鱗目界域-龍論壇

游態龍的錫安山。龍的力量、智慧、野性、與優雅

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Tips:匯睿目之所向,凝龙翼之麾下,聚天时于一刻,暖龙魂于暮暮朝朝

#1 2013-08-19 18:20:06  |  只看该作者

龍爪翻書
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来自 台北
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龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

研究限制:在此討論的龍是普通碳基生物,物理參數參考地球表面,但體重翼展等參考FR數據

機翼公式 Y=(1/2)ρCSV²

Y是升力,單位N。  9.8牛頓=1公斤重
ρ是大氣密度,約1.29 kg/m³
C是升力係數,取決於機翼種類、展弦比、攻角…  在此用1.5來算
S是機翼面積,單位m²
V是飛機速度,單位m/s

Guardian好重,先用Mirror算算看
165003_350.png
Length:4.01M
Wingspan:3.57M
Weight:534.99KG

身長4.01公尺,假設翼弦佔身長1/3,翅膀類似長方型
翼弦約1.33公尺
龍翼面積=1.33*3.57=4.76(m²)

由於龍升空跟飛機升空方式不同,所以在此只計算空中等速水平飛行時的情況
再假設這頭龍的速度相當於老鷹飛行,老鷹平飛時速度可達50~65 km/h(約14~18 m/s)
取個平均,用16 m/s下去算

將數字代入
Y=(1/2)ρCSv²
  =0.5*1.29*1.5*4.76*16*16
  ≒1178.96 (N)
  =120.3 (kg)

因為120.3<534.99   所以在以上假設條件時,Mirror飛不起來

----------------------------------------------------------------

假設龍住在一個空氣密度很大的星球,例如金星,但不像金星那麼熱

金星表面的大氣壓是地球表面的92倍,相當於海面下910公尺深處的水壓。大氣層總質量是4.8×10^20公斤,是地球的93倍,表面密度是67 kg/m³
因為空氣變密了,滑翔時速度會比較慢,假設以5 m/s滑翔

將數字代入
Y=(1/2)ρCSv²
  =0.5*67*1.5*4.76*5*5
  =5979.75 (N)
  ≒610.2 (Kg)

因為610.2 >534.99   所以在以上假設條件時,Mirror可以飛 haku-smile





參考資料:
升阻比。 http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%8D%87 … B%E6%AF%94
升力公式。 http://ckfcaa.tw/aviation/rocket/lifteq.htm
升力係數。 http://ckfcaa.tw/aviation/rocket/liftco.htm
金星大氣層。 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%87%91% … 3%E5%B1%A4

20140602修改:版面微調

最后修改: 龍爪翻書 (2014-06-02 23:12:39)


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引用自:https://www.nature.com/articles/s41550-016-0036

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#2 2013-08-19 20:14:02  |  只看该作者

Black Dragon
虺龍
来自 中国湖北襄阳
Registered: 2013-01-03
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

haku-smile

我覺得應該參考鳥類翼展與體重、身長的公式。


留神腳下,朋友。如果你一心要踏上靈魂緊緊捆綁在神秘領域的路途,我勸你要三思而後行.

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#3 2013-08-19 20:26:29  |  只看该作者

龍爪翻書
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来自 台北
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

Black Dragon 写道:

haku-smile

我覺得應該參考鳥類翼展與體重、身長的公式。

我不知道鳥類的公式
請問到哪找? 關鍵字是什麼?


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引用自:https://www.nature.com/articles/s41550-016-0036

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#4 2013-08-19 20:28:54  |  只看该作者

Dysta
角龍
Registered: 2011-11-11
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

龍爪翻書 写道:

我不知道鳥類的公式
請問到哪找? 關鍵字是什麼?

Ornithology.


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#5 2013-08-19 22:08:20  |  只看该作者

小契
蛟龍
来自 台灣桃園的某座高山
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

很有趣,在電視中是曾經有提到用公式模擬某些生物或是物品能不能飛
沒想到現在可以看到具體的公式 haku-smile

最后修改: 小契 (2013-08-19 22:09:40)


種族:契龍   全名:歐斯.洛革摩   小名:小契

i_258_57111b4084d6d.jpeg

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#6 2013-08-20 09:31:25  |  只看该作者

AT4-TBH
忙碌的生活 冬眠的灵魂
来自 火龙帝国(好吧目前天朝帝都)
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

以下是兩隻成年guardian
Length
19.5M
Wingspan
13.85M
Weight
11828.93KG
翅膀面積:6.5*13.85=90.025(m^2)
0.5*1.29*1.5*90.025*16^2=22297.329N=2275.244081KG<11828.93KG


Length
15.67M
Wingspan
20.47M
Weight
10729.2KG
翅膀面積約:5.223*20.47=108.1161(m^2)
0.5*1.29*1.5*108.1161*16^2=26778.19563N=2732.468941KG<10729.2KG
下次找幼年的來算...


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最近非常忙啊啊啊
本龍正在以人類之軀在生不如死(實在沒別的詞了)地備考TOEFL和SSAT...大概每半年才能回來冒個泡...
有事燒紙...
打算不忙之後寫小說,當然,1-2年之後了...(話說能improve writing啊有木有)

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#7 2013-08-20 10:03:32  |  只看该作者

AT4-TBH
忙碌的生活 冬眠的灵魂
来自 火龙帝国(好吧目前天朝帝都)
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

幼年Guardian
Length
1.65M
Wingspan
0.95M
Weight
63.54KG
0.5*1.29*1.5*0.55*0.95*16^2=129.4128N=13.20538775KG<63.45KG

幼年Mirror不小心exalt了...不過很有可能能飛起來,有的麻煩算一下


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#8 2013-08-20 15:55:22  |  只看该作者

apoto5
安卓
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

看了一眼自己決定還是不算的比較好w

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#9 2013-08-20 17:21:47  |  只看该作者

龍爪翻書
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

到AH找了一隻幼年Mirror 的資料
423184_350.png
Length: 2M
Wingspan:1.06M
Weight:14.3KG
依之前的假設,翅膀面積約為0.7 m²

將數字代入
Y=1/2ρCSv²
  =0.5*1.29*1.5*0.7*16*16
  ≒173.4 (N)
  ≒17.7 (kg)

單從機翼公式來看,Mirror 寶寶可以飛耶 haku-smile
翅膀夠不夠力就先別管了吧 haku-cool


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引用自:https://www.nature.com/articles/s41550-016-0036

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#10 2013-08-20 17:44:26  |  只看该作者

龍爪翻書
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

AT4-TBH 写道:

以下是兩隻成年guardian
0.5*1.29*1.5*90.025*16^2=22297.329N=2275.244081KG<11828.93KG
0.5*1.29*1.5*108.1161*16^2=26778.19563N=2732.468941KG<10729.2KG

幼年Guardian
0.5*1.29*1.5*0.55*0.95*16^2=129.4128N=13.20538775KG<63.45KG

升力如果要大5倍→ 速度增加√5 倍,√5≒2.236

16 (m/s) X 2.236 ≒ 35.8  (m/s)

Q:如果guardian以自由落體的方式要獲得35.8 m/s的速度,需要多高?
mgh=0.5mv²
   gh=0.5v²
9.8h=0.5(35.8)²
9.8h=640.82
    h≒65.39 (m)
A:要跳下65.39公尺

希望FR中有超過上百公尺樹跟懸崖.....
我相信FR中的龍絶對不是為了起飛才興建擎天柱的,絶對不是jcdragon-ahh.gif


換個角度想,如果是終年吹大風的地方呢?
35.8 m/s (128.88 km/h)如果是風速,
相當於蒲福氏風級12* (颶風 Hurricane)
浪高:14+
海面空氣中充滿浪花及白沬,全海皆白;巨浪如江傾河瀉,能見度大為減低。
陸上少見,建築物普遍嚴重損毀。

蓋風力發電廠的地方,風速可以到10 m/s  ,略有幫助

剛上中央氣象局找風速資料,發現一個"最大10分鐘風",
2013年07月 一些地方的最大10分鐘風(公尺/秒):
板橋 14.0
基隆 29.8
金門 13.2
蘭嶼 29.1
彭佳嶼 35.7
玉山 27.1

如果龍能在陣風吹來前就感覺到,能住的地方還是挺多的

最后修改: 龍爪翻書 (2013-08-20 18:17:51)


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引用自:https://www.nature.com/articles/s41550-016-0036

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#11 2013-08-20 18:48:16  |  只看该作者

Dysta
角龍
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

還不如減重,或者提高升速比呢⋯

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#12 2013-08-20 21:59:36  |  只看该作者

龍爪翻書
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Dysta 写道:

還不如減重,或者提高升速比呢⋯

減輕體重是最簡明的方法了。
我在1樓加上前提了,以FR的數據加上從物理角度。看看多大的龍翼要配多少體重才適當,及哪些地區適合飛行

升力公式中沒有阻力係數,只有升力係數,所以我不知道什麼計算才需要升阻比。
我直接把最大的升力係數拿來用了
CLMAX差不多就是1.5

FAA_Lift_Drag.JPG
一機翼在不同攻角下,阻力係數CD、及升力係數CL及升阻比的變化
圖片來源



i_418_51d036bf70a4e.jpeg
圖片來源 http://yinglong.org/forum/viewtopic.php?id=2216&p=3
這畫家對龍的翅膀大小的看法跟目前計算結果相符,我覺得她很用心的在物理跟美觀上取得平衡
FR的翼展、體重數據看起來也沒有太離譜,不像某隻怪獸的密度居然跟空氣差不多

最后修改: 龍爪翻書 (2013-08-20 22:04:03)


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#13 2013-08-21 00:14:07  |  只看该作者

Dysta
角龍
Registered: 2011-11-11
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

倒是想知道有鴨翼佈局的龍,飛行性如何,就像自己那樣:

dragon_commission_by_nimphradora-d5kvrvh.jpg

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#14 2013-08-21 01:36:11  |  只看该作者

hihuilin
蛟龍
来自 嘉義
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好科學 haku-nosebleeds

最后修改: hihuilin (2013-08-21 01:36:26)


我是一隻貓龍  可別說是龍貓啊喵

另外小文「羽翼下微光」不定期更新,雖然很菜但還是希望各龍回應和發表意見喲:3
http://yinglong.org/forum/viewtopic.php?id=2500

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#15 2013-08-21 18:28:41  |  只看该作者

龍爪翻書
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Dysta 写道:

倒是想知道有鴨翼佈局的龍,飛行性如何,就像自己那樣:

http://fc06.deviantart.net/fs71/i/2012/ … 5kvrvh.jpg

展弦比大、長方翼、翼面積較大適合滑翔,例如信天翁、民航機
展弦比小、三角翼、翼面積較小能靈活轉彎,例如燕子、軍機
兩種優點必得其一吧

看起來升力中心在重心的後方,是縱向穩定的設定


在此用另一個定律來解釋飛行性,那就是「平方-立方定律」
伽利略在《Galileo’s Two New Sciences》中首次描述。當一個物體經歷了大小上的成比例增長之後,它的體積呈立方增長,表面積呈平方增長。

推導過程省略,應用到這邊就是:
體重呈立方增長,升力呈平方增長

所以關鍵在大小,如果以你咬的球來當比例尺
如果那是乒乓球,那你鐵定能飛
如果那是海灘球,那情況就像上面討論的guardian


參考資料:
平方-立方定律/The Aquare-cube Law


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#16 2013-08-21 19:51:27  |  只看该作者

AT4-TBH
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我覺得翼弦可以假設為1/2,我覺得像身長的1/2...再加上龍翼也不是規則的長方形...


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#17 2013-08-21 20:10:05  |  只看该作者

龍爪翻書
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AT4-TBH 写道:

我覺得翼弦可以假設為1/2,我覺得像身長的1/2...再加上龍翼也不是規則的長方形...

我也有想過假設為1/2,只是這樣升力也只增加約0.5-0.33=0.17 ,離飛行還是有距離

公式中惟一有平方的是速度,所以增加速度最能有效提高升力


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#18 2013-08-21 21:37:00  |  只看该作者

AT4-TBH
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龍的翼骨很脆弱...(通常一槍就斷)最高速度應該不會過快...達到能起飛的速度翅膀可能會骨折...
除非龍的骨質非常特殊

最后修改: AT4-TBH (2013-08-21 21:38:45)


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#19 2013-08-22 17:33:16  |  只看该作者

龍爪翻書
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AT4-TBH 写道:

龍的翼骨很脆弱...(通常一槍就斷)最高速度應該不會過快...達到能起飛的速度翅膀可能會骨折...
除非龍的骨質非常特殊

有考慮把"龍的飛行"做成一系列,其他主題討論筋骨強度、肌肉力量、起飛時振翅頻率與升力

目前沒想挖坑,尤其是筋骨強度這一部分,如果算出來結果是筋斷、骨折....太心酸了 haku-cry


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#20 2013-08-22 19:05:42  |  只看该作者

Dysta
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龍爪翻書 写道:

有考慮把"龍的飛行"做成一系列,其他主題討論筋骨強度、肌肉力量、起飛時振翅頻率與升力

我有興趣參與研究。

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#21 2013-08-22 20:58:05  |  只看该作者

阴影引领者
虺龍
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龍是撲翼機吧。。。不能用那個公式吧?


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#22 2013-08-22 21:29:09  |  只看该作者

龍爪翻書
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陰影引領者 写道:

龍是撲翼機吧。。。不能用那個公式吧?

在此討論的是滑翔時的情況,應該是可以用的
我把標題改成討論滑翔了

起飛時就要用撲翼機公式了,很複雜,目前懶得看 haku-simper

最后修改: 龍爪翻書 (2013-08-22 23:35:55)


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#23 2013-08-22 21:50:04  |  只看该作者

龍爪翻書
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

Dysta 写道:
龍爪翻書 写道:

有考慮把"龍的飛行"做成一系列,其他主題討論筋骨強度、肌肉力量、起飛時振翅頻率與升力

我有興趣參與研究。

目前找到一個數據是肌肉每平方公分能出力 30-100 N
但是目前找不到胸肌截面積的參考資料

筋骨強度要先蒐集數據,只是要蒐集哪種動物來代表龍可以討論討論
筋骨所承受的力跟振翅頻率有關,或許這兩個項目要一起討論

起飛時振翅頻率與升力有撲翼機相關論文可以參考,只是我沒什麼時間看 haku-simper


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引用自:https://www.nature.com/articles/s41550-016-0036

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#24 2013-08-22 23:15:18  |  只看该作者

AT4-TBH
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回应: 龍的飛行─用機翼升力公式討論FR中的龍"滑翔"的可能性

Dragon commander裡還帶個jet不是一定要骨折了嗎...
但遊戲裡沒斷說明翅膀足夠堅固...
這樣密度太大又太重了...
凌亂了...jcdragon-ahh.gif

最后修改: AT4-TBH (2013-08-22 23:16:15)


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#25 2013-08-23 03:28:51  |  只看该作者

Dysta
角龍
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龍爪翻書 写道:

目前找到一個數據是肌肉每平方公分能出力 30-100 N
但是目前找不到胸肌截面積的參考資料

我會買本「空想科學讀本 6.5」來分析,書裡面有說。

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