哉慢慢飞,滑翔机也比飞机慢多了。由此可以得知,滑翔是不适合高速飞行的。因为是以部分重力当做推进力,飞行速度绝不可能比自由落体还快。想要加速的话,得从很高的地方滑下来才行。
就算不计空气阻力,拉顿要从1万3千公尺的高空滑下来才能有1.5马赫,而混沌鸟则要从7万2千公尺降下才能有3.5马赫的速度。当然,实际上还会因为空气阻力而减低下降速度,所以还得爬升到更高的空中才行。
那要怎么做才能上到那么高的地方去呢?
信天翁或老鹰是乘着上升气流※攀高的。可是上升气流只到形成云层的1万公尺左右,并没有足以把拉顿或混沌鸟带到那种高空的上升气流。即使想拍动翅膀飞上去,越高空气越稀薄,1万公尺高空的空气只有地面的3分之1。拉顿和混沌鸟就算拍翅膀拍到死,因为没有空气可拍,还是无计可施。
即使它们用某种方法爬升到那高度,空气阻力又会产生另一个令人绝望的问题。在大气中滑翔时,重力会使速度加快,但空气阻力却是与速度的平方成正比。所以从重力得来的推进力与空气阻力一样大的时候,速度就不会再增加了。也就是说,只要是在大气中滑翔,下论是从多高的地方滑下来,速度都是有上限的,而且这个上限还出乎意料的低。例如不论从多高的空中丢下铅球,时速最快也不会超过500公里。
拉顿翼长120公尺,从怪兽图鉴来推测,翅膀面积大约3千平方公尺。空气阻力与翊膀面积成正比。不过因为它的体重有1万5千吨,急速俯冲的话还是可以达到1.5马赫的速度。当然,这是假设它能飞到平流层之上。
更令人绝望的是混沌鸟。翼长175公尺,翅膀面积5千7百平方公尺,比拉顿还大上一号,体重却只有25吨,拉顿的600分之1而已。这过轻的体重成了致命要害。就算头朝下垂直俯冲,时速也才68公里,还下到目标3.5马赫的1.6%。
假设它像普通滑翔机以5度的下降角度滑翔,时速才20公里!说什么超音速怪鸟混沌鸟,其实连骑着免路考的50cc机踏车都可以轻松赶过它呀。
※上升气流
向上流的空气。空气经阳光加热后变轻、或沿山坡向上吹的时候,热空气爬到冷空气之上,就会产生上升气流。海边鸟类常利用的是海洋吹向陆地的风。风越过海岸线后与地面的摩擦变大,风速变弱,便产生上升气流。
※免路考机踏车
日本的道路运行车辆法施行规则中,引擎总排气量在55cc以下的归于“第一种原动机付自转车”,简称“原付机车”。
跑吧,拉顿!
要靠滑翔飞出超音速果然不可能。即便银幕上它们好像只是在滑翔,其实应该还有用什么当推进力才对。
于是去调查看看,什么嘛,许多怪兽图监上都有写啊。拉顿能从脚底喷出喷射气流。嗯,照这种设定的话,说不定能飞出1.5马赫……
要让体长50公尺,翼长150公尺的身体以1.5马赫飞行,双翼和头脸受到的空气阻力高达4千8百吨。就算拉顿的喷射气流推进力等同于此吧,别忘了它还有1万5千吨的体重。嗯,体重和推进力差距这么大,张开翅膀无法直接飞上天啊。这一来只好像飞机或天鹅一样,还没到达起飞速度前得先在地面上跑步※才行。直到能起飞了,再靠脚底的喷射气流加强出力,拉顿的飞行速度才能超过1.5马赫。
为了达成设定的1.5马赫飞行速度,拉顿应该怎么做才对呢?
要以3千平方公尺的翅膀面积让1万5千吨的体重升空,离陆前得加速到时速440公里。在还没飞起来之前,拉顿只好像鸡一样在地上啪哒啪哒跑个不停啦。什么嘛,原来拉顿是只飞毛腿怪兽啊。
※离陆前起飞速度
当翅膀角度一定时,浮力与翅膀面积成正比,也与速度的平方成正比。起飞的浮力必须比重量大,因此速度得超过界限。大型喷射机能从机翼边缘伸出襟翼来增加面积,是为了在低速时也能起飞。
小美人,生死一瞬间!
那么振翅飞行的怪兽又如何呢?最具代表性的就是以3马赫速度飞行的摩斯拉※吧。
虽说是振翅就能飞行,其实没那么简单。翅膀向下等于把空气向下压,反作用力会让身体上浮。然而,如果还要再拍一下,就得抬起翅膀啊,这样不就反倒使身体下沉?如果只是单纯反复拍动翅膀,一上就会有一下,最后就搞到自己骨折而已。
鸟的翅膀往下拍的时候,翅膀会张开,举起时则会弯曲关节收缩翅膀。翼龙拍动翅膀的动作应该也类似。此外,鸟羽的排列会使由上往下流的空气可以通过,但下往上的风却吹不透;昆虫拍翅举翅时会改变振翅的角度和速度,无论鸟类或昆虫,都会有些动作让“使身体上浮的力”大于“使身体下沉的力”。
然而振翅飞行的怪兽在效法自然界先驱时根本没用心嘛。拉顿也好,混沌鸟也好,摩斯拉也好,巨大翊膀拍动时既不折叠也不弯曲,只是像门板那样开开合合而已[图二鸟类在拍动双翼时会微妙改变翼形,但怪兽只是上下扇动而已。]。
算了,关于拉顿和混沌鸟已经没啥好说的了。问题在摩斯拉,这家伙可还有个很大的困难点呢。
电影中,摩斯拉飞行时身体像在水面滑行一般水平前行,只有翅膀上下拍动。可是只要观察蝴蝶飞舞就知道,当它拍动比身体还大的翅膀时,身体会因为反作用力而上上下下。这样鼓翅的话,起飞时腹面会一直撞地面,就算用某种方法一下子飞上天,光是来回摆动最后还是变成自由落体掉下来。
而且,摩斯拉激烈摆荡的背上还坐着两位身高30公分的“小美人”※呢。这已经不是晕机与否的问题了,而是会有生命危险啊。
摩斯拉翼长250公尺。考虑躯体部分的重量,摆动翊膀的支点※大约离躯体50公尺左右。
在电影《摩斯拉》里,它拍动翅膀的上下幅度约60度,每秒来回1次。意思是小美人每0.5秒上下震荡50公尺。而且这还不是单纯的等速运动,而是和弹簧伸