Gewicht vs. Flügellänge

Der Ansatz, dem ich folgen werde, um zu entscheiden, ob der Pegasus möglich ist, besteht darin, das Gewicht im Vergleich zur Flügellänge zu analysieren. Das erste Problem, das ich habe, ist, eine ausreichend gute Datenquelle zu finden.

In der Vergangenheit (alte Version dieser Antwort) hatte ich Analysen von Drittanbietern basierend auf Wikipedia-Daten verwendet. Dieses Mal werde ich mir selbst eine bessere Datenquelle und Arbeitsschätzung besorgen.

Extrahieren der Daten

Die Datenquelle, die ich gefunden habe, sind die vom British Trust for Ornithology veröffentlichten Informationen . Um die Daten zu extrahieren, habe ich eine benutzerdefinierte Software erstellt . Mit dieser Software habe ich die Rohdaten erhalten , an denen ich arbeiten werde.

Um die Daten zu verarbeiten, habe ich eine Online-Tabelle verwendet .

Die extrahierten Daten, sobald sie kuratiert sind (entfernte Einträge mit nicht genügend Daten), bestehen aus 540 Datenpunkten, die dem Durchschnitt von Gewicht und Flügellänge entsprechen. Diese Daten stammen aus mehreren Messungen der Individuen pro Art. Ich ignoriere die Verteilung dieser Werte und verwende nur den Durchschnitt.

Hinweis: Wenn Sie die Software kompilieren möchten, benötigen Sie einen C#-Compiler und meine Bibliotheken, die von nuget verfügbar sind .

Verarbeitung der Daten

Nach der Kuratierung habe ich die folgende Darstellung der Daten erstellt:

Grundstücksgewicht (?) vs. Flügellänge (mm)

Im Diagramm können wir sehen, dass einige der Datenpunkte sehr nahe an der horizontalen Achse (Flügellänge) liegen. Der Rest der Datenpunkte scheint wachsenden Kurven zu folgen.

Tatsächlich sind die Daten falsch, es stellt sich heraus, dass einige Daten in kg und andere in g sind (meine Software liest die Einheiten nicht) - nach dem Korrigieren der Einheit haben wir die folgende Darstellung:

Grundstücksgewicht (g) vs. Flügellänge (mm)

Mein nächster Schritt war, den natürlichen Logarithmus der Werte für dieselben Datenpunkte zu zeichnen. Das Ergebnis ist wie folgt:

Diagramm Ln(Gewicht(g)) vs. Ln(Flügellänge(mm))

In diesem Diagramm können wir sehen, dass eine lineare Funktion eine ausreichend gute Annäherung zu sein scheint.

Denken Sie daran, dass die Flügel mindestens so groß wie nötig sind und nicht so groß, dass sie das Gewicht so stark erhöhen, dass der Flug behindert wird. Es wird also erwartet, dass es für jeden Gewichtswert tatsächlich eine Reihe plausibler Flügelgrößen gibt (das ursprüngliche Diagramm unterstützt diese Idee auch).

An eine lineare Funktion anpassen

Plot des ersten Clusters + Annäherung an eine Linie

Im Diagramm folgt die hinzugefügte Linie der Gleichung:

Hoppla ... das ist falsch herum - natürlich habe ich Gewicht in der Vertikalen - lassen Sie mich es korrigieren:

Denken Sie daran, dass wir mit den natürlichen Logarithmen arbeiten.

Natürlich erhöhen die Flügel das Gewicht des Tieres. Daher ist es ungenau, das Gewicht des Tieres ohne Flügel zu verwenden. Es ist jedoch zu beachten, dass dieser Wert aufgrund der Schätzmethode ungefähr in der Mitte des Bereichs gültiger Flügellängen liegt. Daher halte ich diese Methode für ausreichend.

Im Zweifel definiert BTO Wing Length wie folgt:

Flügellänge

Die maximale abgeflachte Sehne, gemessen an lebenden Vögeln, ist größer als die des natürlichen, ruhenden Flügels oder der Messungen, die von Museumshäuten genommen wurden (siehe Svensson (1992) für Einzelheiten).

Außerdem ist es eine Messung eines einzelnen Flügels; es sollte nicht mit Spannweite verwechselt werden.

Horse-Computing

Subjekt 1: Däumelinchen

Däumelinchen im Vergleich zu einem Hund.

Däumelinchen, das kleinste Pferd der Welt, wiegt 26 kg.

Also haben wir:

Aber wir brauchen Gramm, also:

Als nächstes brauchen wir den natürlichen Logarithmus, um ihn in die gefundene Funktion einzuspeisen:

Wir berechnen Ln(26000) :

Stecken Sie es in die Funktion:

Berechne das und wir haben:

Jetzt erhalten wir die Flügellänge :

Wir haben also eine Flügellänge von 11,65 m (38,22 Fuß) .

Das ist RIESIG für die arme Däumelinchen!

Andere Fächer

Ich werde Daten aus dem Artikel Estimating a horse's weight des Department of Primary Industries of Australia verwenden.

Thema 2: Anatomisch korrektes (fliegendes) Pony

Das große Pony hat 360kg. Wolfram|Alphing erhalten wir: 106,233559... m (348,535 Fuß)

Okay, das ist lächerlich.

Evolution

Bevor wir den Fall des Reitens auf dem Tier betrachten, müssen wir bedenken, dass sich die nicht gerittenen Fortbewegungsarten auf natürliche Weise entwickelt hätten und dass es dann, um geritten zu werden, Domestizierung erfordern würde. Insbesondere würden Züchter die stärkeren Tiere für die Fortpflanzung auswählen, um Nachkommen zu machen, die stark genug sind, um einen Menschen zu tragen.

Das Sechs-Gliedmaßen-Problem

Wie bei den anatomisch korrekten Engeln stoßen wir auf das Problem der sechsgliedrigen Säugetiere. Es gibt keine Beispiele in der Natur und es gibt Grund zu der Annahme, dass die DNA-Struktur dies nicht unterstützt – natürlich könnte sich auch eine andere Struktur entwickeln.

※: Forscher haben mutierte Fruchtfliegen geschaffen, die Beine haben, wo sie Antennen haben sollten . Dies wurde durch den Austausch von DNA-Teilen erreicht, was darauf hindeutet, dass es eine begrenzte Anzahl von Stellen gibt, an denen Sie Gliedmaßen in die DNA einfügen können.

Es lohnt sich auch, sich die Überlieferung anzuschauen:

Bellerophon auf Pegasus speert die Chimäre auf einem attischen rotfigurigen Epinetron, 425–420 v

Die obige Darstellung gibt einen Einblick in das Sechs-Gliedmaßen-Problem, da wir uns die Flügel als Verzweigungen der Vorderbeine vorstellen können.

Zur Flügelstreckung möchte ich noch anmerken, dass unterschiedliche Flügelstreckungen charakteristisch für unterschiedliche Flugstile sind:

Beispiele für das Seitenverhältnis von Flügeln

Wenn Pegasus für den Kampf eingesetzt wird, hat er wahrscheinlich eine hohe Agilität, um Angriffen auszuweichen und sich dem Ziel aus verschiedenen Winkeln zu nähern. Es wird also ein Flügel mit ähnlichen Proportionen wie bei der oben abgebildeten Krähe erwartet.

Fazit

Pferden Flügel zu verleihen führt zu übertriebener Größe

Es führt kein Weg daran vorbei, wenn Sie etwas wollen, das einem Pegasus ähnelt, müssen Sie das Pferd so entwickeln, dass es weniger Masse hat. Ähnlich wie der anatomisch korrekte Engel muss der anatomisch korrekte Pegasus dünnere Knochen haben ...

Der anatomisch korrekte Pegasus hat zwei Lösungen:

Es kann fliegen, aber Sie können es nicht reiten, weil die Knochen zu schwach sind, um einen Menschen zu tragen. Sie können es reiten, aber es kann nicht fliegen, die Flügel sind nur ein dekoratives Überbleibsel, das von den Züchtern aufbewahrt wird.

Ich habe bisher in allen Antworten gute Punkte gefunden.

Ich stimme denen nicht zu, die sagen, dass es nicht möglich ist. Ich sage, es ist möglich.

Ich glaube, dass die Leute, wie immer bei anatomisch korrekten Serien, sehr streng vorgehen, wenn es um mystische Bestien geht. In diesem Fall würden die Leute gerne einen Equus ferus mit daran befestigten Vogelflügeln sehen , was offensichtlich zu Gewichtsproblemen führt.

(Einhornhorn völlig optional)

Ich möchte einen anderen Ansatz verfolgen. Ich möchte die Machbarkeit meines Pegasus, im Folgenden Hippopterus renanii genannt , auf drei Säulen gründen:

• Es sind schon früher wirklich große Kreaturen auf der Erde geflogen. Ich präsentiere Ihnen Quetzalcoatlus northropi und Quetzalcoatlus sp. :

Die Gewichtsschätzungen variieren, aber der größere Typ im Bild oben könnte wahrscheinlich 200 kg erreichen und immer noch wie ein Geier fliegen.

• Die Flügel müssen nicht homolog zu anderen Gliedmaßen sein. Sehen Sie die wirklichen Drachen (nicht Komodo-Drachen), auch bekannt als gleitende Eidechsen . Wie das Wiki sagt:

Die Rippen und ihre verbindende Membran können verlängert werden, um einen Flügel zu bilden

• Es wird angenommen, dass sich Säugetiere aus Reptilien entwickelt haben . Wenn wir also unsere Aufhebung des Unglaubens weit genug ausdehnen, könnte sich eine Säugetierart entwickeln, die Merkmale aufweist, die in unserer realen Welt bisher nur bei Reptilien wahrgenommen wurden, ob ausgestorben oder ausgestorben.

Stellen Sie sich mit diesen drei Punkten eine Säugetiergattung vor, die sich vor einigen Millionen Jahren von der Familie der Equiden abspaltete. Diese Bestien waren ursprünglich sehr klein und entwickelten irgendwann folgende Eigenschaften:

• Ihre Rippen sind artikuliert, wobei das erste Gelenk in der Nähe der Wirbelsäule liegt. Sie falten sich ein paar Mal, bevor sie den Oberkörper umhüllen, und sie stützen die Struktur des Brustkorbs nicht. Sie können sich wie Flügel öffnen. Eine dicke Hautmembran, Patagium genannt , verbindet sie. Alles in allem werden ihre Flügel etwas zwischen dem Flügel eines Adlers und dem Flügel eines Geiers ähneln.

• Ein kleineres sekundäres Patagium verbindet ihre Beine vom Knöchel aufwärts mit den Rippen, wenn sie sich öffnen. Das sekundäre Patagium dient nur zur Vergrößerung der Oberfläche während des Fluges. Ja, unser Pegasus wird mit seitlich gespreizten Beinen fliegen.

• Um den Verlust der Knochenrippen auszugleichen, hat ein sekundärer Satz harter, knorpeliger Rippen sie als Stützstruktur für den Brustkorb ersetzt.

• Der Hippopterus hat etwa die Körpergröße eines erwachsenen Pferdes, aber aufgrund leichterer Knochen und Organe wiegt er etwa 80 Kilogramm. Vergleichen Sie mit den 380 bis 1.000 Kilogramm, die von Google bereitgestellt werden , und Sie sehen, dass es im Vergleich zu einem Equus ferus ziemlich leicht ist . Der Hippopterus sieht auch sehr mager aus, wie ein unterernährter Windhund oder Whippet.

• Nicht zuletzt die Spannweite. Es ist etwas mehr als das von Quetzalcoatlus sp. , der kleinere der beiden im Diagramm oben. Der kleine Quetz hat etwa 5,5 Meter Spannweite. Ich habe eine Flügelspannweite von 6 bis 6,2 Metern im Auge. Dies sollte ihm ungefähr das gleiche Verhältnis von Gewicht zu Flügelfläche wie dem kleineren Quetzacoatlus geben.

Also, alles in allem... Unser fliegendes Pferd sieht sehr skurril aus. Es wird wahrscheinlich fliegen, indem es über thermische Strömungen hinwegfliegt. Es kann mit den Flügeln schlagen, kann aber den Motorflug nicht länger als ein paar Sekunden aushalten. Es kann jedoch kilometerweit gleiten, sobald es eine ausreichend große Höhe erreicht hat. Wahrscheinlich hat sich diese Fluchtmethode als erfolgreiche Migrationsstrategie entwickelt.

Da er weniger wiegt als ein erwachsener Strauß, ist es wahrscheinlich, dass ein Mensch ihn nur beim Gehen, aber nicht beim Fliegen reiten kann. Der Hippopterus wäre auch ein sehr schlechtes Gefährt und würde es weder tolerieren noch aushalten, wenn ein Mensch längere Zeit darauf sitzt.

Also zusammenfassend:

• Größe und Form des Pferdes: prüfen
• Flügel: prüfen

• Fliegen und galoppieren können: check

• Ist es möglich? Ja.

• Wie würden sie sich entwickeln? Als Ausgleich zu den Equiden, die sowohl Draco- als auch Azhdarchidae- Reptilienmerkmale entwickeln.
• Wäre es möglich, einen zu fahren? Nur an Land, nur für sehr kurze Zeit, und Sie würden wahrscheinlich eine sehr harte Fahrt erleben. Wenn Sie eine fliegende Fahrt so sehr wollen, sollten Sie sich wahrscheinlich ein Ultraleichtflugzeug besorgen .

Nein, Pegasusse sind nicht möglich

Ah, die Anatomically Correct-Serie – wo wir alle lernen, dass nur weil man etwas zeichnen kann, es nicht heißt, dass es funktionieren würde.

Das Hauptproblem: Spannweite

Beginnen wir zunächst mit der Größe der Pferde. Laut Wikipedia „Leichte Reitpferde haben normalerweise eine Größe von 14 bis 16 Händen (56 bis 64 Zoll, 142 bis 163 cm) und können zwischen 380 und 550 Kilogramm (840 bis 1.210 lb) wiegen“. Nehmen wir also an, unser Pferd ist mit 380 kg/840 lbs auf der leichteren Seite.

Als nächstes betrachten wir die notwendige Flügelgröße. Wie in dieser wissenschaftlichen Arbeit zum Thema Flügelgröße zur Geschwindigkeitsphysik beschrieben , verwenden wir die Gleichung:

W/S = 0,38 V^2

Wo;

W = Gewicht (Newton) pro Flügel S = Oberfläche des Flügels (Quadratmeter) V = Geschwindigkeit (Meter pro Sekunde)

Hinweis: Diese Gleichung geht von einer Luftdichte auf Meereshöhe aus.

Wie schnell sollte dieses Pferd also fliegen? Traditionell hat ein Pegasus eine Geschwindigkeit gezeigt, die schneller ist als ein laufender Mensch, also lassen Sie uns damit fortfahren. Die schnellste menschliche Geschwindigkeit beträgt 12,4 m/s , also nehmen wir 12,5 m/s, nur um sie zu übertreffen.

Ergebnis: Die resultierende Flügelfläche muss mindestens 23,84 Quadratmeter pro Flügel betragen. Verglichen mit dem Menschen in einem Hängegleiter oben, der eine Oberfläche von weniger als 11,9 Quadratmetern hat ... für beide "Flügel" zusammen!

Dies bringt die Flügellänge wahrscheinlich in den Bereich von 10 Metern (33 Fuß) zu einer Seite.

Stellen Sie sich nun ein Pferd vor, das einen 10 Meter (33 Fuß) langen Flügel auf jeder Seite schleppt, während es versucht zu galoppieren!

HINWEIS: Die Spannweite müsste eigentlich größer sein, um zusätzlich das Eigengewicht der Flügel zu berücksichtigen!

Nein - Nicht möglich

Ist mein Anruf.

Der größte bekannte fliegende Vogel (lebend oder ausgestorben) scheint Pelagornis sandersi zu sein

Dieser Vogel hatte eine Flügelspannweite von etwa 20 bis 24 Fuß (bis zu 7,3 Meter) und wog zwischen 50 und 90 Pfund (22 bis 40 Kilo).

Das durchschnittliche Pferd wiegt zwischen 380 und 550 Kilogramm (840 bis 1.210 lb). Für einen Pegasus von guter Größe nehmen wir den größeren der beiden, um ihn fahrbar zu machen.

Das ist also mehr als das 10-fache des Gewichts des größten Vogels. Wie groß werden diese Flügel sein und wie massiv müssen die Muskeln sein, die sie antreiben? Und Muskeln sind nicht die leichtesten Gewebearten. Dann gibt es die Knochen, die diese Flügel stützen, und die Muskeln, die sie antreiben. Und wie viel größer müssen diese Flügel sein, um einen Reiter zu tragen ...?

Soweit ich das beurteilen kann, ist das alles zu viel für die Realität.

Nun, fügen Sie alle Antworten hier hinzu. Es sollte beachtet werden, dass ein Pferd SCHWER ist. Seine Stabilität und Geschwindigkeit an Land sind auf sein Gewicht und seine Anatomie zurückzuführen.

Stellen Sie sich ein federleichtes Pferd vor, mit hohlen Knochen und zolatischen Flügeln!

Um zu verhindern, dass unanständig große Flügel benötigt werden, werde ich für unseren Pegasus eine relativ leichte Pferderasse wählen. Der spanische Mustang wiegt 365 kg und ist 120 cm groß. Die Knochen des Pegasus sollten hohl sein, was eine Gewichtsreduzierung von 10 % ermöglicht, sodass unser Pegasus jetzt 328,5 kg wiegt. Ein Pferd hat normalerweise keine sechs Gliedmaßen, also muss es dort etwas Handwaiving geben. Basierend auf den Flügeln eines Ruppell-Geiers sollte unser Pegasus eine Spannweite von 15,88 m, eine Flügelfläche von 36,02 m^2 und eine Flächenbelastung von 9,12 kg/m^2 haben. Das sind mindestens 15,88 m . Wenn er die Flügel eines Schwarzmilans hätte, hätte er eine Flügelspannweite von 31,28 m und eine Flügelfläche von 125,14 m^2. Das ist eine Spannweite von 102 Fuß und eine Flügelfläche von 1.347 Quadratfuß .

Ja, natürlich. Es ist ein Pegasus, nicht nur ein Pferd. Bei gleicher Körperlänge wiegt ein durchschnittlicher Vogel viermal weniger als ein Säugetier. Und sie sind mythologisch Fleischfresser mit scharfen Zähnen. Dadurch wiegen ihre Eingeweide weniger und sie können 50-90 % mehr Energie für eine bestimmte Assimilation von Biomasse gewinnen. Bei 20 Metern pro Sekunde kann ein Pferd leicht von einem toten Lauf abheben, und bei 80-100 kg ergeben die leichte Knochenstruktur und das Darmgewicht (wahrscheinlich nicht in der Lage, sofort nach dem Fressen abzuheben) eine bescheidene Flügelspannweite von nur 4-5 Metern mit Mit zusammengeklappten, eleganten Flügeln sind sie nur etwa doppelt so lang wie ihre Körperlänge von 2,5 Metern. Fische und große Säugetiere, deren Stacheln von oben von einem vierfüßigen Pronk gebrochen werden oder die von Klippen oder in tiefes Wasser getrieben werden, wo sie leicht getroffen werden, stellen den größten Teil ihrer Nahrung bereit, obwohl sie Allesfresser sind. nur energiereiche Lebensmittel sprechen sie an. Was das Fahren betrifft - nur wenn Sie sehr klein und leicht sind, weniger als 50 kg wiegen, und im Allgemeinen nur für kurze Strecken. Spähen und Infiltrieren, stelle ich mir vor, wäre ihre einzige Verwendung.

Hier wird viel über Flügelgröße geredet, aber es geht nicht um Größe, sondern um LIFT.

Eine 747-400 wiegt ungefähr 300 Tonnen (Gesamtgewicht, also einschließlich der Flügel) und hat eine Flügelfläche von jeweils ungefähr 525 Quadratmetern (insgesamt 1050 Quadratmeter). Also ganz einfach ausgedrückt als Verhältnis 3,5 m² Flügelfläche pro Tonne (1050 geteilt durch 300).

Ein Pferd wiegt irgendwo zwischen etwa 400 kg und 1000 kg, also gehen wir von 1000 kg (einer Tonne) aus, von denen wir annehmen, dass sie auch den Reiter einschließen. Durch das Obige benötigen wir 3,5 m² Flügelfläche, also ist jeder Flügel 1,75 m² groß. Einfach!

(Ja, ich ignoriere ungefähr eine Million Punkte in Bezug auf Leistung zu Gewicht, Startgeschwindigkeit, Aerodynamik, um nur einige zu nennen ... aber andererseits ist ein Pegasus ein mythisches Tier, also kann ich genauso gut mit meinem mythisch sein Logik und Mathematik!)