Könnte ein mechanischer Vogel mit der Spannweite von Vermont fliegen können?

Ich weiß, es klingt irgendwie dumm, aber ich versuche, eine wirklich ominöse Figur zu erschaffen, die den Spieler in diesem hypothetischen Videospiel, das ich mit meinem Vater schreibe, immer beobachten würde.

Wir waren uns beide einig, dass es ziemlich gruselig wäre, einen riesigen dreiköpfigen mechanischen Vogel mit einer toten Stadt auf dem Rücken zu haben. Der hypothetische Vogel hätte eine Flügelspannweite von etwa 160 Meilen (das ist die Größe von Vermont von Norden nach Süden), es ist ein bisschen wie Vah Medoh aus The Legend of Zelda: Breath of the Wild, aber anstatt Propeller zu verwenden, würde er flattern seine riesigen Flügel.

Meine Frage ist, kann dieses Ding überhaupt fliegen? Und wenn nicht, hilft die „Regel der Coolness“ dabei, den Unglauben des Spielers aufzuheben?

Als Faustregel gilt: Wenn Sie ein physikalisch realistisches riesiges Luftschiff bauen möchten, ist Ihre einzige wirkliche Option ein Leichter-als-Luft-Fahrzeug (denn in diesem Fall funktioniert das Quadratwürfelgesetz tatsächlich zu Ihren Gunsten).
Beachten Sie, dass das Gewicht einer flatternden Kreatur letztendlich in die Luft und dann auf den Boden übertragen wird. Eine versiegelte Kiste mit einem Vogel darin wiegt zum Beispiel dasselbe, egal ob der Vogel auf dem Boden der Kiste sitzt oder in der Luft fliegt und nicht einmal die Wände berührt - die Flügelschläge drücken Luft nach unten, die auf den Boden der Kiste trifft mit der gleichen Kraft wie das Gewicht des Vogels. Unter diesem Giganten zu sein, wird wahrscheinlich katastrophal für die lokale Umwelt sein.
Die "Regel der Coolness" funktioniert gut, wenn Sie sie routinemäßig verwenden, um Entscheidungen zum Bau von Welten in Ihrem Spiel zu rechtfertigen, dh nichts hat auch nur den Anschein, den Gesetzen der Physik zu gehorchen. Wenn alles andere in Ihrer Geschichte wissenschaftsbasiert ist, wäre es für die Leute schwieriger zu ignorieren, dass diese eine Sache offensichtlich physikalisch unmöglich ist.
@kaya3 Obwohl ich auch Geschichten gesehen habe, in denen alles ziemlich realistisch ist, außer einer herausragenden Kuriosität, die nie eine Erklärung bekommt.
@Devsman Sicher, mein Punkt ist nur, dass die Leser eher denken, dass es keine Erklärung gibt, wenn es eine Sache ist, während sie keine erwarten würden, wenn es alles ist.

Antworten (5)

NEIN.

Nicht durch Flügelschlagen, das ist sicher.

Problem das erste:
Flugfähige Luft steigt nur ein kurzes Stück von der Oberfläche auf. Seien wir extrem großzügig und nennen das 10 Meilen.
Ihr Vogel hat eine Flügelspannweite von 160 Meilen.
Wenn es mit seinen Flügeln mehr als 1/16 seiner Spannweite schlägt, schmettert es sie in den Boden! 1/16, das ist kaum ein Wackeln, kein Flattern.

Problem das zweite:
Der Flügelauftrieb ist ungefähr proportional zur Oberfläche des Flügels, die als Länge * Länge skaliert.
Gewicht, dem dieser Auftrieb entgegenwirken muss, um fliegen zu können, skaliert als Länge * Länge * Länge.
Es ist das alte Quadratwürfel-Skalierungsgesetz, das immer größere Kreaturen beißt.

Wenn Ihre Kreatur für den Bodeneffekt nah am Boden fliegen könnte und nicht flattern, sondern ein System verwendet, das Luft von über ihren Flügeln nach unten bewegt, haben Sie eine Chance. Tatsächlich bauen Sie dann ein riesiges (wirklich riesiges) Luftkissenfahrzeug.
Leider wird der Endeffekt nicht sehr vogelähnlich sein! Vielmehr würde es als Staubsturm erscheinen, der alle Existenz beendet und eine Spur der Verwüstung hinterlässt.

Das dritte Problem: Um die Flügel schnell genug zu bewegen, um einen merklichen Auftrieb zu erzeugen, müssten sich die Spitzen mit Geschwindigkeiten bewegen, die alle vernünftigen Materialeigenschaften bei weitem übersteigen würden.
Beachten Sie, dass der Bodeneffekt normalerweise beginnt zu wirken, wenn Sie sich innerhalb einer Spannweite des Bodens befinden. Ich weiß nicht, ob diese Regel für massive Flügel wie diese gilt, aber wenn ja, würde selbst ein Flug von 10 Meilen in die Höhe es immer noch zu einem Bodeneffektfahrzeug machen.
Ihr Kommentar über die Tiefe der Atmosphäre erinnert mich an XKCD (wie so viele Dinge).
Das Quadratwürfelgesetz kann jedoch außer Kraft gesetzt werden, wenn der Vogel unhöflich und gemein genug ist. So schaffen es Kanadagänse zu fliegen.

Die Auftriebskraft eines Flugzeugs wächst mit der Fläche seiner Tragflächen, also ungefähr mit dem Quadrat seiner Abmessung.

Die zu hebende Masse wächst vielmehr mit dem Volumen ihres Körpers, also mit der Kubik ihrer Dimension.

An einem bestimmten Punkt wird die Masse bei sonst gleichen Bedingungen stärker wachsen als die Auftriebsfläche.

Das Obige, bekannt als Quadratwürfelgesetz, deutet bereits an, dass es unwahrscheinlich ist, dass so etwas fliegen kann. Dann toppen Sie es mit

  • eine Stadt auf dem Rücken tragen müssen (es stört den Luftstrom, somit den Flügelauftrieb und fügt Gewicht hinzu)
  • dem Spieler ständig folgen zu müssen, von dem ich annehme, dass er geht (daher niedrige Fluggeschwindigkeit, was niedrigen Auftrieb bedeutet).

Diese Sache klingt sehr unglaubwürdig, es sei denn, Sie streuen großzügige Mengen Magie überall herum.

Sie könnten das Quadratwürfelgesetz umgehen, indem Sie einen sehr dünnen, pfannkuchenähnlichen Vogel haben. Im Grunde ein riesiger Himmelsmantarochen. Sie müssen jedoch vorsichtig sein, wenn Sie es imposant und nicht urkomisch machen wollen.

würde dieses Ding überhaupt fliegen können?

Ja, warum nicht? Es hängt davon ab, was Sie unter "mit den Flügeln schlagen" verstehen. Die nutzbare Atmosphäre ist nicht sehr dick und tatsächlich viel dünner als die Flügelspannweite.

Außerdem hat der Flügelschlag eine Beziehung zum Auftrieb und offensichtlich zum maximalen Luftstrom - das ist die Luftgeschwindigkeit - der Infraschall sein muss. Und die Schallmauer liegt gerade mal bei 340 m/s; selbst für die größten Vögel irrelevant, aber sehr relevant für Ihren Giganten.

Um zu fliegen, müsste das Konstrukt mit der Vorderkante seiner Flügel schlagen und einen Überdruck erzeugen, der dann vom Rest des Flügels aufrechterhalten würde, der stationär wäre. Es würde dann über diesem Luftpolster „schweben“. Es ist also kein Vogel – es ist ein Hovercraft . Und darunter zu sein, wäre keine empfehlenswerte Erfahrung.

Eine andere Möglichkeit wäre, wenn die Flügel selektiv durchlässig sind - und dann sind sie keine "Flügel", sondern eher Drohnenflügel, nur mit Flatterern anstelle von Drehpropellern. Sie schlucken Luft von oben und stoßen sie von unten aus. Die Flügelbewegung wird weitgehend irrelevant (sie könnte mit dem Flattern synchronisiert werden, also eher eine Welle als ein Flügelschlag).

Vielleicht, wenn der Lift nicht mit den Flügeln schlägt.

Während das Quadratwürfelgesetz wahrscheinlich ein naives Vergrößern von Vogelflügeln verhindern würde, könnte es möglich sein, dass so etwas fliegt, wenn es eine andere Form des Antriebs hat. Während Sie angegeben haben, dass Sie keine Propeller wollen (und vermutlich keine ähnlichen Antriebsmethoden wie Düsentriebwerke wollen), gibt es eine mögliche Antriebsmethode, die eine große Flügelfläche ausnutzen würde: elektromagnetische Triebwerke .

Einfach ausgedrückt: Wenn die Flügel elektrisch geladen sind, wäre es ihnen möglich, die Luft um sie herum zu ionisieren und sie dann mithilfe von Magnetfeldern nach unten zu drücken, um Auftrieb zu erzeugen. Natürlich würde das Heben einer so großen Struktur in die Luft eine enorme Menge an Strom verbrauchen, sodass ein solches Konstrukt ein sehr kräftiges Kraftwerk an Bord erfordern würde. Wie viel Energie genau dafür benötigt wird, kann ich nicht ohne Weiteres berechnen, aber vielleicht würde ein Kernkraftwerk ausreichen.

Da es sich um einen mechanischen Vogel handelt, muss er nicht wie ein biologischer gebaut sein oder fliegen. Bauen Sie es stattdessen wie einen riesigen Paradewagen in Form eines Vogels. Das Quadratwürfelgesetz wirkt sich hier zu Ihren Gunsten aus, bei dieser Größe brauchen Sie nicht einmal Helium, sondern nur warme Luft wie in Buckminster Fullers Cloud Nine .

Geben Sie ihm eine Rückenplatte, die stabil genug für eine Stadt ist, und schlagen Sie auf etwas Antrieb (Flügelschlagen funktioniert in diesem Maßstab aus Gründen, die in anderen Antworten erläutert werden, nicht wirklich, aber ein Teil der Flügel könnte sich möglicherweise wellenförmig bewegen). Es wird jedoch keine Überraschung sein, dass die Stadt tot ist, da sie viel zu hoch sein wird, um eine atembare Atmosphäre zu haben.

Außerdem würde es weniger "dem Spieler folgen" als vielmehr "den Himmel von Horizont zu Horizont vollständig verdunkeln".