Anthropomorphes fliegendes Eichhörnchen, Gleitfähigkeit

(Vielleicht sollte dies Teil der "anatomisch korrekten" Serie sein. Wenn ja, können Sie es gerne entsprechend bearbeiten, da ich nicht weiß, wie ich es dieser Liste hinzufügen soll.)

Könnte ein ungefähr menschengroßes, menschliches Gewicht, zweibeiniges, anthropomorphisiertes fliegendes Eichhörnchen bedeutende Gleitfähigkeiten erreichen?

Details, Einschränkungen, Erläuterungen usw.:

  1. Mit dem Verständnis, dass ein geringeres Gewicht das Fliegen / Gleiten erleichtert, können sie im Durchschnitt etwas kürzer als Menschen und auch schlanker sein, aber ich möchte mich von hohlen Knochenstrukturen von Vögeln und ähnlichen Nicht-Säugetier-Anpassungen fernhalten. Schlankere Knochen wie Fledermäuse sind akzeptabel. Da ich vermute, dass jemand nach bestimmten Zahlen fragen wird, nehmen wir an, die durchschnittliche Größe eines erwachsenen Mannes beträgt 5 Fuß (1,524 Meter) und eine erwachsene Frau durchschnittlich 4 Fuß 8 Zoll (1,32 Meter). Das untere Ende des „normalen“ BMI für Ein 5 Fuß großer männlicher Mensch wiegt knapp 45,3 kg (100 Pfund), also machen wir das für ein gesundes Exemplar dieser Art zum oberen Ende eines normalen gesunden Gewichts, das an Übergewicht grenzt.

  2. Während der Gesamtkörperplan humanoid sein sollte, können Anpassungen an der Gliedmaßenlänge vorgenommen werden, wenn dies aerodynamisch erforderlich ist, um Gleitfähigkeit zu erreichen. Aber die (Hinter-)Beine sollten proportional zum Rest des Körpers nicht länger sein als die Beine eines echten Menschen, also sollten sie nur bei Bedarf gekürzt, nicht verlängert werden. Und die Arme (Vorderbeine) sollten proportional zum Rest des Körpers nicht kürzer sein als die Arme eines echten Menschen, also sollten sie nur verlängert werden, wenn es nötig ist, nicht gekürzt. Außerdem können die Arme so lang sein wie die Beine, aber nicht länger. Fazit: Beine können verkürzt, Arme verlängert werden, aber nur, wenn es aus aerodynamischen Gründen erforderlich ist, ansonsten sollten sie möglichst nah an den menschlichen Proportionen bleiben.

  3. Das Gleiten sollte mit Hilfe eines Patagiums erreicht werden, einer fallschirmartigen Membran, die sich vom Handgelenk bis zum Knöchel erstreckt. Kein dritter Satz Anhängsel/Flügel/etc. und keine massive Neuinterpretation der beiden vorhandenen Gliedersätze außerhalb dessen, was ein echtes fliegendes Eichhörnchen hat (kein Satz kann in Flügel umgewandelt werden oder eine ähnlich drastische Änderung). Das Patagium sollte größtenteils zusammenklappbar/faltbar/einziehbar/usw. sein. um eine "hauptsächlich menschliche Form" zu erreichen, wenn es nicht verwendet wird, so wie ein echtes fliegendes Eichhörnchen eine "hauptsächlich Eichhörnchenform" erreichen kann.

  4. Der Schwanz sollte nicht länger als etwa 3 Fuß (1 Meter) sein.

  5. Sollte in der Lage sein, eine durchschnittliche Gleitzahl von 2 zu erreichen (das sind 2 Fuß horizontale Distanz, die für jeden 1 Fuß Höhenverlust zurückgelegt wird)

  6. Die Einstellung ist Erde. Keine exotische Schwerkraft, Atmosphäre usw.

  7. Ignoriere evolutionäre Unwahrscheinlichkeiten. Gehen Sie davon aus, dass die Entwicklung möglich ist/war, wie wahrscheinlich oder unwahrscheinlich sie auch sein mag. Mit anderen Worten, es liegt außerhalb des Rahmens dieser Frage, Unplausibilität aufgrund evolutionärer Einschränkungen zu erklären.

Gibt es bekannte Aspekte der realen Biologie, die die Existenz einer solchen Kreatur verbieten? Wenn ja, welche sind das? Wenn nicht, was ist die wahrscheinlichste Form, die diese Kreatur innerhalb dieser Parameter annehmen würde?

Wingsuit-Fliegen ist eine reale Sache ... keine Fantasie. "Mit Training können Wingsuit-Piloten eine dauerhafte Gleitzahl von 2,5:1 oder mehr erreichen." (Wikipedia)
@AlexP Ja, und ein Teil meiner Inspiration für diese Frage. Wingsuits sind jedoch definitiv kein biologischer Teil des Tieres / der Kreatur, die sie benutzt, und ich kann nicht guten Gewissens den Sprung von der synthetischen Gewissheit zur biologischen Plausibilität machen.
Sie sehen nicht viel Filmmaterial von Wingsuit-Flyern, die im Wingsuit-Modus landen, was eine wichtige Überlegung ist. Sie verwenden im Allgemeinen eine Art Fallschirm für dieses Bit.
@StarfishPrime Ja, ich erinnere mich, dass es ein Video von jemandem gab, der von einem Wingsuit-Flug im Wasser landete, aber wirklich, es war nur gute Kameraarbeit und ein bisschen Inszenierung.
@AlexP Und ich sehe Gleitverhältnisse für das nördliche fliegende Eichhörnchen bei etwa 1,98, was Wingsuits beeindruckender macht, als ich erwartet hatte. Jedenfalls für den gleitenden Teil. en.wikipedia.org/wiki/Northern_flying_squirrel
@notovny Ja, ich habe die gleiche Nummer gefunden. Und ich habe auch 3.1 für Northern Flying Squirrels gefunden. Ich dachte, "2" sei vernünftig, als schöne runde Zahl und nahe am unteren Ende der tatsächlichen Zahlen der Natur (die ich finden konnte), um ihr die beste Chance zu geben, plausibel zu sein.
@StarfishPrime Ich hatte die Auswirkungen der Landung nicht berücksichtigt, aber das ist genau die Art von Überlegung, die mich veranlasst hat, die Frage zu stellen. Um herauszufinden, welche Aspekte ich über das Thema nicht kenne, falls einer davon die Plausibilität verbietet
Ich verstehe nicht, warum Sie evolutionäre Entwicklungspfade entweder von fliegenden Eichhörnchen ablehnen, um auf menschliche Größe zu wachsen, oder von humanoiden Baumbewohnern, die flügelähnliche Hautoberflächen entwickeln, die Knochendichte verringern und die Gleitfähigkeit erreichen. Geben Sie ihm ein paar hunderttausend Generationen.
@CarlWitthoft Entschuldigung für die Verwirrung. Dieser Punkt sollte keine evolutionären Entwicklungspfade verwerfen. Ganz im Gegenteil, es sollte eigentlich gegen Plausibilitätsargumente aus evolutionären Erwägungen vorbeugen . Ich habe die Frage aus Gründen der Klarheit zu diesem Thema bearbeitet.
Auf der Erde hätten diese Arten Schwierigkeiten, einen geeigneten Lebensraum zu finden. Beachten Sie, dass je größer die Affen sind, desto unwahrscheinlicher sind sie Baumbewohner. Orang-Utans leben zwar auf Bäumen, aber sie springen nicht so frei herum wie Krallenaffen.

Antworten (2)

Könnte ein ungefähr menschengroßes, menschliches Gewicht, zweibeiniges, anthropomorphisiertes fliegendes Eichhörnchen bedeutende Gleitfähigkeiten erreichen?

Sicher. Wie in den Kommentaren erwähnt, ist das Wingsuit-Gleiten eine Sache – der schwierige Teil ist die Landung .

Wingsuits, die der biologischen Patagia direkt analog sind, können anständige Gleitverhältnisse erreichen – aber sie erfordern auch ziemlich hohe Geschwindigkeiten, um effektiv zu funktionieren, was sie ziemlich gefährlich macht. Um sie als biologische Anpassung plausibel zu machen, müssen wir es ermöglichen, ohne zusätzlichen Fallschirm abzubremsen und ohne nennenswerte Todesgefahr zu landen.

Der Schlüssel dazu sind Gewichtsreduzierung und Vergrößerung der Hubfläche und des Hubs pro Fläche sowie die Verbesserung der Kontrolle, um verletzende Unfälle zu vermeiden. Sie haben bereits das reduzierte Gewicht. Schauen wir uns also die Steigerung der Hebeeffizienz und -kontrolle an.

Das Kürzen der Beine sollte nicht unbedingt notwendig sein – und schließlich führt das Kürzen der Beine zu weniger Gesamtfläche, über die ein Patagium gestreckt werden kann. Aber der Bereich, der durch längere Beine bereitgestellt wird, ist nicht wirklich der nützlichste Bereich - es sei denn, die Beine werden im Flug gerade zur Seite gehalten (typisch für ein fliegendes Eichhörnchen, aber weniger bequem für einen humanoiden Körperplan), sie tragen hauptsächlich dazu bei Tiefe der Gleitfläche, nicht Breite. Und breite, flache Flügel sind besser für langsame Gleiter als kurze, tiefe Flügel. Das Verkürzen der Beine wird also helfen – es wird Ihnen helfen, Ihr Gewichtsziel zu erreichen, ohne die Auftriebskapazität des Gleitflugs wesentlich zu beeinträchtigen. Auch hier wissen wir bereits, dass Wingsuits grundsätzlich funktionieren, daher ist die genaue Menge der Änderung nicht wirklich kritisch - gehen Sie so weit, wie Sie bereit sind, und jedes bisschen wird helfen.

Da hilft nur die Verlängerung der Arme. Es gibt bereits Affen, die Arme haben, die von ihren Schultern bis zum Boden herunterhängen oder weiter, so dass dies eindeutig im Bereich dessen liegt, was ein humanoider Körperplan aufnehmen kann. Wenn Sie die Proportionen jedoch "echt menschlich" halten möchten, gibt es eine andere Option, die auch dabei hilft, die Hubmembran bei Nichtgebrauch zusammengeklappt zu halten: Erweitern Sie den kleinen Finger. Sie haben immer noch 3 Finger und einen Daumen für den normalen menschlichen Gebrauch übrig, und wenn Sie nicht gleiten, kann der verlängerte kleine Finger zusammen mit der zusammengeklappten Gleitmembran gegen den Unterarm geklappt werden. Dadurch erhalten Sie eine um 50 % größere Flügelbreite, bevor Sie Änderungen an der proportionalen Armlänge vornehmen. Das Hinzufügen von drei weiteren Gelenken an der Vorderkante der Auftriebsfläche gibt Ihnen auch erheblich mehr Kontrolle bei höheren Geschwindigkeiten, verringert die inhärente Gefahr des Gleitens in menschlicher Größenordnung und erleichtert das Erreichen sicherer, laufender oder sitzender Landungen bei nahezu Wingsuit-Geschwindigkeit . Laufende Landungen wären natürlich einfacher, wenn Sie die längeren Beine schonen würden. Sitzende Landungen würden eine Zielfläche erfordern, die sich in einer geeigneten Höhe befindet, an der das Segelflugzeug Geschwindigkeit abbauen kanndarauf klettern und sich dann daran festhalten.

Meine Erwartung an die Form einer solchen Kreatur wäre also:

  1. Leicht, aber nicht extrem verkürzte Beine, um das Gewicht zu reduzieren, ohne die Lauffähigkeit signifikant zu beeinträchtigen.
  2. Leicht, aber nicht extrem, verlängerte Arme – vielleicht eher bis auf Knielänge als auf Hüftlänge. Dadurch wird die Flügelbreite etwas erhöht, ohne das Gewicht der Armknochen zu stark zu erhöhen.
  3. Zusätzliche Flügelbreite durch einen modifizierten kleinen Finger, der sich entlang des Unterarms bis zum Ellbogen faltet.

Die Kreatur würde größtenteils wie ein Wingsuit-Segelflugzeug fliegen, jedoch mit leicht reduzierter Durchschnittsgeschwindigkeit aufgrund der größeren Flügelbreite und mit besserer Kontrolle durch die zusätzlichen Fingergelenke entlang der Vorderkante des Flügels. Sie könnten natürlich höhere Höchstgeschwindigkeiten erreichen, wenn sie wollten, indem sie während des Fluges einfach den kleinen Finger nach hinten falten, um das Luftwiderstandsprofil zu reduzieren. Ideale Landungen würden dadurch erreicht

  1. Neigen Sie den Körper nach oben und klettern Sie auf Blutungsgeschwindigkeit, bevor Sie sich an einer Oberfläche in einer geeigneten Höhe festhalten. Dies ist gut zum Landen auf Bäumen, Klippen, ansteigenden Hängen usw.
  2. Den Körper fast senkrecht fallen lassen und die kleinen Finger nach vorne richten, um eine große Widerstandskraft mit minimalem Auftrieb zu erzeugen, schnell an Geschwindigkeit zu verlieren und einen Laufkontakt mit dem Boden zu ermöglichen.

Etwas weniger elegante Landungen würden erreicht, indem die Gleitfläche so weit wie möglich gespreizt wird, um die Geschwindigkeit in Bodennähe zu reduzieren, und dann ein "Tuck and Roll" durchgeführt wird.

Flügelanzüge wurden als Lösung des Fermi-Paradoxons vorgeschlagen. xkcd.com/962
Ein Wingsuit wird nicht funktionieren. Beim Gleiten fällt eine Person mit Wingsuit immer noch vertikal mit etwa 40 Meilen pro Stunde (und bewegt sich mit 100 Meilen pro Stunde vorwärts). Das entspricht einem Sturz aus 53 Fuß und wird Sie wahrscheinlich beim Aufprall schlagen oder töten. Darüber hinaus wird der Wingsuit nicht einmal auf Fluggeschwindigkeit sein, bis Sie mindestens 334 Fuß gefallen sind.
@DanHanson Die Frage gibt keine Mindeststartpunkthöhe an, daher sollte es kein Problem sein, mindestens 334 Fuß fallen zu müssen. Das Ablassen der Vertikalgeschwindigkeit vor der Landung ist in der Tat ein Problem, aber dafür ist die Erhöhung der Auftriebsfläche um über 50% und das Anstreben von Barschlandungen da.

Unter der Annahme, dass diese zukünftigen Menschen auf dem Boden landen und / oder sich an Bäumen oder etwas anderem (wie Eichhörnchen) festhalten müssen, lautet die Antwort, dass dies wahrscheinlich nicht möglich ist.

Wingsuits kommen dem, worüber Sie sprechen, am nächsten, und die langsamste vertikale Geschwindigkeit, die ein Wingsuiter bewältigen kann, beträgt etwa 40 Meilen pro Stunde. Ein Gleitverhältnis von 2-1 kann erreicht werden (sogar eine Person ohne Wingsuit kann einigermaßen gleiten), wenn Sie schnell genug sind. Das Problem stoppt.

Hier sind einige Zahlen: Ein Wingsuit gleitet mit etwa 160 km/h. Um diese Geschwindigkeit zu erreichen, muss man 334 Fuß senkrecht nach unten fallen. Beim besten Gleiten trifft der Wingsuited-Fallschirmspringer mit einer horizontalen Geschwindigkeit von 100 mph und einer vertikalen Geschwindigkeit von 40 mph auf den Boden – ungefähr die Geschwindigkeit, die erreicht wird, wenn er aus 53 Fuß fällt. Dies wäre sehr wahrscheinlich tödlich. Und Wingsuit-Fliegen hat eine erschreckend hohe Sterblichkeitsrate, obwohl jede Landung per Fallschirm erfolgen sollte. Unbeabsichtigte Bodenkontakte eines Wingsuit-Fliegers sind fast immer tödlich.

Es gibt einen Typen namens "Jetman", der einen Anzug gebaut hat, der einen 12 Fuß breiten starren Flügel enthält. Er hat vier Strahltriebwerke und kann mit etwa 180 Meilen pro Stunde fliegen. Aber auch mit dem langen Flügel muss er mit einem Fallschirm landen.

Wenn Sie möchten, dass Ihre Menschen mit einer Geschwindigkeit gleiten und landen, die keine Knochen bricht, werden Sie nicht viel kleiner als ein Apparat vom Typ eines Rogallo-Hängegleiters.

Wenn Ihre zukünftigen Menschen ihr Gleiten von sehr hohen Klippen oder Flugzeugen benutzen und sie ihr Gleiten nur benutzen, um an einen Punkt zu gelangen, an dem sie in Wasser oder so etwas tauchen können, dann würden vielleicht die Wingsuit-ähnlichen Hautlappen funktionieren.

Aber wenn Sie sich vorstellen, dass sie von Baum zu Baum springen oder herumgleiten und auf dem Boden landen können, glaube ich nicht, dass eine Kombination Ihrer Anforderungen funktionieren wird. Ich denke, Sie würden mindestens eine Struktur vom Typ Rogallo-Flügel mit einer Spannweite von mindestens 12 Fuß oder einen traditionellen Flügel von 18 Fuß oder mehr benötigen, um akzeptable Sinkgeschwindigkeiten für die Landung zu erzielen.

Suchen Sie nach „fußgestartete Segelflugzeuge“, „kleinster Hängegleiter“ und „kleinster Segelflieger“ und Sie werden viele Beispiele für sehr kleine Flugmaschinen sehen. Leider kommt keiner von ihnen Ihren Anforderungen nahe.