Наука «Звёздных Войн»

Мы впервые встречаем его в Мос-Эспа на пустынном Татуине. Именно к нему приходит Квай-Гон Джинн в поисках гипердрайва Т-14.

Всем нам знакомо выражение: «Хорошо, что коровы не летают». Но фантастика способна сделать реалистичным не только то, что мы хотим увидеть, но и менее желанные вещи. В данном случае мы получили Уотто – неуклюжее массивное существо, которое летает, несмотря на свои габариты. Давайте внимательнее рассмотрим, что нужно для того, чтобы коровы летали.

Крылья

Несмотря на свои внушительные размеры и непропорционально маленькие крылья, Уотто машет ими достаточно медленно – так, что их движения видны глазу.

Четыре-пять взмахов в секунду. И этого хватает, чтобы он парил над землей.

Не нужно быть экспертом, чтобы понять: тут не все гладко.

Существует расхожая легенда о том, что по науке шмель якобы не может летать, но летает. На самом деле официальных научных заявлений на этот счет никогда не было. Впервые эта идея прозвучала у французского зоолога и инженера Антуана Маньяна, который писал:

Следуя тому, что делается в авиастроении, я применил законы сопротивления воздуха к насекомым и пришел к выводу, который подтвердил господин Сент-Лагю, что их полет невозможен.

Достаточно прогуляться весной по парку, чтобы удостовериться, что и шмели, и многие другие насекомые летать могут. Мы научились строить самолеты, следуя определенным правилам, но это не означает, что те же правила применимы к описанию полета всех живых существ.

Таким образом, рассматривая полет Уотто, надо опираться не только на науку, но и на природу.

Взмывая в небо

Чтобы взлететь, Уотто должен преодолеть силу тяжести. Для этого ему нужно создать противоположно направленную силу, в данном случае направленную вверх.

Когда дело касается полета, то эта сила называется подъемной, и от баланса подъемной силы и силы тяжести зависит, поднимается объект, опускается или парит.

Следующее уравнение даст вам представление об основных факторах, связанных с подъемной силой.

Y = C_y × 1/2 × p × V × S

Не пугайтесь, что формула на вид слишком сложная, она просто показывает, как подъемная сила (Y) слева зависит от факторов справа: плотности воздуха (p), скорости крыла в воздухе (V) и площади крыла (S).

C_y – число, связывающее форму крыла со всеми остальными факторами, называется коэффициентом подъемной силы. Все, что вам нужно знать для обсуждения Уотто: увеличение любого фактора справа увеличит и подъемную силу.

Таким образом, для полета всем живым существам, включая тойдарианцев, необходим способ создавать и контролировать подъемную силу. Их полет будет результатом взаимодействия факторов, необходимых для создания подъемной силы, то есть переменных в правой части уравнения.

Полет в природе

Ученые до сих пор спорят по поводу того, как животные развили способность к полету. Обычно полет бывает двух видов: планирующий и контролируемый активный полет.

Планирующий полет можно наблюдать у таких животных, как летучие рыбы, белки-летяги и веслоногие лягушки. Но их полет ограничен и по большому счету является управляемым падением. Чтобы набрать большую высоту или парить в воздухе, как Уотто, необходимо освоить активный полет.

Активный полет всегда связан с крыльями. Ими машут, чтобы увеличить скорость (V) воздуха над крылом.

Впервые крылья появились около 350 миллионов лет назад у насекомых, которые являются беспозвоночными. Позднее крылья возникли у трех различных групп позвоночных независимо друг от друга.

Около 225 миллионов лет назад появились птерозавры, а спустя много миллионов лет – птицы. В последнюю очередь среди млекопитающих способностью к полету обзавелись летучие мыши. Скелет позвоночных обычно тяжелее экзоскелета насекомых, крылья и мускулы расположены по-другому. А какова ситуация у Уотто?

Уотто против природы

Крылья Уотто прикреплены к спине, как у насекомых. Однако у насекомых шесть ног. Они также обладают более легким экзоскелетом. У них нет легких, а дышат они через парные отверстия, расположенные на брюхе, – дыхальца.

Размер насекомых ограничен их возможностью получать достаточное количество кислорода для циркуляции по телу.

На сегодня самым большим из когда-либо существовавших насекомых является вымершая меганизоптера.

Размах крыльев этих похожих на стрекоз существ превышал 70 см, а вес мог достигать 500 г.

В мире «Звёздных войн» существуют инсектоидные расы – например, джеонозийцы. Ростом они достигают 1,7 м и обладают экзоскелетом. Правда, у них всего четыре конечности, а насекомые по определению должны иметь шесть.

У тойдарианцев тоже четыре конечности, а наличие пупка скорее относит их к летающим млекопитающим вроде летучих мышей. Но расположение крыльев у них совсем другое.