¿Cuál sería el diseño más eficiente para un par de alas que un humano podría usar para volar?

Esto es un poco como pedir la bicicleta más eficiente con ruedas cuadradas. Es posible, pero la premisa no es del todo correcta. La superficie de elevación más eficiente para el vuelo impulsado por humanos es un ala fija, como el Albatros de Gossamer ya publicado, no un par de aleteo.

Los humanos generan el poder motriz más prolongado a través de las piernas. Los estudios de kinesiología muestran que las piernas generan la mayor potencia para las duraciones más largas, y también que los brazos tienden a gastar más calorías como calor (en lugar de movimiento). Eso no quiere decir que los brazos no puedan contribuir al vuelo impulsado por humanos, solo que el poder primario proviene de las piernas, que no pueden batir directamente un par de alas. La mejor manera de utilizar esta potencia es a través de una transmisión de tipo bicicleta que impulsa una hélice.

La preferencia por un ala fija también surge de la aerodinámica y del tamaño de un humano. Los fenómenos aerodinámicos que se manifiestan a tamaños más pequeños y velocidades más bajas (tenga en cuenta que las moléculas de aire son de tamaño fijo), es decir, los números de Reynolds más bajos http://en.wikipedia.org/wiki/Rey … conducen a diferentes enfoques para la generación de elevadores. Pequeñas alas batientes generan fácilmente vórtices desprendidos que aumentan sustancialmente la sustentación; en tamaños más grandes, esto es ineficiente (debido a que la resistencia a la presión aumenta eclipsando la ganancia de elevación de los vórtices) Las aves realmente muestran una amplia optimización para diferentes Re’s. Los colibríes agitan sus alas a ~ 200 Hz, el cóndor de envergadura de 10 pies, aproximadamente 2 Hz. Con humanos que no tienen la anatomía de los Cóndores o Albatros, lo más probable es que un ala fija genere elevación de manera más eficiente.

Los seres humanos no pueden desarrollar la potencia suficiente para que su peso alcance el vuelo con alas. La anatomía de las aves se ha estudiado a fondo y he visto representaciones de artistas de cómo se vería un humano si tuviéramos músculos pectorales de proporciones similares a las de un pájaro. Nuestros músculos del pecho se extenderían más de un pie delante de nuestra cavidad torácica.

En lo que respecta al vuelo sin alas, pero aún sin asistencia, el helicóptero propulsado por humanos que traduce la pierna de un ciclista de clase mundial pedaleando hacia abajo es el más cercano (pero aún no logrado) que los humanos han llegado a un vuelo sin asistencia.

Volar no es simplemente una cuestión de masa muscular. Otro componente clave requerido para el vuelo es la densidad del sistema general. Las aves tienen huesos huecos que son mucho menos densos que los humanos. Para compensar su densidad, un humano tendría que usar alas grandes y livianas para poder volar.

El albatros de Gossamer fue uno de esos vehículos que atravesó con éxito el canal inglés bajo el poder humano. Tenga en cuenta que funciona con pedales y que el humano es pequeño en relación con la escala general del vehículo muy liviano.

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