Was sind die aerodynamischen Vorteile für einen Superhelden, der mit einem Umhang fliegt? [abgeschlossen]

Im neuen Supergirl-Trailer für die CBS-TV-Show gibt es eine kurze Zeile darüber, wie sie einen Umhang braucht, weil er bei der Aerodynamik helfen würde. Soweit ich das beurteilen kann, ist es nur ein Stück Material, das im Wind ohne starre Struktur (wie Knochen in einem Vogelflügel) herumflattert, um den Umhang zu stabilisieren, um einen lebensfähigen Flügel zu bilden.

Gibt es eine Physik, die die Behauptungen eines Umhangs stützt, der die Aerodynamik unterstützt?

Hmm .. Ich bin versucht, VTC mit "Fragen, die nach wissenschaftlichen Lösungen oder Erklärungen suchen, sind nicht zum Thema, es sei denn, sie beziehen sich direkt auf ein zitiertes Werk der Fiktion." da dies nicht In-Universe, sondern IRL fragt. Die Tatsache, dass die Leute nicht wirklich IRL FLIEGEN können (zumindest ohne fremde Hilfe), lässt mich zögern ...
Hallo und willkommen bei SFF.SE ! In dieser Community begrüßen wir es, nach wissenschaftlichen Themen zu fragen, solange es im Universum ist . Die Frage nach wissenschaftlichen Erklärungen aus der "realen Welt" ist nicht zum Thema . Versuchen Sie, die Formulierungen umzuformulieren, um nach den Erklärungen „in der Welt“ zu fragen.
Der einzige Vorteil des Capes ist "cool aussehen".
Wenn die Physik der realen Welt nicht zum Thema gehört, warum dann ein Tag „reale Welt“ haben? Das ist ein bisschen irreführend. Trotzdem kann ich die Frage bearbeiten, um sie „im Universum“ zu machen. Ich bezweifle, dass die Physik der Aerodynamik in der anders ist DCU @Mooz es wird im Trailer für die Supergirl-TV-Show erwähnt, also erwähnen sie technisch gesehen die aerodynamischen Eigenschaften eines Umhangs in einem DCU.
"Keine Umhänge!" -Edna, Unglaubliche
No Capes ist eine Lektion, die wir von Watchmen lernen sollten ...
@MC_Hambone Mein Fehler. Wir haben klargestellt, dass Fragen wie diese für diese Seite ok sind . Luft funktioniert im Superman/Girl-Universum genauso, ist also vergleichbar mit der realen Physik. Viel Glück!
Jeder kann Tags erstellen. Die Tatsache, dass wir ein bestimmtes Tag haben, sollte nicht unbedingt als gutes Maß dafür verwendet werden, was zum Thema gehört oder nicht. Das heißt, ich denke, das gehört zum Thema.
@MC_Hambone Incredibles ist im Grunde "Watchmen 4 Kids"!
Es könnte sich lohnen, auf Aviation.SE zu posten, wenn Sie eine maßgebliche Antwort außerhalb des Universums wünschen (überprüfen Sie jedoch unbedingt, ob dies dort drüben zum Thema gehört ...)
Ein aerodynamisches Element muss kein Flügel (manchmal auch Tragflügel genannt), eine Flosse oder eine Steuerfläche sein. Manchmal dient die Aerodynamik der Reduzierung des Luftwiderstands, manchmal der Stabilität, manchmal der Kontrolle.
Ich bezweifle stark, dass die Luftfahrt das wollen wird. Es ist möglich , dass Sie einen Weg finden, auf Physics.se zu fragen, da es wirklich um Fluiddynamik geht, aber ich wette, ein Hinweis auf "Superman" und es würde geschlossen werden ...
Wirklich keine aerodynamischen Vorteile. Es soll eigentlich nur davon ablenken, dass ein Erwachsener seine Unterwäsche außen an der Kleidung trägt.
Ich wünschte , Supergirl würde ihre Unterwäsche außen tragen ... warte ...
Der Schwanz eines Drachens kommt mir in den Sinn

Antworten (5)

Da der Redner überhaupt nicht erläutert hat, was er mit Aerodynamik meint, muss eine Erklärung von zwei Stellen kommen:

  • Was auf dem Bildschirm passiert ist, kurz bevor er das sagt
  • Wie sich ein Umhang auf das Fliegen in einer Welt auswirken würde, in der Vögel, Flugzeuge und Drachenflieger arbeiten.

Kurz bevor diese Zeile ausgesprochen wird, befindet sich Kara in einer Verfolgungsjagd und verfehlt eine scharfe Linkskurve komplett. Am Ende landet sie in einem Zaun am Straßenrand. Daher können wir davon ausgehen, dass der Umhang im Universum ihr beim Navigieren beim Fliegen hilft.

Das wirft natürlich nur die Frage auf. Es erklärt nicht, warum es ihr beim Navigieren hilft. Dafür bekommen wir keine Hilfe von Supergirl , aber wir können uns vorstellen, was ein Umhang tun sollte, wenn er an einem fliegenden Ding befestigt ist.

Meistens ändert es die Art und Weise, wie sich der Luftwiderstand hinter ihr aufbaut. Der Umhang, der getrennt und leicht von ihrem Körper erhöht ist, könnte sich ähnlich wie ein Spoiler an einem Auto verhalten. Wir wissen, dass Spoiler in Hochleistungsautos teilweise verwendet werden, um ihnen zu helfen, mit hoher Geschwindigkeit Kurven zu fahren. Hier gibt es jedoch zwei Probleme. Erstens wirken die Heckspoiler, indem sie das Heck des Autos nach unten drücken, die Traktion auf der Straße erhöhen und die Drift verringern. Für Kara hat sie jedoch keinen Bodenkontakt, daher würde ein Spoiler sie in den Boden stoßen – eher kontraproduktiv.

Noch wichtiger ist, dass ein Spoiler eine feste Ergänzung zu einem Auto ist. Da sich der Umhang jedoch mit dem Luftstrom bewegt, ist die Dynamik viel komplexer (und ich konnte online keine gute Analyse davon finden). Es ist möglich , dass es hilft, Kara beim Bankdrücken zu verlangsamen oder den Luftstrom um sie herum so zu unterbrechen, dass es ihre Manövrierfähigkeit erhöht.

Oder zumindest wäre es das, wenn es nicht so klein und dünn wäre. Wenn man bedenkt, wie dünn ihr Umhang ist, reicht die tatsächliche Luftmenge, die dadurch verdrängt wird, und die Änderung des Luftwiderstands im Verhältnis zum Rest ihres Körpers wahrscheinlich nicht aus, um überhaupt einen Unterschied zu machen.


Als Referenz: Ich glaube, zu keinem Zeitpunkt hat eine Superman -Geschichte den Umhang als Flughilfe erklärt: Er war fast immer aus sentimentalen und / oder dekorativen Gründen da. Außerhalb des Universums sollte es das Aussehen starker Zirkusmänner nachahmen.

Ein flatternder Umhang ist viel schlimmer als ein Spoiler. Bei Geschwindigkeit flattert es, fließt aber nicht gleichmäßig. Dies verursacht Turbulenzen. Bei höheren Geschwindigkeiten schwingen diese Turbulenzen mit mehr Energie und verursachen eine Instabilität in der tragenden Struktur. Wenn Sie beispielsweise an einem F4-F5-Tag in der Nähe eines Segelschiffs sind, beobachten Sie die Segel, wenn sie gehisst werden. Das ganze Gefäß wird zittern. Das ist nicht schnell. Sie werden keine Nettoabwärtskraft vom Umhang sehen.
Plus eins nur für die korrekte Verwendung von „begs the question“.
@Gusdor das stimmt, aber ein Segel ist viel größer und im Allgemeinen an beiden Enden verankert. Wenn es also den Wind fängt, bewegt es den Rest des Bootes. Ein Umhang – klein, dünn und nur an einem Ende verankert – verhält sich eher wie diese Flaggen, die Leute an ihren Autofenstern hängen. Überhaupt nicht wie ein Spoiler, aber auch nicht wirklich wie ein Segel.
@MichaelEdenfield Ich fürchte, Sie haben mich missverstanden. Ich bezog mich auf ein teilweise aufgetakeltes Segel. Eine Flagge ist eine bessere Analogie. Die Turbulenz gilt immer noch
@Gusdor ah, dann hast du recht. Und mir ist auch klar, dass ich während meiner Überarbeitung einen ganzen Abschnitt meiner Antwort wegbearbeite. Ich wollte sagen "Sie denken vielleicht, ein Umhang würde sich wie ein Spoiler verhalten" und dann erklären, warum dies nicht der Fall ist. Es wurde behoben :)
Vielleicht führt der Umhang zu einem ähnlichen Effekt, wie er unter Relaxed Stability im Wiki beschrieben wird , siehe Abschnitt Absichtliche Instabilität
@MichaelEdenfield "Wir wissen, dass Spoiler in Hochleistungsautos teilweise verwendet werden, um ihnen zu helfen, mit hoher Geschwindigkeit Kurven zu fahren." Kannst du Handwinken sagen?
@Aron Wenn Sie die übermäßigen Vereinfachungen in meiner Antwort missbilligen, dann ermutige ich Sie herzlich, Ihre eigene mit einer vollständigen Analyse der Fluiddynamik des Automobilspoilers im Vergleich zu blonden außerirdischen Frauen zu schreiben, die in einem hautengen Outfit mit kugelsicherem Umhang herumfliegen.

Absolut keine, der Umhang wäre lächerlich schädlich für jede Aerodynamik. Es gibt einen Grund, warum Radprofis und andere Geschwindigkeitssportler hautenge Anzüge ohne Taschen oder zusätzliches Material tragen (außer Gesäßtaschen für Radfahrer). Jedes flatternde Material wirkt wie ein kleiner Fallschirm.

Seltsamerweise war einer der frühen Gründe, warum Superman einen Umhang trug, dass sein Anzug keine Taschen hatte und er seine Clark-Kent-Kleidung in seinem Umhang aufbewahrte :) Aber ich glaube nicht, dass der Umhang wie ein Fallschirm wirken würde , entweder. Das Bild, das wir sehen, wie Batman auf seinem Umhang zur Erde gleitet, ist auch ziemlich unrealistisch – der Umhang fängt die Luft nicht ein und widersteht ihr nicht , er flattert nur ein bisschen darin herum.
Ist Batmans Umhang nicht ein High-Tech-Material, das steif wird, wenn er etwas Strom durchlässt?
Was ist, wenn der ganze Sinn des Umhangs darin besteht, wie ein Fallschirm zu wirken, um den Flug zu stabilisieren? Was ist außerdem, wenn der "Aura-Effekt" (der Supermans Kleidung vor Zerstörung schützt) den Umhang etwas fester macht wie eine Flosse oder einen Flügel?
Batman macht es entweder starr wie in den Filmen oder greift nach den Enden, um daraus einen Fallschirm oder Hängegleiter zu machen.
@Davor Und wie sieht es mit meiner Vermutung mit dem in den TV-Adaptionen von Superman häufig erwähnten Aura-Effekt aus? (Ich habe noch nie gesehen, wie sich Supermans Umhang in der Luft verknotet.)
@ mg30rg - nun, ich persönlich erinnere mich nicht an eine solche Erwähnung in Filmen, aber ehrlich gesagt erinnere ich mich sowieso nicht an viel aus den Filmen.
@Davor Ich schrieb TV-Adaptionen wie „Lois & Clark: The New Adventures of Superman“

Ich glaube nicht, dass es das gibt. Ich würde tatsächlich denken, dass die Turbulenzen, die sie erzeugen, den Helden verlangsamen würden, nicht dass einige von ihnen sich überhaupt darum kümmern würden. Wie sie in den Kommentaren sagen, ist der einzige Zweck des Umhangs die Ästhetik.

Um das näher zu erläutern, ich denke, sie wurden so eingeführt, dass Actionfilme im frühen Leben vor einem stationären Hintergrund zu bewegen scheinen, wenn der Umhang flattert.
Ich bin mir ziemlich sicher, dass Supermans Umhang ungefähr 20 Jahre älter ist als Superman im Film.

Die naheliegendste Erklärung (und gleichzeitig ein Beweis dafür) ähnelt der Funktionsweise eines Fallschirms. Von io9:

Es ist einfacher zu verstehen, warum Fallschirme Löcher haben, wenn man an einem windigen Tag Wäsche an einer Leine aufhängt. Ein großes Blatt wird vom Wind nach oben geschoben. Sanfte Brisen lassen es in der Mitte wogen und ein bisschen wie ein Fallschirm aussehen. Wenn der Wind zunimmt, beginnt sich das Blatt ungleichmäßiger zu bewegen. Erst die eine Ecke, dann die andere schlägt im Wind nach außen. Dadurch beginnt sich das Blatt in eine Richtung zu verdrehen, dann in die andere. Je heftiger der Wind, desto mehr verdreht sich die Plane, da jede Ecke der Reihe nach nach außen schlägt, um den Druck des Windes zu verringern.

Dies sieht friedlich genug aus, wenn es von einer Seite betrachtet wird. Wenn es von unten betrachtet wird, ist es ominöser. Wenn sich die Luft nicht so bewegen kann, dass der wogende Fallschirm nicht gestört wird, strömt sie auf der einen Seite heraus und dann auf der anderen. Dadurch dreht sich der Fallschirm unvorhersehbar und macht es dem Fallschirmbediener schwer, den Sprung zu kontrollieren. Wenn die Verdrehung stark genug wird, kollabiert der Fallschirm. Die Seiten klappen nach oben und dann schnappt die zentrale Wölbung wie ein Fächer zu und lässt den Pullover im freien Fall mit einer Schnur und losem Stoff daran hängen. Es ist besser, eine Schwachstelle einzubauen, die kontrolliert werden kann, als auf Unverwundbarkeit zu bestehen, die dies nicht kann. http://io9.com/5612765/why-do-parachutes-have-holes

Supergirl hat eine harte Kurve verpasst, weil sie nicht genug anhalten oder umlenken konnte. Die Turbulenzen des Kaps verlangsamen sie und unterbrechen den Luftstrom genug, um diese Kurve zu machen. Es macht aus einer typischen Schwachstelle eine Lösung.

Nur um ein Pro-Cape-Argument zu schaffen [bitte beachten Sie, dass dies reine Spekulation ist und weder durch wissenschaftliche noch durch universelle Fakten gestützt wird - was meiner Meinung nach im Falle einer fiktiven Figur in Ordnung ist ] .


Nehmen wir einfach an, der Vektor, den Supergirl erschafft, um fliegen zu können, hat ihren Ursprung in ihrem Schwerpunkt! Nehmen wir außerdem an, dass dieser Vektor nichts mit ihrer tatsächlichen Position zu tun hat. Dies würde ihr Schweben/ ihren Flug zu einem Gleichgewichtsspiel machen. (Ich denke, kopfüber zu schweben oder sich langsam zu drehen, ist im Falle einer Superheldin nicht sehr beeindruckend.)

In diesem Fall war die Aerodynamik bei wirklich hohen Geschwindigkeiten eine ziemlich große Sache, da sie, sobald sie eine leichte assimetrische Bewegung ausführte (wie den Kopf drehen oder eine ihrer Hände bewegen), enorme Turbulenzen auftreten würden, die sie gedankenlos in der Luft drehen ließen. Wenn sie nun einen Umhang trägt, der zweifellos wie eine Luftbremse wirkt, wird dies ihre Position in der Luft etwas stabilisieren.

Wenn Sie auch den - sogenannten - Aura-Effekt hinzufügen, der das Kleid von Superman - und ich nehme an, auch von Supergirl - davor schützt, verbrannt, gebrochen oder auf andere Weise verletzt zu werden, könnte es den Umhang auch so stabilisieren, dass er wie eine echte Flosse oder ein Flügel wirkt .

this is fully speculation and is not backed with neither scientific- nor in universe facts-- das bedeutet, dass dies keine Antwort ist. Jeder kann sich alles ausdenken, was er möchte, was nicht bedeutet, dass es gepostet werden sollte.
@MatthewRead Nun, eher meistens als reine Spekulation mit durchaus akzeptabler - wenn auch spekulativer - Erklärung, warum ein Umhang einem fliegenden Superhelden helfen würde. Da AFAIK keine kanonische Quelle die Aussage in der Frage unterstützt, halte ich meine Antwort für genauso gerechtfertigt wie die obige Frage.