¿Es posible volar como un pájaro con alas semimotorizadas?

Question

En su página web http://www.humanbirdwings.net/ t Smeets afirma haber construido con éxito unas alas de ave de 17 m^2 con el material de una cometa. Se afirma que utiliza sensores del mando de la Wii y de un smartphone, así como dos motores en la en la espalda del "piloto", que amplifican el aleteo de sus brazos que están conectados a las alas por medio de túnicas.

Al parecer, esto se ha desacreditado/confesado como un engaño, pero quería hacer un cálculo a posteriori para ver si era plausible o no.

Lo más parecido que tenía a mano era esta fórmula (sacada de aquí )

$$P_{total} = P_{drag} + P_{lift} = \frac 1 2 c_d \rho A_p v^3 + \frac 1 2 \frac { (mg)^2 } {(\rho v^2 A_s ) }$$

Dónde

• $C_d$ coeficiente de resistencia ( 1.15 )
• $\rho$ densidad del aire ( 1,3 kg/m3 )
• $A_p$ zona frontal del ser humano ( 1 m2 (añadiendo un poco para el ala)
• $v$ : velocidad (5 m/s - óptimo de $P_{drag} = P_{lift}$ )
• $m$ masa del hombre (80 kg)
• $g$ Aceleración gravitatoria (9,8 m/s2)
• $A_s$ : cuadrado de la envergadura ( 100 m2 )

Enchufando todo eso me da 188W, que es unas 5 veces más de lo que un humano medio puede producir con sus brazos (de acuerdo con esta fuente lo único que pude encontrar).

Sin embargo, una batería de iones de litio de 1 kg podría aparentemente (? no estoy seguro de mi interpretación) contienen 150Wh, que podría compensar la diferencia.

Esto hace que la afirmación parezca mucho más factible de lo que creo que debería. ¿Se me escapa algo?

ACTUALIZACIÓN

Como señala @zephyr más abajo, cometí un error en algún momento al transcribir la fórmula, la correcta es:

$$P_{total} = P_{drag} + P_{lift} = \frac 1 2 c_d \rho A_p v^3 + \frac 1 2 \frac { (mg)^2 } {(\rho v A_s ) }$$

Introduciendo los números y optimizando $v$ me da un $P_{total} \approx 630W$ (o, como señala Jim, conformarse con un vuelo más corto).

Answer 1

El vuelo tripulado es ciertamente posible y, de hecho, un avión tripulado ha cruzado el Canal de la Mancha. Véase http://en.wikipedia.org/wiki/Gossamer_Albatross para más detalles.

Si se refiere al tipo de vuelo "aleteante" más convencional, entonces si fuera tan eficiente como el propulsor del Gossamer Albatross debería ser posible; obviamente es así ya que el Gossamer Albatross logró la hazaña. Sin embargo, la musculatura del tórax humano no está diseñada para batir las alas, por lo que probablemente no sea posible producir las fuerzas necesarias.

Answer 2

http://articles.latimes.com/1986-05-18/news/mn-20955_1_pterodactyl-flight
Un modelo motorizado de pterodáctilo "a tamaño real" voló aleteando unas cuantas veces antes de estrellarse.
Una envergadura un poco mayor, un motor un poco más potente... ¿quién sabe? Quizá también necesites un controlador informático mucho más inteligente. Pero tu conclusión de que la física no lo impide es probablemente correcta. Por supuesto, el motor será una parte importante de la historia de la potencia.