галлонов в минуту, что эквивалентно примерно 20 000 л метана в минуту. В этот момент ваш дракон, вероятно, будет больше похож на дирижабль, чем на реактивный самолет.

Нет никаких законов физики, которые говорят, что это невозможно, но они говорят, что это неправдоподобно.

Нет.

Этому существу (даже генетически модифицированному суперсуществу) придется преодолеть несколько довольно сложных проблем, вот некоторые из них:

• Метан и подобные вещества горят примерно при 1900-2000°С. Это довольно несовместимо с «выхождением из чрева животного» . Температура около 2000°C приведет к кремации животного и любых других органических материалов поблизости.
• Закон квадрата-куба. Такой подвиг, как реактивный двигатель, можно было бы вообразить для животного размером с насекомое (с несколько меньшей реакцией на горение и в меньшем масштабе), но не для чего-то достаточно большого, чтобы перевозить пассажиров. Я считаю, что даже существует ошибка, которая делает что-то подобное.
• Чтобы произвести необходимое количество метана (или аналогичного вещества), чтобы поднять животное размером не с насекомое, ему пришлось бы месяцами питаться и переваривать пищу .
• Формула Лапласа. Чтобы хранить такое количество газа, этому существу потребуется чрезвычайно большой живот, находящийся под огромным давлением. Лаплас говорит нам, что таким образом стенки живота должны быть чрезвычайно толстыми, а это значит, что животное будет недопустимо тяжелым.
• Отсутствие давления/атмосферы на высоте 10 000 метров. Низкое внешнее давление усугубляет проблему в предыдущем пункте, а недостаток кислорода точно не помогает.
• Температуры ниже -50°C.
• Заметно повышенное излучение (как гамма, так и ультрафиолетовое), поэтому животному понадобится своего рода металлическое покрытие.

С абстрактной точки зрения я бы сказал да — реактивный дракон мог существовать. С точки зрения эволюции любое существо возможно при наличии ряда сред и мутаций, которые привели бы к появлению этого существа. Из приведенных выше сообщений кажется маловероятным, что нынешние земные условия когда-либо позволят создать такое существо, но в более широком спектре эволюции ряд незнакомых сред может легко привести к появлению такого дракона или любой физически возможной структуры.

Похоже, большое внимание уделяется разработке дракона, обладающего механическими свойствами искусственного реактивного самолета и материальными свойствами жизни на основе углерода. Это трудная задача, возможно, более или менее невыполнимая.

Если вы говорите об эволюции, я думаю, вам лучше выяснить ряд сред, в которых могут существовать естественные реактивные животные. Например , почему полет на маховых скоростях будет намного лучше, чем традиционный полет?