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[SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie

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Hr. Rabe:

--- Zitat von: Feuersänger am 29.07.2008 | 11:01 ---Öhm, hilf mir mal bitte drauf, wie du auf diesen Äquivalentradius kommst und wie du ihn berechnet hast.

--- Ende Zitat ---

Vergiss den Ansatz wieder.
Die Berechnung erfolgte vor dem ersten Kaffee und ich habe eben die Variante zugrunde gelegt, nach der die deutsche Wikipedia einen 4g Meteoriten verglühen lässt.

Berechnungsregel folgt nach dem Essen.
Grob: Setze die Oberflächengleichung einer beliebigen Kugel gleich der Oberflächengleichung unseres Nagels (Zylinder) und löße nach rKugel auf.


Edith:
...was natürlich ein ziemlich blöder Ansatz ist.
Hier ist ein hoffentlich besserer:

Unser Nagel hat die folgenden Masse: r=0,1m h=3m m=2000kg

Wenn wir davon ausgehen, daß unser Nagel eine halbkugelförmige Spitze mit dem Radius von 10 cm hat, so konnen wir grob auch den cw-Wert einer Halbkugel (0,34) annehmen und für etwaige Verwirbelungen noch ein bischen was draufrechnen. Unser Nagel habe also einen cw von 0,4.
Die Halbkugel hätte demnach eine Fläche von 0,1256 m²

Die Luftdichte unserer Erde beträgt bei Meeresniveau 1013 hPa und nimmt logaritmisch ab bis 11km Höhe, wo sie nur noch 226hPa beträgt.
Einen guten Mittelwert nehme ich einfach mal mit 550 hPa an.

Wir haben also die Situation, daß sich ein Körper mit einer Luftwiderstandssignatur (cw) von 0,4 und 2000kg Gewicht mit 3000km/s 100 km durch etwa 550hPa dichte Luft bewegen soll.

Aus Fdruck = cw * A * p/2 * v² folgt: Fdruck = 0,4 * 0,1256 m² * 27500 Pa * 3000000² m/s² ==> Fdruck = 12434400 GN tatsächlicher Luftdruck, der auf unseren Nagel einwirkt. (wenn mein Taschenrechner Richtig funktioniert.

Yerho:

--- Zitat von: Feuersänger am 28.07.2008 | 13:35 ---Uns fehlen halt in bißchen die Erfahrungswerte für mehrere tausend km/s. ;) Aber man muss sich da wirklich die Maßstäbe vor Augen führen. Heutzutage schießt man mit kinetischen "Nägeln" auf Kampfpanzer, die Dinger schlagen auch durch und prallen nicht etwa ab.
--- Ende Zitat ---

Im Zweifelsfall prallt immer das ab, was 1.) nicht durchgeht und 2.) weniger (variante) Masse hat. Und da die Atmosphäre keine homogene Masse ist, könnte der superschnelle Nagel auch gut und gerne die Atmosphäre auf seinem Weg verdrängen.

Selbst eine sehr dichte Atmosphäre hat auf Weg und Querschnitt gerechnet niemals mehr Masse als ein Nagel mit einer relativistischen Masse von drei Tonnen bei 4000 km/s. Aber wahrscheinlicher ist auf jeden Fall, dass der Nagel durchpfeift, als dass er die Atmosphäre wegbläst. Nur dass er abprallt, halte ich für unmöglich.

Feuersänger:
Ha, Fehler entdeckt. Du setzt den (geschätzten mittleren) Luftdruck ein. Der Luftwiderstand nach deiner Formel sieht jedoch die Luftdichte vor. Es heisst rho, nicht p. :P
500hPa entsprechen einer Luftdichte von, wartemaltütü, hängt blöderweise von der Temperatur ab, aber sagen wir einfach mal: ca. 0,6 kg/m².

Der Mittelwert an sich ist dann wohl eh noch die größte Fehlerquelle; wäre es da nicht gescheiter, zu integrieren? (Nicht, dass ich das noch könnte.)

Weiters denke ich, wird man den cw-Wert nicht einfach so hinnehmen, wie er kommt, sondern durch entsprechendes Design so abstimmen, dass der Nagel seine Energie so abgibt, wie es den Konstrukteuren passt. Da ist von 0,05 bis >1 alles drin.

Ein stromlinienförmiger Nagel (cw 0,05) läge z.B. bei (ich bleibe mal bei 3000 statt 4000km/s):

F = 1/2 * cw * A * rho * v² = 1/2 * 0,05 * 0,0314m² * 0,6kg/m² * (3e6m/s)² = 4,24e9N, also grob 4 Giganewton, was doch schon wesentlich handzahmer rüberkommt als 12 Millionen Giganewton.

Dies ist also die Kraft die auf den letzten 100km (ca 0,033s) schätzungsweise auf den Nagel einwirkt, der seinerseits ein Moment von 2000kg * 3000km/s = 6e9kgm/s mit sich führt.

Für die Folgerung ist aber im Moment mein Hirn zu weichgekocht. Übernimm mal jemand anders.

Feuersänger:
Im Nachhinein betrachtet hast du Recht, wir haben den Nägeln eigentlich zu viel detaillierte Aufmerksamkeit geschenkt. Kurz gesagt geht es dabei darum, dass diese Nägel vielleicht der beste Weg sind, überhaupt einen militärischen Schlag gegen einen Planeten zu landen (weil alles andere abgewehrt werden kann), und da eben die Frage ist, wie militärisch sinnvoll dies dann vom Effekt her ist.

Davon abgesehen bin ich heute wetterbedingt nicht wirklich zu kreativen Gedanken fähig. Wird Zeit, dass es ein wenig abkühlt.

Hr. Rabe:
@Changing Nicknames

Naja, zum Setting allgemein gibt es nebenan ja bereits viele sehr gute Ansätze und soetwas wie ein Grobkonzept ist meines Erachtens schon durchaus ersichtlich.
Frage ist dort eben noch (weil sich das ganze Setting daran aufhängen wird, wenn ich das richtig verstanden habe) um 'Go-Anywhere' oder 'Drop-Poits' FTL gemacht wird. Aber ansonsten ist da schon ziemlich viel gutes Futter da.

Und über Nägel reden wir hier (zumindest tu ich das) deswegen, weil ein, von einer Railgun auf 3000km/s beschleunigtes Festkörpergeschoß, daß in der Lage ist, wahnwitzige Energien in einer Atmosphäre freizusetzen zu geil ist, um nicht darüber zu reden. ;)
Außerdem hoffe ich so das Setting von der Übermacht des gebündelten Lichtes zu bewahren, denn wie ich das sehe, haben Railguns z.B. als Artillerie hier durchaus wieder eine starke Berechtigung.

Aber ich denke, du hast recht in dem Sinne als das wir das einfach unter 'wird schon passen' erstmal abhacken können. ;)

Da du immer so gern nach Abenteuer-Ansätzen fragst: Stell dir eine Truppe kleiner Freibeuter/Schmuggler vor (die SC's), die gerade nach gutem Beutezug im FTL-Spot ihres Heimatsystems ankommen und die illustre Bomberflotte die nahezu gleichzeitig ankommt mehr oder minder als erste entdecken.
- Die SC werden wohl zuhause bei den öffentlichen Organen nicht wirklich beliebt sein, was eine Warnung der Heimat erschwert.
- Es sieht für die SC so aus (vieleicht ist es auch so), als haben genau diese 3 Bomber es geschafft in der Ankunftsschlacht um den FTL-Spot unbemerkt auf Kurs zu kommen.
- Neue Hilfe vom Heimatplaneten wäre wohl zu spät da, während die FTL-Spot Verteidigung noch alle Hände voll zu tun hat.
Ergo: Die SC haben eben jene 1-2 Wochen Zeit, die die Bomber zum Abwurfpunkt brauchen, um ihren Heimatplaneten mit denkbar ungeeigneten Mitteln zu retten.

Da ist durchaus Abenteuerpotential drin. ;)

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