¿Hasta dónde llegaría un avión propulsado por duendes?

Hay algunas preguntas que vuelan últimamente y esto me hizo pensar. Alguien sugirió que un centauro podría impulsar un avión a través de una bicicleta. No creo que esto funcione, ya que el centauro sería muy pesado en comparación con su poder... pero ¿y una criatura pequeña, liviana, con mucha fuerza en comparación con su peso? ¿Qué tal un duende?

Si los goblins usaran aviones impulsados ​​por hombres... ¿hasta dónde podrían llegar?

Características de los duendes

En este caso, presumo las siguientes características relevantes:

Tamaño

  1. Son pequeños, por supuesto. Digamos alrededor de 3.5 a 4 pies de altura. Esto le permite reducir varios aspectos del avión y debería tener una mejora exponencial en su distancia de vuelo.

Peso

  1. Son delgados y livianos, como es popular en la mayoría de las representaciones modernas. Probablemente pesan alrededor de 20 a 30 libras, digamos 25 para simplificar. Esta reducción en el peso también debería permitirle reducir el peso de la nave, lo que podría tener un impacto significativo en la eficiencia del combustible (en este caso, la potencia del goblin) y, por lo tanto, en la distancia total de vuelo.

Fortaleza

  1. En comparación con su peso, son inmensamente fuertes. No estoy seguro de qué cifra dar, para representar mejor la relación entre fuerza y ​​peso... pero como estimación general, digamos que si bien tienen aproximadamente una quinta parte de la masa de un hombre saludable de 6 pies, en realidad tienen 40 % de la fuerza. En otras palabras, son aproximadamente el doble de fuertes por peso.

Resistencia

  1. También diremos que los duendes tienen más resistencia que un humano. Para simplificar, digamos que pueden soportar el doble de tiempo, mientras generan el doble de energía por peso, por lo que teóricamente 4 veces la producción total de energía por peso por día.

Artesanía

Espero que el MIT Daedalus sea el mejor ejemplo para partir. Tiene el récord actual de 115 km en un vuelo propulsado por hombres.

Múltiples duendes

No es necesario tener un solo vendedor ambulante de duendes. Si los goblins son capaces de producir más sustentación que su peso, ¿podría considerarse empacar 3, 4 o incluso algún número ridículo como 12?

Es posible que la cuestión de los duendes múltiples sea demasiado compleja, ya que se complica al agregar nuevos asientos de piloto, aumentar la resistencia estructural o incluso alargar el avión en casos extremos. Entonces, siéntase libre de concentrarse en la cuestión de un solo duende. Crédito extra para cualquiera que descubra cómo múltiples goblins pueden cambiar la distancia, por supuesto. O mejor aún, el número óptimo de goblins-vendedores.

Despegue asistido

Se permiten los despegues asistidos, ya sea despegando desde un punto alto, o utilizando una catapulta, o cualquier otra cosa. Este no fue el caso del vuelo récord del Daedalus, donde el despegue tuvo que ser manejado por mano de obra. No estoy seguro de cuánta diferencia hará esto en la distancia, pero podría imaginarlo agregando varios km.

Pregunta:

Entonces, usando humanoides con este tipo de características... ¿hasta dónde podría llegar un avión propulsado por duendes?

Dependiendo de lo que definas como impulsado por duendes, también podrías tener guiado por duendes. En lugar de un sistema de ciclismo, un goblin pilotando un planeador sin motor funcionaría perfectamente bien. El vuelo más largo del planeador es de unos 3000 km, ya que utiliza las térmicas naturales del aire. Pero dado que técnicamente no está impulsado cinéticamente por el duende, no sé si eso cuenta como una respuesta.
@Mandelbrot Me hace preguntarme acerca de los planeadores propulsados ​​por cohetes. El único problema con los 3.000 km es que parece que tenían una ruta muy preparada para ello, si estuvieran usando corrientes térmicas ascendentes. Los 115 km se realizaron en condiciones óptimas, con una victoria, pero teóricamente podría obtener distancias similares desde la mayoría de los lugares (o la mitad de la distancia en condiciones inferiores).
Una respuesta a esto depende mucho más de la tecnología de materiales disponible para el fabricante del avión que de la capacidad de los "motores" vivos, que se vuelve imposible responder sin más información al respecto.
@PcMan Le di el Daedalus como ejemplo de simplicidad, para que pueda responder con la tecnología actual. Ciertamente, me interesaría una respuesta para cualquier época. Los primeros días de vuelo cuando los aviones de bicicleta estaban de moda serían apropiados.
@Johnny, la cuestión es que tener "motores" más capaces no ayudaría a Daedalus en absoluto. Lo que puso fin a su vuelo récord no fue el agotamiento del piloto, sino una falla mecánica del avión. Agregar más poder a la misma estructura exacerbaría esto. Entonces, la pregunta realmente es, "¿cómo rediseñamos Daedalus para hacer frente a pilotos más fuertes"? Esa es una pregunta muy difícil de cuantificar.
¿Estás abierto a los zepelines propulsados ​​por duendes? ¡Piensa en el Warcraft que podrías construir así!
@PcMan Creo que Warcraft podría haber tenido zepelines duendes. Las embarcaciones asistidas por gas son aceptables, aunque querrás mantenerlas al mínimo para minimizar la resistencia. El punto es que los duendes son óptimos para el vuelo impulsado por el hombre. El Daedalus se estrelló porque dio un giro brusco, y esto sobreesforzó el ala de estribor (creo que el piloto estaba tratando de seguir volando a lo largo de la orilla). Es posible que desee hacer que la nave sea un poco más pesada para que sea más resistente, pero fácilmente podría haber tenido un vuelo mucho más largo si no hubiera hecho giros bruscos.
Debería considerar especificar un rango tecnológico antes de buenos motores de avión si desea respuestas más específicas. Dado que los aviones propulsados ​​​​por duendes solo tendrán sentido económico durante un cierto período de tiempo, y más allá de eso, serán novedades.

Respuestas (2)

Los planeadores están mucho, mucho más influenciados por la forma de su capa exterior que por 20 kg más o menos de carga útil. Un duende de 4 pies pesaría tanto como muchas mujeres piloto hoy en día... bueno, tal vez incluso un poco menos.

La cuestión es que el avión en sí, si es liviano y usa alas a partir de hoy, podrá llevar un duende o tres o un hombre, no haría la diferencia. Un planeador no es propulsado por un motor, es propulsado por térmica. Una vez que está en el aire, puede permanecer allí por mucho, mucho tiempo.

Sin embargo, los motores ayudan a llegar más rápido al destino.

Con planeadores propulsados ​​por energía térmica, ¿no sería eso posible solo en ciertos climas y con rutas de vuelo muy específicas?
Todos los climas, pero solo algunas condiciones meteorológicas. te doy eso Y, por supuesto, algunos lugares son mejores que otros. El récord de altura se rompió con una planificación considerable, en los Andes, en un lugar específico. Pero en general, funciona en todas partes.
Esto parece que podría hacer que los aviones propulsados ​​por duendes sean mucho más viables. ¿A menos que los duendes o la mano de obra no tuvieran sentido para tal oficio?
Esperaba obtener una respuesta más específica, pero esto al menos ofrece una alternativa interesante que puedo investigar.
Sí tienes razón. La distinción entre piloto Hombre y Goblin no es muy importante aquí. Sin embargo, hay un caso especial que podría ser interesante: si el Goblin tiene una mejor relación potencia-peso o más resistencia o ambos, eso podría ayudar mucho durante la fase de inicio o cuando algo anda mal con la térmica (demasiado baja para el tierra y el aeropuerto está muy lejos? Pedalear un poco)

Suponiendo que la perfección mecánica permanezca en el poder probablemente será más importante que la relación potencia-peso; los humanos tienen una resistencia increíble, nuestros ancestros solían correr presas hasta la muerte durante muchas millas, a veces continuaban persiguiendo caballos y antílopes durante un período de días hasta que caían muertos de agotamiento. Los duendes generalmente se representan con un metabolismo alto que requiere una alimentación constante, lo que hace que las hazañas de resistencia sean poco probables.

Un vehículo más ligero y rápido compensará algunas de las desventajas de rango que tendrían los goblins debido a una menor resistencia calorífica, pero cuantificar eso es incómodo por decir lo menos, y cuando agregas la posibilidad de tripular un vehículo que solo llevaría un humano un final la respuesta se vuelve imposible. Esto es especialmente cierto porque no sabemos hasta dónde podría haber llegado un vuelo humano en un vehículo mecánicamente perfecto como Dédalo, ya que el vuelo se detuvo debido a una falla material.

Los aviones propulsados ​​por duendes sin duda serían más efectivos en recorridos de corto alcance que sus equivalentes propulsados ​​​​por humanos debido a sus características mejoradas de potencia a peso.

Buena pregunta, lamentablemente quedan demasiadas variables pendientes.

Si el Daedalus se considera un mal ejemplo, cualquier otro avión propulsado por hombres está bien para usar como ejemplo. Había alcanzado casi la longitud de su ruta máxima prevista, IIRC.
@Johnny El problema no es que el Daedalus sea un mal ejemplo per se , es que es el mejor ejemplo que tenemos y no nos da una respuesta a la pregunta de hasta qué punto un humano podría impulsar un vehículo así. porque se rompió, y/o el rumbo estaba, por debajo de la distancia máxima que un humano podría haber sido capaz de impulsar. Sin ese punto de referencia, realmente no podemos inferir mucho sobre cómo les iría a otras criaturas en comparación.
Eso lo convertiría en un mal ejemplo. dado que había llegado a su destino previsto, supuse que era un buen punto de referencia. Si no se considera un buen ejemplo, cualquier otro avión propulsado por hombres con un punto de referencia decente podría usarse para comparar.
@Johnny Para la velocidad, seguro, pero no ha habido un caso del que tenga conocimiento en el que un avión propulsado por un hombre haya volado hasta el agotamiento del piloto, que es el punto de referencia que creo que sería importante para calcular el alcance máximo. tener que buscar otro evento de resistencia en el que los participantes estuvieran bajo una carga mecánica comparable y ver qué tan lejos llegaron antes de tener que abandonar.
Hay estimaciones de cuántos vatios pueden producir los ciclistas. 5,5 vatios por kilogramo de peso corporal es lo que los profesionales internacionales pueden producir durante una hora, por lo que probablemente esté más que cerca del límite humano.
@Johnny Parece que estamos hablando de propósitos cruzados aquí, no creo que cuánto alguien pueda sacar una hora de rendimiento máximo sea particularmente relevante para una cuestión de rango general. Para responder al problema del rango total, necesita saber cuánto tiempo una persona puede mantener una cantidad de esfuerzo "X", siendo X la salida óptima para hacer funcionar las hélices en el avión en cuestión, no tenemos una cifra para eso. . Las carreras de ciclismo de resistencia pueden indicarle algunos datos útiles, no lo sé.
No cruzar propósitos. Intenté una búsqueda y obtuve esto: "La mayoría de los ciclistas profesionales producen alrededor de 200 a 300 vatios en promedio durante una etapa de recorrido de cuatro horas". Eso debería ser suficiente información para dar una estimación razonable. Las preguntas de WBing no se pueden responder a la perfección, ya que no podemos medir el rendimiento estadístico de los duendes, por lo que la respuesta debe ser una estimación en cualquier caso.
@Johnny La culpa aquí puede ser mía. Supuse que cuando preguntó qué tan lejos podía llegar el avión, quería el límite superior para un viaje de supervivencia; una etapa de recorrido de cuatro horas es un sprint de 100 m en comparación con lo que estoy pensando, la base que creo que sería un punto de partida es el pedal equivalente a Justo antes de la carrera de maratón original, 560 km y una batalla en cinco días. Para tener una idea del rango máximo, necesita saber cuánto tiempo puede trabajar un humano a la velocidad óptima que necesita la aeronave, la carga en Daedalus es una referencia perfecta para eso, antes de que colapsen, luego puede extrapolar a Goblins.
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