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[SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie

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Eulenspiegel:

--- Zitat von: Feuersänger am 29.01.2008 | 11:08 ---Das mit dem "beliebig weit" schmeckt mir nicht, das passt irgendwie nicht. Es sollte erstens generell limitiert sein, und zweitens sich auch nach der Schiffsgröße richten.
--- Ende Zitat ---
Hmm, das könnte man vielleicht auf eine der folgenden Arten lösen:
1) Die Lebenserhaltungssysteme verbrauchen auch Energie. - Man kann sich vielleicht nur eine Woche im Hyperraum aufhalten. Danach muss man in den Realraum zurückkehren, um "Energie" aufzutanken.

2) Im Hyperraum ist eine Strahlung, die das Schiff beschädigt (bzw. nur die elektronischn Systeme). Nach einiger Zeit (z.B. einer Woche) muss man wieder zurück in den Realraum, um die Schäden zu reparieren.

Beide Ansätze sorgen dafür, dass man nicht beliebig weit im Hyperraum fliegen kann.


--- Zitat ---Naja, 10g ist ja im interplanetaren Maßstab nicht so viel, und "kurzzeitig" erst recht nichts. Ich rede schon vom Dauerbetrieb beim Flug innerhalb eines Systems, z.B. vom Jumppoint bis zum Zielplaneten (und der Jumppoint dürfte aus SIcherheitsgründen eher am Rand des Systems zu finden sein).
--- Ende Zitat ---
OK, kommt natürlich darauf an, wie lange die Schiffe von Erde bis zum Jumppoint brauchen sollen.
Nehmen wir mal an, der Sprungpunkt befindet sich 40 Astronomische Einheiten von der Erde entfernt (mittlere Plutobahn).
Und gehen wir weiterhin davon aus, dass das Schiff 4 Tagelang mit 3g beschleunigt.
Dann braucht das Schiff insgesamt 11 Tage. (4 Tage beschleunigen, 3 Tage treiben lassen, 4 Tage abbremsen.)

OK, wenn du eine Reisedauer von unter einer Woche haben willst, dann brauchst du Beschleunigungskompensatoren. (Allerdings brauchst du dann auch extrem viel Energie alleine für die Sublichtbeschleunigung.)

Pyromancer:

--- Zitat von: Sharrow am 25.01.2008 | 14:45 ---Übrigens eine Sache, die mich in Computerspielen immer gestört hat. Wenn ich in einem Raumjäger sitze, mit maximalem Schub durch leeren Raum düse, alle meine Waffen nach vorne zeigen und hinter mir jemand an meinem Schweif hängt und mir den Arsch weg schießt... Was hindert mich daran, mein Haupttriebwerk auszuschalten, die bereits aufgebaute Fluggeschwindigkeit bei zu behalten, mit den Steuerdüsen das ganze Schiff um seinen Schwerpunkt herum zu drehen und meinen Verfolger abzuschießen?

--- Ende Zitat ---

Warum das Haupttriebwerk ausschalten, wenn der Gegner hinter dir hängt? Ich erinnere an die Kzinti lesson:
“A reaction drive’s efficiency as a weapon is in direct proportion to its efficiency as a drive.”

Und auch die Verallgemeinerung sei genannt:
"Every interesting interstellar drive is an interesting weapon."

Ein SF-Hintergrund, der halbwegs plausibel sein will, sollte das in Betracht ziehen.

Feuersänger:

--- Zitat von: Eulenspiegel am 29.01.2008 | 15:45 ---1) Die Lebenserhaltungssysteme verbrauchen auch Energie. - Man kann sich vielleicht nur eine Woche im Hyperraum aufhalten. Danach muss man in den Realraum zurückkehren, um "Energie" aufzutanken.

2) Im Hyperraum ist eine Strahlung, die das Schiff beschädigt (bzw. nur die elektronischn Systeme). Nach einiger Zeit (z.B. einer Woche) muss man wieder zurück in den Realraum, um die Schäden zu reparieren.
--- Ende Zitat ---

Naja, (1) finde ich wenig eingängig, weil man ja locker ein Hilfsenergiesystem mitschleppen könnte, das den Saft für die Lebenserhaltung liefert. Heutige U-Kreuzer können ja auch monatelang unter Wasser bleiben. Man könnte dafür sogar einen Fissionsreaktor mitführen.
Mit (2) kommen wir der Sache wohl schon näher, allerdings denke ich, dass im Regelbetrieb keine tatsächliche Beschädigung auftreten sollte. Vielleicht ist eben die Zeit, die Mensch und Maschine _ohne_ Schäden zu nehmen im Hyperraum bleiben können, begrenzt.
Oder vielleicht ist auch einfach die Distanz/Flugzeit, für die das Navigationssystem eine Sprunglösung berechnen kann, bestimmten Grenzen unterworfen. Vielleicht so: der Exit-Punkt muss bereits beim Start mit einberechnet werden.
Oder die künstlichen Hyperraumtunnel haben eine gewisse maximale Länge, die mit der Entwicklung besserer Antriebe allmählich steigt.

Es geht ja dabei in erster Linie darum, das Setting in bestimmten räumlichen Grenzen zu halten. Wäre die Distanz ganz egal, könnte man ja mit einmal volltanken ans andere Ende der Galaxie, ja sogar ans Ende des Universums und zurück reisen - und das sollte wohl besser der "Herz aus Gold" vorberhalten bleiben.


--- Zitat ---Nehmen wir mal an, der Sprungpunkt befindet sich 40 Astronomische Einheiten von der Erde entfernt (mittlere Plutobahn).
Und gehen wir weiterhin davon aus, dass das Schiff 4 Tagelang mit 3g beschleunigt.
Dann braucht das Schiff insgesamt 11 Tage. (4 Tage beschleunigen, 3 Tage treiben lassen, 4 Tage abbremsen.)
--- Ende Zitat ---

Hui, hast du das jetzt alles selbst ausgerechnet? Respekt. ^^


--- Zitat ---(Allerdings brauchst du dann auch extrem viel Energie alleine für die Sublichtbeschleunigung.)
--- Ende Zitat ---

Das muss ich auch mal durchrechnen, wieviel Energie das so wäre. So ins Blaue getippt schätze ich mal, dass bei Annihilation als Energiequelle (die wir ja für die Sprünge brauchen) der Verbrauch für die fraglichen Distanzen (bis ca. 100AU) auch bei stärkeren Beschleunigungen (10-30g) noch vertretbar wäre.

Einstweilen komme ich schon mit dem Photonenantrieb nicht weiter. Die Webrecherche hat noch nichts Erbauliches erbracht, was den potentiellen Schub etc. angeht. Generell scheint es für die Dinger typisch zu sein, dass der eigentliche Antrieb außerhalb des Schiffes liegt, wie wenn man mit einem Fön ein Modellsegelschiff anbläst. Das bringt also für unsere Zwecke nicht viel.

Hinzu kommt noch der Hinweis von Tobias -- wenn ein Photonenantrieb so aussieht wie ein gigantischer Laser am rückwärtigen Ende des Raumschiffs, kann man sich ja vorstellen, was passiert, wenn man diesen Antrieb auf einen Planeten richtet. Das sollte natürlich vermieden werden.

Mal als Arbeitsansatz gerechnet: ein mittelgroßes Schiff (100t=105kg) benötigt für 20g Beschleunigung (200m/s²) einen Schub von 20.000 kN (20*106N), denn N = kgm/s². Stimmt das soweit?

Zum Vergleich: ein modernes Jagdflugzeug (Eurofighter) schafft ohne Nachbrenner 2*60kN=120kN; bei einem normalen Startgewicht von 15,5t ergäbe sich - wenn der Luftwiderstand nicht wäre - eine maximale (horizontale) Beschleunigung von immerhin 7,7g; mit Nachbrenner (180kN) sogar über 11g. Das ist doch gar nicht so übel (wenn ich mich nicht verrechnet habe).[EDIT: ich glaube ich habe mich mal wieder um Faktor 10 verrechnet, also wäre die Beschleunigung nur 0,77 bzw 1,1g. Bin mir aber immer noch nicht sicher.]

Daraus müsste sich doch jetzt der Energiebedarf pro AU errechnen lassen:
1AU = 150*109m
E = 20*106kgm/s² * 150 * 109m =  3000 * 1015kgm²/s² = 300 * 1016J
Energieäquivalent = 9 * 1016J/g
delta-M = 300/9g = 33,33g

Man benötigt also bei gegebenem Beispiel einen Massendefekt von 33,33g pro AU. Das ist doch überschaubar.
Das lässt sich vielleicht auch noch auf Masse und Beschleunigung umrechnen, aber jetzt gibts erstmal Essen.

EDIT:
Hatte oben einen Zehnerpotenzfehler drin, hab ich jetzt korrigiert.
Das gleiche nochmal generalisiert für 1t mit 1g Beschleunigung:
Schub: 103kg * 10m/s² = 104N = 10kN
EAU = 104kgm/s² * 150 * 109m = 1500 * 1013kgm²/s² = 1,5*1016J
delta-M = 1,5/9g = 166mg pro Tonne, g(10m/s²) und AU.

Das ist jetzt zwar auf 100% Wirkungsgrad bezogen, aber lässt sich ja bequem umrechnen, wenn man erstmal einen Wirkungsgrad festgelegt hat. Ist dieser z.B. zufällig 83%, braucht man genau 200mg pro 10kN*AU. ;)

Sharrow:
Das Wort 'Gravion-Antrieb' klingt auch ganz nett.

Feuersänger:

--- Zitat von: Sharrow am 29.01.2008 | 19:44 ---Das Wort 'Graviton-Antrieb' klingt auch ganz nett.

--- Ende Zitat ---

Hm, das klingt mir zu sehr nach Star Trek. Da wird das Graviton auch als "god particle" hergenommen, als universelle Allgemeinlösung für alles, wozu einem sonst nichts einfällt.
Allerdings könnte man sich da umgekehrt bei Star Wars bedienen: dort darf sich bei einem Hyperraumflug keinerlei Masse in der Flugbahn befinden. Die Imperialen nutzen das, um von eigens gebauten Interdictor Cruisern künstliche Masseschatten in eine vermeintliche Flugbahn zu projizieren, und so feindliche Schiffe zum Rücksturz in den Normalraum zu zwingen.

(EDIT zwecks Materialsammlung: http://www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/469851/ -- neuartiges Ionentriebwerk mit 10x stärkerem Schub.)

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