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2014/06/02 17:00:16瀏覽24798|回應17|推薦43 | |
您在看上一集的時候,是否發現我一直在放水,只要扯得上邊,就認定「穆透」(MUTO)能辦到。不過現在要講到這個怪獸的罩門:他到底能不能飛~這個真的很難放水了。 您看過上集了嗎?《電影《哥吉拉》裏面的怪獸「穆透」可能存在嗎(上)——核子動力、電磁脈衝...》 由電影目測:公穆透長約50公尺、翅膀張開(翼展)寬約150公尺,體型幾乎和波音747一樣大。747是空心的,又有四個大型噴射引擎,尚且需要很長的跑道才能起飛,穆透這個大怪獸飛得起來嗎? ↑ 飛行的姿態很像蝙蝠。(圖片來源:傳奇電影公司) ↑穆透的長相。(圖片來源:dopepope @ Deviant Art) 讓我們來看看生物圈裏的例子:現今最重的飛鳥是15公斤的「安地斯禿鷹」;翅膀最長的是翼展達3.1公尺的「漂泊信天翁」;不過有史以來最大的飛鳥是早已絕種的「阿根廷巨鷹」,翼展可達7公尺!但牠們還是比不上翼展超過10公尺的「諾氏風神翼龍」。沒有人看過後面這兩種大型動物,自然無法確定他們怎麼飛翔,但是古生物學家普遍認為他們飛得很吃力,可能需要借助熱空氣的上升氣流,甚至需要從高地跳下才能起飛。一旦飛起來,絕不輕言降落,就像我騎腳踏車爬山,除非必要絕不煞車。 地球歷史上大型飛行動物的大小對比,暖色系的動物是已經絕種的,背景是波音747客機的機頭。 穆透要怎樣才能起飛呢?我們來看看下面的可行方案: 拍打翅膀 飛行的道理很簡單:只要翅膀產生的「升力」比體重大,就能夠展翅翱翔。升力與翅膀的面積(長度的平方)成正比,但是體重與體積(長度的立方)成正比,所以當飛鳥的體型增大,體重永遠比升力增加更快。當一隻鳥大到一個程度,翅膀的升力終將無法支撐體重而無法飛行,更別提從地上起飛。 我覺得穆透飛行的姿態很像蝙蝠,所以我用最大的蝙蝠「鬃毛利齒狐蝠」當參考來計算一下。鬃毛利齒狐蝠的翼展約1.7公尺,體重1.2公斤,把牠等比例放大到穆透的尺寸,可推測穆透的翼展150公尺,體重1200公噸。順帶一提,波音747客機的重量不到穆透的三分之一。
747需要滑行約2公里,加速到時速300公里才飛得起來,許多長途飛行的候鳥也需要助跑相當距離才能起飛,電影裏的穆透卻能像蝙蝠、老鷹一樣,能定點起飛!要做到這一點,穆透拍動翅膀的瞬間升力得是體重的五倍(6000公噸!),牠的翅膀關節所需要承受的力量相當於太空梭火箭的推力,所需要的功率達3000MW(百萬瓦),相當於一個核子反應爐!牠老兄的翅膀關節一定有關節炎、肌腱炎等毛病。 想要這樣飛~實在太不可能。還要什麼辦法呢? 和今天的許多大型鳥類一樣,翼龍起飛前也需要辛苦的助跑一段距離。圖片裏面的翅膀故意縮小了,以免擋住了腿的動作。(圖片來源:The Pterosaur Heresies) 助跳 先看看有史以來空中最大的動物,「風神翼龍」的例子,科學家對牠們如何起飛也很好奇。有生物力學家認為牠們可以像下面這個影片一樣,先用力彈跳到空中,像撐桿跳一樣用力把大頭往上挺,再努力拍打翅膀起飛。(註:這理論不一定對哦。) 這穆透雖然沒有脖子可以挺,但腿好像很壯,或許可以用力一跳,就達到起飛所需的速度。不過屈指一算~~如果牠的腿長是20公尺,起飛的速度僅需時速100公里,那麼所需的加速度是重力加速度的2倍,穆透的腿力得相當於100個747噴射引擎的推力。糟了,腿關節的負荷這麼大,穆透的膝關節炎和哥吉拉一樣嚴重,吃很多很多維骨力也沒用,看來這也行不通。(圖片來源:The Pterosaur Heresies) 這個理論的問題是,翼龍起跳的和翅膀張開的時間需要控制好,否則很容易摔個狗吃屎。(圖片來源:The Pterosaur Heresies) 噴射動力 最後一個方法:噴射動力。和蟲鳥拍翅膀相比,噴射推進又快又有效率。動物可不可能生長出噴射或火箭引擎? 真的可能吔!目前所知唯一的噴射飛行動物不是蟲也不是鳥,而是一種叫「北魷」的魷魚(或太平洋褶柔魚,Japanese flying squid)。牠們為了逃避敵人,可以把肚子裡的海水激射而出,把自己衝出海面,藉著噴出水柱的衝力和牠特殊的鰭在空中滑翔數十公尺。我們來想想辦法把這一套用在穆透身上。 魷魚成群在海面上飛行的樣子,你看得出牠們飛行時噴出的水柱嗎?(圖片來源:National Geographic; Tree Hugger) 這樣吧,假設穆透的肚子裏可以壓縮許多氣體,起飛時就把氣體排放出來,在工程上是利用高壓氣體推進的「火箭」(Cold gas thruster),在生物上這就叫「屁」,穆透可以先用強大的屁升空,再改由翅膀飛行。我絞盡腦汁試了不少參數,勉強能讓穆透起飛的是牠一肚子裡是7000倍大氣壓力的氣體,當牠直徑3公尺的肛門打開時,滿肚子的屁以音速噴出(choked flow),這時噴射的推力大於牠的體重。問題是:這高壓氣流在噴嘴 肛門的壓力快達到不鏽鋼的強度,穆透畢竟是血肉之軀,牠為了飛起來,屁股血肉模糊的樣子一定慘不忍睹。 如果牠的肛門受得了,牠的屁一定是個極厲害的武器,在與哥吉拉決鬥的時候,只要飛到牠的頭上放個屁,先不管氣味、毒性如何,這摧枯拉朽的噴射氣流——裡面甚至還挾帶固體液體,必能讓哥吉拉皮開肉綻。 結論 儘管穆透原則上可以賴核子輻射為生,能產生電磁脈衝,能用音波與遠距的“她”通訊,但說到飛行———還是別提了。我們可以安安心心地坐在公園,看著鴿子自由地飛翔,不用擔心空中忽然飛來一隻巨獸... 您看過上集嗎?《電影《哥吉拉》裏面的怪獸「穆透」可能存在嗎(上)——核子動力、電磁脈衝...》 火箭推進的計算公式 |
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