¿Son posibles los wyverns modificados genéticamente con mis especificaciones?

El animal volador más grande que jamás haya existido en la Tierra pertenecía a la familia de los pterosaurios . Venían en todo tipo de tamaños , pero algunas de las subespecies más grandes tenían una envergadura de más de 10 metros. Es difícil saber qué tan pesados ​​eran solo a partir de la evidencia fósil, pero la mayoría de los paleontólogos asumen que, a pesar de su impresionante tamaño, pesaban solo unos pocos cientos de kg. Aún así, con las mejoras genéticas adecuadas, parece plausible llevar el peso adicional de un ser humano.

Tenga en cuenta que montar un pájaro puede ser diferente a montar un caballo. En primer lugar, sería importante estar cerca del centro de gravedad del animal, que normalmente sería justo entre las alas. En segundo lugar, la aerodinámica es mucho más importante. Por lo tanto, la posición de conducción ideal podría ser acostada, no sentada erguida.

Para poder volar, los wyverns necesitarían algo más que una gran envergadura. Por ejemplo, un humano necesitaría una envergadura de unos 6,5 m para poder volar, pero los humanos no tienen la fuerza corporal suficiente para poder sostener alas de ese tamaño. (Consulte aquí para obtener más información de Yale: http://www.yalescientific.org/2013/03/qa-why-cant-humans-fly/ ).

Básicamente, las aves tienen sacos de aire conectados a sus pulmones, lo que les facilita el paso de oxígeno a través de su cuerpo durante el vuelo, además del esqueleto hueco, que reduce el peso que tienen que levantar con sus alas.

Si un ser humano promedio (digamos, 65 kg) necesita alas de 6,5 m para volar, un caballo promedio (de entre 300 kg y 1000 kg) necesitaría generar mucha sustentación y tener una relación fuerza-peso adecuada para poder volar. en realidad tienen alas funcionales. En algún lugar entre 10 y 20 m sería suficiente para (teóricamente) levantar un caballo, y las alas pueden requerir varias articulaciones de codo si desea que las alas puedan plegarse.

No estoy tan seguro de la estructura ósea requerida, pero si la musculatura de tus wyverns es lo suficientemente fuerte, no necesitarás huesos huecos para hacerlos más livianos; solo necesitarían ser más fuertes para compensar.

Un viento no va a facilitar el vuelo. Facilita el despegue, pero eso es todo. Volar es relativo al aire. Por lo tanto, el viento puede aumentar o disminuir su velocidad con respecto al suelo, pero no afecta el vuelo una vez que está en el aire.

Es probable que volar sea posible. De hecho, es posible que un ciclista muy fuerte se eleve y permanezca en el aire pedaleando. http://www.telegraph.co.uk/news/newstopics/howaboutthat/10177573/Bicycle-powered-helicopter-wins-Canadian-inventors-250000-prize.html

Por supuesto, planear/volar en sí mismo no es un problema dada la popularidad del ala delta.

La relación de aspecto es la relación entre la longitud y el ancho de un ala. Un albatros tiene una relación de aspecto de más de 10:1. La alta relación de aspecto hace que el ala sea más eficiente. El aumento de la relación de aspecto reduce la velocidad de hundimiento del ala cuando se eleva. En términos de carga alar, las aves grandes N/m2 están en el rango de 75-100 N/m2.

Digamos que la bestia tiene un peso de 150 kg (o 330 libras). Hay 9,8 N/kg. Llamémoslo 10 N/kg por simplicidad. Tenemos 1500 N. 1500 N dividido por 75 N/m2 es igual a 20 m2. Si aproximamos las alas como rectángulos (que no serían hasta sus extremos), 10x*x=20m2 es su área solo para volar, y mucho menos con un ciclista. x=1,42 m. Eso es un ancho de ala de 4,65 pies en la base del ala y una longitud de ala de 46,5 pies para ambas alas juntas o 23,2 pies por ala. Eso es inmanejablemente largo.

Por supuesto, volar solo (que es lo que hacen los aviones de ala fija) no es suficiente. Se requiere vuelo propulsado por aleteo al menos ocasionalmente. Las aves suelen crear pequeñas bocanadas de aire que empujan hacia abajo con cada golpe. Estos son cilindros discretos de aire que se mueve hacia abajo cuando el ave se mueve lentamente, y los cilindros comienzan a superponerse y correr juntos cuando el ave vuela más rápido.

Suponiendo que de alguna manera solucionemos el problema de la fuerza muscular, hay un problema de suma: el número de Reynold. Este es un número adimensional que describe cómo cambia la realidad a medida que aumenta o reduce el tamaño. El aire se mueve suavemente sobre cuerpos aerodinámicos hasta que el número de Reynolds llega a 2.000.000. El aire se mueve suavemente sobre cuerpos no aerodinámicos (como el cuerpo de un ciclista) hasta que un número de Reynolds llega a 200.000.

Una vez que está por encima de este número de corte, el aire comienza a moverse caóticamente alrededor del objeto volador. La resistencia se duplica y se forman remolinos (turbulencias). Básicamente, no está del todo claro si es posible empujar de manera confiable una cantidad significativa de aire hacia abajo en la dirección que desea que vaya mientras el aire se mueve caóticamente alrededor del volante.

Es realmente difícil estudiar las razones por las que algo no es posible, pero miré hace un tiempo durante mi propia investigación. Ni siquiera pude encontrar robots que pudieran volar batiendo sus alas por encima de este límite. Ni siquiera es cuestión de ser más fuerte que los animales normales.

Un albatros con un cuerpo aerodinámico de 1 metro de longitud que vuela a 15 m/s tiene un número de Reynolds de aproximadamente 1.000.000. El número de Reynolds es proporcional a la velocidad y la longitud del volador (así que tome el número 1,000,000 y multiplíquelo cuánto más tiempo y más rápido desea que se mueva la criatura). La criatura de la que estamos hablando mide 2 metros de largo como mínimo (el ancho del ala es de 1,42 metros sin jinete). Entonces, estamos hablando de un número de Reynolds de 2,000,000 como mínimo sin un jinete y volando muy lentamente en condiciones ideales con alas ridículamente largas. Entonces, apenas vuela aleteando sin importar su fuerza.

Haz las alas más grandes para acomodar el peso de un jinete más el equipo de montar y más el peso de las cosas que quizás quieras llevar contigo, y este reptil no está volando. Además, el ciclista reduce el límite de número de Reynold simplemente por no ser aerodinámico y, por lo tanto, probablemente condenó el esfuerzo desde el principio.

Los pterosaurios más grandes no necesariamente violaron este límite. No sabemos si podían volar con motor o qué peso tenían. Incluso hay preguntas sobre su supuesta envergadura.