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四足歩行で翼竜はF16並みに巨大になった、鳥には無理だけど+サンダーランド飛行艇

四足歩行で翼竜はF16並みに巨大になった、鳥には無理だけど
+サンダーランド飛行艇

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翼竜とF16
(翼竜とF16)
1億6千万年も空を支配した翼竜王国
トリに先立つこと8000万年、初めて空を飛んだ脊椎動物、それは翼竜です。
翼竜の過去記事です↓
海鳥、翼竜、マリタイム機に共通するものとは?




等身大のフィギュアが演技downsize
(等身大のフィギュアが演技)
巨大な海鳥サンダーランド飛行艇
海を飛ぶビッグなものつながりでサンダーランド飛行艇のフォトを添えます(使いまわし多いですが)。
サンダーランドの過去記事はこれです↓
空飛ぶ船サンダーランド飛行艇の洞内巡り

F16戦闘機並みの巨大さの翼竜
巨大翼竜の翼開長はハツェゴプテリクスが最大で12m、ケツァルコアトルスも10-11mあります。ちなみにF16の全幅は9.45-10mで翼竜に負けてる、但し全長は15mあります。

小さい翼竜はスズメの大きさ
でも最小の翼竜はスズメくらいで大きさには大きな幅がありました、適応放散が進み繁栄していた証しですね。

サンダーランドは船ですねdowansize
(サンダーランドは船ですね)
体重300kgが空を飛んだ??
翼竜は、トリとは違って、最大で体重は290kgの重量級だったようで、一体どうやって空を飛んだのだろう?と疑問が沸きますね。あの大きなアホウドリでさえ3-5kg、その100倍です。

化石と数理モデルを使って
出典著者のMichael B. Habib氏は翼竜の化石を調べて骨の構造、体重、飛行速度などを推定し、数理モデルを使ってどのように飛べたのかを推測しました。

連絡係かな通路を歩くフィギュアdownsize
(連絡係かな通路を歩くフィギュア)
いつかは離着陸(離着水)しなきゃならない、これが問題
・・・なのです。重力に揚力が勝れば良いので、空に浮かんでいるだけならいくらでも大きくなれます。例えば、長大な翼があれば大きくても飛べます、ジェット旅客機のように。

飛ぶための3つの要件
出典著者のHabib氏は飛ぶための3つの要件として、①軽くて丈夫な骨格:トリも翼竜も中空の骨です。➁最大揚力係数:翼面積あたりの揚力のこと、翼竜やコウモリなど皮膜の翼が優れている。➂飛び立つための力、ジャンプ力、です。
トリが空を飛んだ訳、の過去記事です↓
トリさんが空を飛んだイキサツとは?トリさんの羽のフシギ[前編]+冬のカンヌ続編

翼竜の離陸原典の図より
(翼竜のカタパルト離陸;原典の図)
4本足の二段加速で巨大な翼竜は離陸した
ジャンプするには2本より4本が有利です。トリは2本足ですが、翼竜は飛ぶために前脚も歩行に使う4本足です。ジャンプするなら2本脚より4本脚が有利です。まず後ろ脚で地面を蹴り、次に前脚で蹴る「2段加速」だから。

結構マッチョな翼竜、太く逞しい二の腕
しかも、翼竜の前脚、特に上腕、私たちなら「二の腕」が羽ばたくために太く強力です。ヒトの胴体ほどもあったとか。

翼の上の「作業台でエンジン整備REVdownsize
(翼の上の「作業台でエンジン整備)
巨体をカタパルト発進、離陸!CAMシップのハリケーンみたい
翼竜は立った姿勢から、①後ろ脚で地面を蹴る、②強力な前脚がカタパルトのような瞬発力で蹴って空中に浮かぶ、⓷最大揚力係数の大きい効率の良い翼で低速でも飛び始められた、と考えられるそうです。
シーハリケーンの過去記事です↓
英雄の健気なドサまわりシーハリケーン+英国IWMの元気なレジェンド・ヒコーキたち

翼竜のカタパルトは「第4中指骨」の構造がミソ
翼竜の“薬指”、第4指には長~い腱があって上腕(二の腕)の強力な筋肉で弓を引き絞るように抑えられていて、離陸のときは第4中指骨の溝を滑って「石弓から矢が放たれる」ように解放され強力なカタパルトとして働き、十分なジャンプ力を生んだと考えられるそうです。

翼竜はたった薬指1本で翼を支えて飛ぶ
翼竜は、私たちの手の薬指にあたる第4指がどこまでも何mも長~く伸びて、その第4指と胴体との間の被膜が翼になっていたのです。

ところで第4中指骨って?
第4中指骨は私たちの手指の骨の内、一番手首に近い、「てのひらの中の骨」が中指骨、その4番目、薬指のものが「第4中指骨」です。

真っ白な空飛ぶ船downsize
(真っ白な空飛ぶ船サンダーランド)
鳥には無理です!恐竜伝統の2足歩行なもんで
じゃ、なんでトリは翼竜のように「重量級が空に浮かぶ」ことが出来なかったのか?トリは翼竜ほどのジャンプ力がないからです。トリとそのご先祖ティラノ君などの獣脚類が二足なもんでジャンプ力が非力だからだそうです。

翼竜の前進翼とユニークなボディデザイン
翼竜のもう一つのユニークな特徴は頭部(首と頭)異様に長く大きいことで、全長の4分の3ほどを頭部が占めていました。。つまり重心が前にあり、飛行姿勢のバランスを取るため揚力中心も前にある必要があります。翼竜は前進翼で揚力中心を前進させバランスをとったようです。

翼端失速を防ぐには?前進翼です
ノー天気な複葉機時代は良かったのですが、ヒコーキが高速化し、マッハを目指して後退翼になると、ちょっとしたことで翼端失速、つまりは翼の先がまったく揚力に寄与しない、うっかりすると墜落する破目になります。その点、前進翼はその心配がない低速飛行向けの優れものなんです。

翼竜はやっぱりマリタイム機です
翼竜の諸元はマリタイム機の諸元そっくりです。巨大で重い体、パワフルな二の腕、重くてもカタパルトで離陸、高アスペクト比の前進翼、安定した低速飛行と長い航続時間・距離、海の獲物を狩る大きなくちばし(ヒコーキなら、ホーミング魚雷フィドー、爆雷、ロケット弾、20mm機関砲とか)・・・。

あぁ、ラドン、歴史の後知恵
白亜紀末6600万年前、隕石の一撃でトリ以外の恐竜と共に翼竜は絶滅してしまいました。今では「ラドン」に面影を見るのみです。古第三紀が開けた時、空はトリの王国になりました。進化の歴史の後知恵で言えば、翼竜はあまりにも特殊化して繁栄していたので、天変地異に対応出来なかったんでしょうね、「生きた化石」でもいいので「ラドン」を見てみたいなって思います。

進化は気まぐれ、行き当たりばったりなので
二足恐竜から派生したトリが二足ゆえ大きくなれないけど、翼竜が滅びニッチが空いて今日まで繁栄しているのも、翼竜がたった1本の指で飛び始め、繁栄し、特殊化しすぎて絶滅したのも、いつも行き当たりばったりの「進化のきまぐれ」なんでしょうね。

出典:「中生代の空の怪物翼竜」 “Monsters of the Mesozoic Skies” 日経サイエンス2020年7月号P.78 Michael B. Habib氏執筆、熊谷怜美氏訳、對比地孝亘氏監修
(原著:”Monsters of the Mesozoic Skies” Scientific American October 2019, Michael B. Habib)
出典:”The Wingtips of the Pterosaurs: Anatomy, Aeronautical Function and Ecological Implications” David W. E. Hone, Matt K. Van Rooijen and Michael B. Habib Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, vol.440 pages 431-439 December 2015
出典:ウィキペディア記事「翼竜」「ハツェゴプテリクス」「ケツァルコアトルス」「F-16 (戦闘機)」「中指骨」


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