Could Namor’s Ankle Wings From ‘Black Panther 2’ Really Work?
ブラックパンサー2」のナモールの足首の翼は本当に使えるのか？
要約(英語):
‘Black Panther’ character Namor has ankle-wings that flutter to keep him from falling. Namor is human-sized and shouldn’t be able to fly upright with such a tiny flying apparatus, according to reports. The physics of airplane flight can be described as ‘upward-pushing force’ or ‘lift’ depending on the amount of wing tilt, size of the wing, and speed of the aircraft. However, if you stick your hand out of a moving car, air molecules
要約(日本語):
「ブラックパンサー」のキャラクターナモールには、足首の翼があり、彼が倒れないように羽ばたきします。Namorは人間のサイズであり、報告によると、このような小さな飛行装置で直立して飛ぶことはできないはずです。飛行機の飛行の物理学は、翼の傾きの量、翼のサイズ、航空機の速度に応じて、「上向きの力」または「リフト」として説明できます。ただし、動いている車から手を貼ると、空気分子
本文:
Rhett Allain In the trailer for the upcoming Marvel movie Black Panther 2: Wakanda Forever, you can spot something cool: A character who flies using little pairs of wings on his ankles. In the shot, he’s seen descending slowly at an angle as the wings flutter to keep him from falling.
今後のマーベル映画ブラックパンサー2：ワカンダフォーエバー、あなたはクールなものを見つけることができます。足首に小さな翼のペアを使って飛ぶキャラクターを見つけることができます。ショットでは、彼は翼が揺れ動くようにゆっくりと斜めに降りてくるのを見ました。
Right off the bat, it seems like this would be a clear violation of the laws of physics. After all, the character, Namor, is human-sized and shouldn’t be able to fly upright with such a tiny flying apparatus. (Technically, he’s not a human. Also known as the Sub-Mariner, he’s a captain in the kingdom of Atlantis.) This is literally a problem waiting for an analysis.
すぐに、これは物理学の法則の明確な違反になると思われます。結局のところ、キャラクターであるナモールは人間サイズであり、そのような小さな飛行装置で直立することはできません。（技術的には、彼は人間ではありません。サブマリナーとしても知られています。彼はアトランティス王国の船長です。）これは文字通り分析を待っている問題です。
But before we dig into the physics of whether or not these ankle-wings would really work, I think it’s a good idea to give a quick review of the different ways heroes fly in the Marvel Cinematic Universe. (Yes, I am limiting this discussion to just the MCU—if we included all flying superheroes, there are just too many options.) A wing is basically a large flat surface that moves through the air at a slight tilt. When you stick your hand out of the window of a moving car and let the air push it up and down, that’s the same thing that happens with an airplane’s wing. The air molecules deflect off the angled surface and get pushed down. But since forces are always an interaction between two objects, the wing pushing down on the air means that the air pushes up on the wing. We call this upward-pushing force the lift. The value of this force depends on the amount of wing tilt, the size of the wing, and the speed of the aircraft.
しかし、これらの足首翼が本当に機能するかどうかの物理学を掘り下げる前に、ヒーローがマーベルシネマティックユニバースで飛ぶさまざまな方法を簡単にレビューすることをお勧めします。（はい、私はこの議論をMCUだけに制限しています。すべての飛行スーパーヒーローを含めた場合、オプションが多すぎます。）翼は、基本的にわずかな傾きで空中を移動する大きな平らな表面です。動いている車の窓から手を貼り付けて空気を上下に押し込ませると、それは飛行機の翼で起こるのと同じことです。空気分子は、角度のある表面から偏向し、押し下げられます。しかし、力は常に2つのオブジェクト間の相互作用であるため、翼が空気を押し下げることは、空気が翼に押し上げることを意味します。これを上向きのプッシングフォースと呼びます。この力の値は、翼の傾きの量、翼のサイズ、および航空機の速度に依存します。
Featured Video Since this wing is tilted up somewhat, there is also a backwards-pushing force from the air. This effect is called drag. With this drag force, an aircraft can’t fly in still air for long without something pushing it forward—this is why it needs jet engines.
注目のビデオこの翼は多少傾いているので、空気からの後方を駆け抜ける力もあります。この効果はドラッグと呼ばれます。このドラッグフォースにより、航空機は何かを前に押し出すことなく、まだ空気を長く飛ぶことができません。これがジェットエンジンが必要な理由です。
That’s the physics of airplane flight in just a few sentences. If you want more details, here’s an example of flying physics that explains why airliners can’t take off in extremely hot weather.
それはほんの数文の飛行機の飛行の物理学です。詳細が必要な場合は、旅客機が非常に暑い天気で離陸できない理由を説明する飛行物理学の例を示します。
Birds, of course, do all of this without engines. They use their wings to produce lift (and create drag)—but they flap their wings to counteract the drag force. (OK, it’s a bit more complicated than that. The aerodynamics of bird wings isn’t quite the same as that of an airplane wing because of the turbulent vortexes those wings create. This is especially true for birds that can hover in place, like a hummingbird.) Who uses a wing method to fly in the MCU? Two examples come to mind: Falcon (from Captain America: The Winter Soldier) and the Vulture (from Spider-Man: Homecoming). Both of these characters wear artificial wings on their backs, along with some type of engine to provide thrust.
もちろん、鳥はエンジンなしでこれをすべて行います。彼らは翼を使用してリフト（およびドラッグを作成します）を生成しますが、翼を羽ばたきしてドラッグフォースに対抗します。（わかりました、それはそれよりも少し複雑です。鳥の翼の空力は、それらの翼が生み出す乱流の渦のために飛行機の翼の空力とはまったく同じではありません。ハチドリ。）翼の方法を使用してMCUで飛ぶのは誰ですか？2つの例が思い浮かびます：ファルコン（キャプテンアメリカから：冬の兵士）とハゲタカ（スパイダーマンから：ホームカミング）。これらのキャラクターはどちらも背中に人工の翼を着用し、何らかのタイプのエンジンとともに推力を提供します。
Boone Ashworth Matt Burgess Matt Jancer Khari Johnson But you don’t have to be a superhero to experience this kind of flight. If you have a set of carbon-fiber wings and four engines, you can fly like Yves Rossy, also known as “Jetman.” Iron Man doesn’t have wings. He doesn’t need them. Instead, his armored suit (which is most likely not made of iron) gives him augmented strength, some type of blaster fire from his hands, and most importantly—flight. Iron Man appears to fly using something like rockets located on his feet and hands.
ブーン・アシュワース・マット・バージェス・マット・ジャンサー・カリ・ジョンソンですが、この種のフライトを体験するためにスーパーヒーローである必要はありません。カーボンファイバーの翼と4つのエンジンのセットがある場合は、「ジェットマン」としても知られるYves Rossyのように飛ぶことができます。アイアンマンには翼がありません。彼はそれらを必要としません。代わりに、彼の装甲スーツ（おそらく鉄で作られていない可能性が高い）は、彼に強さを増し、彼の手からある種のブラスター火災、そして最も重要なことには飛行します。アイアンマンは、足と手にあるロケットのようなものを使って飛ぶようです。
I’m not exactly sure how his suit produces thrust, but it seems to work like most rockets do, in that mass—the exhaust—shoots out of the thrusters. Since this expelled exhaust has mass and velocity, it also has momentum. But to change the momentum of an object (like the ejected exhaust mass), you need to apply a force. If the suit pushes on the ejected mass, then the mass pushes back on the suit, creating a basic thrust force. This is the same way a rocket flies through Earth’s atmosphere on its way to space. (Here’s way more detail about the “rocket equation” than you probably ever wanted.) But there’s an important difference between a rocket and a jet engine. Both of these push mass out the back to produce thrust. An airplane’s jet engine scoops up air from outside the plane and uses fuel combined with the air as the ejected mass. However, a rocket engine only uses fuel. It doesn’t need air. That’s why rockets work in outer space, but airplane engines don’t.
彼のスーツがどのように推力を生み出すかは正確にはわかりませんが、ほとんどのロケットがそうであるように機能しているようです。この排出された排気には質量と速度があるため、勢いもあります。ただし、オブジェクトの運動量（排出された排気量など）を変更するには、力を適用する必要があります。スーツが排出された質量を押していると、質量がスーツを押し戻し、基本的な推力力を生み出します。これは、ロケットが宇宙に向かう途中で地球の大気を通り抜けるのと同じです。（おそらくあなたがこれまで望んでいたよりも「ロケット方程式」についての詳細を説明します。）しかし、ロケットとジェットエンジンの間には重要な違いがあります。これらの両方が背中を押し出して推力を生成します。飛行機のジェットエンジンは飛行機の外から空気をすくい上げ、排出された塊として空気と組み合わせた燃料を使用します。ただし、ロケットエンジンは燃料のみを使用します。空気は必要ありません。そのため、ロケットは宇宙空間で動作しますが、飛行機エンジンはそうではありません。
In my opinion, the Iron Man suit is more like a rocket than a jet engine—but I should point out that Gravity Industries made a flying suit that’s a lot like Iron Man’s but uses jet engines.
私の意見では、アイアンマンのスーツはジェットエンジンというよりもロケットのようなものですが、重力産業はアイアンマンのようなものであるがジェットエンジンを使用している空飛ぶスーツを作ったことを指摘する必要があります。
Vision, from Avengers: Age of Ultron, is a synthetic life-form. He has many of the classic superpowers (like strength, speed, durability), but he can also change his density. For that reason, when Vision flies, I assume it’s because he’s actually just floating in the air.
Avengers：Age of UltronのVisionは、合成生命体です。彼には古典的な超大国（強さ、速度、耐久性など）がたくさんありますが、密度を変えることもできます。そのため、ビジョンが飛ぶとき、彼が実際に空中に浮かんでいるからだと思います。
Is it physically possible to get a superhero to float? The answer is yes. Anything will float as long as it has a density equal to air, at about 1.2 kilograms per cubic meter. For example, if you need to build a floating metal sphere that can serve as your supervillain lair, you can—as long as it’s big enough that the density of the air inside is equal to the density of the air outside.
スーパーヒーローに浮かぶことは物理的に可能ですか？答えはイエスです。空気に等しい密度があり、1立方メートルあたり約1.2キログラムであれば、何でも浮かびます。たとえば、スーパーヴィランレアとして機能できるフローティングメタル球を構築する必要がある場合は、内側の空気の密度が外の空気の密度に等しいほど大きい限りです。
In the real world, this is the principle behind flying machines like blimps. Basically, air has mass. If you take a cube 1 meter on each side and fill it with air, that air will have a mass of 1.2 kilograms (2.6 pounds). Since air floats in air, that 1 cubic meter of space must have an upward-pushing force equal to the weight of that air. If you replace the cube of air with anything else, the outside air still pushes up on it with a force equal to the weight of the displaced air. And if you replace it with something lighter than air, like helium, the air pushes the cube upwards and it floats—just like a blimp.
現実の世界では、これがBlimpsのような飛行機械の背後にある原則です。基本的に、空気には質量があります。両側に1メートルのキューブを取り、空気で満たすと、その空気の質量は1.2キログラム（2.6ポンド）になります。空気が空気中に浮かんでいるため、その1立方メートルのスペースには、その空気の重量に等しい上向きのプッシング力が必要です。空気の立方体を他の何かに置き換えると、外気はまだ変位した空気の重量に等しい力でそれを押し上げます。そして、ヘリウムのような空気よりも軽いものに置き換えると、空気が立方体を上に押し出し、飛び散るように浮かんでいます。
Most human-sized beings couldn’t float without a blimp, of course. Humans have a density very close to 1,000 kg/m3. In order to float, you would need to have a mass of just 75 grams, or 0.17 pounds. You see the problem. But for Vision, it’s no problem at all.
もちろん、ほとんどの人間サイズの存在は飛行船なしでは浮かぶことはできませんでした。人間の密度は1,000 kg/m3に非常に近いです。浮くためには、わずか75グラム、つまり0.17ポンドの質量が必要です。あなたは問題を見ます。しかし、ビジョンにとっては、まったく問題ありません。
Some MCU characters don’t technically fly, but they do something like it. Let’s take the Incredible Hulk. He really only has three superpowers: He’s mostly indestructible, he’s extremely strong—and he can jump really far. When the Hulk uses his super strength to jump as high as a building, it’s not flying because there is no force keeping him in the air. He just starts with such a large upward velocity that it takes some time for the downward-pulling gravitational force to slow him down and bring him back to the ground.
MCUのキャラクターの中には、技術的には飛ぶことはありませんが、そのようなことをします。信じられないほどのハルクを取りましょう。彼には本当に3つの超大国しかありません。彼はほとんど破壊できず、非常に強く、そして彼は本当に遠くにジャンプすることができます。ハルクが彼の超強力を使用して建物のように高くジャンプするとき、彼を空中に保つ力がないので、飛んでいません。彼はちょうど大きな上向きの速度から始めて、下向きの重力が彼を遅くして地面に戻すのに時間がかかる。
Then there’s Thor, the Norse god of thunder and the hero of his eponymous movie franchise. Of course, he’s super strong, but he also wields a magic hammer called Mjölnir. Thor can sort of fly by spinning the hammer around in a circle really fast and then throwing it while holding on. The hammer pulls him off the ground in such a way that it looks like he’s flying.
それから、雷の北欧の神であり、彼の名を冠した映画フランチャイズのヒーローであるトールがいます。もちろん、彼は非常に強いですが、彼はまた、Mjölnirと呼ばれる魔法のハンマーを振るう。トールは、ハンマーを丸で回転させて、非常に速く丸をつけて飛ぶことができます。ハンマーは、彼が飛んでいるように見えるように彼を地面から引き離します。
If you want to say that he flies because of the magic powers of Mjölnir, that’s cool and I totally accept that theory. But I think what he’s doing is pretty similar to the Hulk’s jump. In both cases, the hero uses their muscles to increase the speed of some massive object to get them off the ground. In Thor’s case, the object is the hammer. In the Hulk’s case, it’s his own mass that gets accelerated for the jump.
あなたが彼がミョルニルの魔法の力のために飛ぶと言いたいなら、それはクールであり、私はその理論を完全に受け入れます。しかし、彼がしていることは、ハルクのジャンプにかなり似ていると思います。どちらの場合も、ヒーローは筋肉を使用して、いくつかの巨大なオブジェクトの速度を上げて地面から離します。トールの場合、オブジェクトはハンマーです。ハルクの場合、ジャンプのために加速されるのは彼自身の質量です。
Now let’s get back to Namor and his tiny ankle wings—two per ankle. While they look like bird wings, his flight is actually similar to that of a helicopter. At a very simple level, a helicopter flies using a similar method to a rocket—they both push stuff down to produce an upward-pushing force. But instead of expelling exhaust fuel like the rocket, the helicopter takes air from above the rotors and pushes it down to create lift.
それでは、ナモールと彼の小さな足首の翼に戻りましょう。足首ごとに2つ。彼らは鳥の翼のように見えますが、彼の飛行は実際にはヘリコプターの飛行に似ています。非常にシンプルなレベルでは、ヘリコプターがロケットに同様の方法を使用して飛びます。どちらも、上向きのプッシング力を生成するために物を押し下げます。しかし、ロケットのような排気燃料を追い出す代わりに、ヘリコプターはローターの上から空気を取り、それを押し下げてリフトを作成します。
But Namor’s got two problems with his wings. First, they are much too small for his human-sized mass. To get a human off the ground requires giant wings, something more like a wingspan of 7 meters.
しかし、ナモールは彼の翼に2つの問題を抱えています。第一に、彼らは彼の人間サイズの塊には小さすぎます。人間を地面から離すには、7メートルの翼幅のような巨大な翼が必要です。
It also requires a colossal amount of energy. My new favorite unit of energy for superheroes is measuring how much food—specifically peanut butter and jelly sandwiches—they’d have to eat to perform their feats of strength. (Here are estimates I previously made for the Hulk and She-Hulk.) For Namor, I’m going to estimate how long he can fly using the energy from eating one PBJ.
また、巨大な量のエネルギーも必要です。私の新しいお気に入りのエネルギーユニットは、特にピーナッツバターとゼリーサンドイッチの食物の量を測定することです。（以前にハルクとシェルクのために作った推定値があります。）ナモールの場合、1つのPBJを食べることでエネルギーを使用して彼がどれだけ長く飛ぶことができるかを推定します。
How do you estimate the energy needed to hover? Fortunately, I already did similar calculations for a human-powered helicopter, and I can use the same basic idea here. Namor’s tiny wings need to push air down in order to create an upward lift force from the flapping. The speed of this downward thrust depends on Namor’s mass and the approximate surface area of the wings.
ホバリングに必要なエネルギーをどのように推定しますか？幸いなことに、私はすでに人間駆動のヘリコプターについて同様の計算を行っており、ここで同じ基本的なアイデアを使用できます。ナモールの小さな翼は、羽ばたきから上向きのリフト力を作成するために空気を押し下げる必要があります。この下向きの推力の速度は、ナモールの質量と翼のおおよその表面積に依存します。
First, here’s how you would calculate that air speed (which I’ll use later to get the energy needed to hover): In this expression, m is the mass of Namor. We also have the total area of the wings (A), the density of air (ρ), and the gravitational field (g). For the mass, Namor appears to be a normal-sized human with a normal mass.
まず、その空気速度を計算する方法（後で使用するために後で使用します）を計算する方法は次のとおりです。この式では、mはナモールの質量です。また、翼（a）、空気の密度（ρ）、および重力場（g）の総面積もあります。質量の場合、ナモールは正常な質量を持つ正常サイズの人間であるように見えます。
That means I just need to estimate the size of the wings. I’m going to say each of the four wings has a length of 10 centimeters and a width of 5 centimeters. That means the total area will be four times the length multiplied by the width. With this, I get a downward air speed from the wings at a value of 247 meters per second, or 552 miles per hour. That’s very fast.
つまり、翼のサイズを推定する必要があることを意味します。4つの翼のそれぞれの長さは10センチメートルと5センチメートルの幅があると言います。つまり、総面積は長さの4倍に幅を掛けます。これにより、翼から毎秒247メートル、または時速552マイルの値で下向きの空気速度が得られます。それはとても速いです。
Next, I can calculate the power required to hover. We define power (P) as the energy per time. Why does hovering require energy at all? When the wings flap, they push the air down. This makes the air go from a speed of zero to 247 m/s. But since the air is changing speed, there is a change in kinetic energy (1/2mv2), so that requires energy. It’s actually easier to deal with this in terms of power, which gives the following expression: Putting in all my values, it would take 91,000 watts. Just to give you some perspective, an overhead LED light bulb uses around 10 to 20 watts. A typical car has a power output of 150 horsepower, or 112,000 watts. So Namor is more like a car than a light bulb.
次に、ホバリングに必要な電力を計算できます。電力（P）を時間あたりのエネルギーとして定義します。ホバリングはなぜエネルギーを必要とするのですか？翼が羽ばたくと、彼らは空気を押し下げます。これにより、空気は0から247 m/sの速度になります。しかし、空気が速度が変化しているため、運動エネルギー（1/2MV2）に変化があるため、エネルギーが必要です。実際には、これをパワーの観点から処理する方が簡単です。これは、次の表現を提供します。私のすべての価値を入力すると、91,000ワットかかります。いくつかの視点を与えるために、オーバーヘッドLED電球は約10〜20ワットを使用します。典型的な車の出力は150馬力、つまり112,000ワットです。したがって、ナモールは電球というよりは車のようなものです。
But what about the sandwiches? If he eats just one sandwich, then he would get about 380 food calories, which is 1.59 million joules. (Both joules and calories are units of energy.) So I have the power and I have the energy (ΔE). I just need to solve for the time interval (Δt) using the definition of power: This means that the energy from one PBJ sandwich would give a flying time—in hovering mode—of 17.48 seconds.
しかし、サンドイッチはどうですか？彼がサンドイッチを1つだけ食べる場合、彼は約380の食品カロリーを受け取ります。これは159万のジュールです。（ジュールとカロリーの両方はエネルギーの単位です。）だから私は力を持ち、エネルギー（ΔE）を持っています。電力の定義を使用して、時間間隔（ΔT）を解決する必要があります。これは、1つのPBJサンドイッチからのエネルギーが17.48秒の飛行時間（ホバリングモード）を与えることを意味します。
Let’s say that Namor wants to hover for five minutes while he makes some epic speech. How many sandwiches would he need to eat? Plugging that into my equation, we get 17 whole sandwiches. And if he wanted to fly indefinitely, he would need to eat three and a half sandwiches every minute. Good luck with that.
ナモールが壮大なスピーチをしながら5分間ホバリングしたいとしているとしましょう。彼はいくつのサンドイッチを食べる必要がありますか？それを私の方程式に差し込むと、17のサンドイッチが得られます。そして、もし彼が無期限に飛ぶことを望んでいたなら、彼は毎分3半サンドイッチを食べる必要があります。それで頑張ってください。
