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[SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie

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MadMalik:
Du gibst mir in deinem Post recht wärend du meinst es wäre nicht so.
Klar, es gibt verschiedene Grundtypen an Ubooten <-> Schiffen. Aber innerhalb der Klasse gibt es Designmerkmale welche man in den verschiedenen Auslegungen verschiedener Nationen wiederfindet. Aber zB das spitz-zulaufende Raumstaub-Schild, wird nunmal ein wiedererkennbares merkmal sein. Für lokal Orbiter braucht man das nicht, da fällt das wieder raus. Aber es ist ein Merkmal, dass man wohl bei den meisten Tiefenraumern wieder finden wird.... vorausgesetzt die Idee wird in das Weltdesign aufgenommen.  ;D

Feuersänger:
Oh Mann, wieder mal ne Menge dazugekommen... aber ist gut so. ^^


--- Zitat von: Destruktive_Kritik am  4.02.2008 | 21:48 ---Jetzt muss man nur noch Radiatoren haben, die nur in eine Richtung strahlen und man ist relative unsichtbar. (diese Radiatoren können mit Materialien, die einen neg. Brechungsindex für Wärmestrahlung aufweisen problemlos realisiert werden.
--- Ende Zitat ---

Das ist eigentlich der einzige Punkt, auf den es ankommt: die abgestrahlte Energie. Man kann ein Schiff komplett schwarz anpinseln (neuerdings gibt es ja das "Black Hole Black") und es damit optisch unsichtbar machen, aber das ist nicht der Punkt.

Project Rho hat eine relativ kompakte Analyse zum Thema Stealth in Space:
http://www.projectrho.com/rocket/rocket3w.html#nostealth

Da wird auch der Versuch des "nur in eine Richtung abstrahlen" zerpflückt: der Feind muss nur ein paar (na gut, einige) billige Passivsensoren quer durchs System verteilen, um so gut wie den ganzen Raum abzudecken. U-Boote zeichnen sich ja gerade dadurch aus, dass sie in feindlich beherrschten Gewässern operieren -- also hat der Gegner im Vorfeld genügend Gelegenheit, seine Sensoren zu platzieren.
Funktionieren könnte es höchstens in a) eigenen oder b) unbesiedelten Systemen, in denen der Gegner noch keine Zeit hatte, Sensoren zu platzieren (wenn man das nun so genau wüsste?). Auch da immer mit dem Risiko, dass der Gegner durch Kampfpatrouillen o.ä. "hinter" die U-Boote kommt und somit ihre Signatur aufklärt. Und das ganze Versteckspiel funktioniert nur solange, bis das U-Boot seinen Motor anschmeisst oder eine Waffe abfeuert, denn ab da wird es leuchten wie ein Weihnachtsbaum.
Raumschlachten im interstellaren Nichts kann es jedenfalls aufgrund der Natur des JumpDrives nicht geben, und warum sollte es auch? Da gibt es ja nichts, um das zu kämpfen sich lohnt.


--- Zitat ---Möglich wäre es, Kleine Partikel mittels Lasern in ionisierte Dampfwolken zu zerstrahlen, die durch ein E-Feld abgelenkt werden.
--- Ende Zitat ---

Diese Partikel muss man aber im Vorfeld erstmal erkennen (es sind ja in der Regel kleine Steinchen), und rechtzeitig mit einem Laser erfassen und rösten. Die Turbolaser Commentaries auf Stardestroyer.net analyiseren da ziemlich genau, wieviel Energie man für die Vaporisation welcher Massen benötigt. Im Wesentlichen läuft es für Felsgestein auf die Größenordnung von 15MJ pro kg raus. Muss also schon ein ziemlich potenter PD-Laser sein, mit sehr leistungsfähigen aktiven (!) Scannern großer Reichweite (denn eine Sekunde später ist das Schiff schon 10.000km weitergeflogen) und sehr genauer Zielerfassung (wenn der Querschnitt des Laserstrahls überhaupt kleiner ist als das Steinbröckchen).
Ich sag nicht, dass es nicht geht, aber es ist kein Kinderspiel.


--- Zitat ---Das würde den großen Unterschied zwischen Reise und Kampfgeschwindigkeiten erklären, den man für "bunte Raumschlachten" braucht.
--- Ende Zitat ---

Kampfgeschwindigkeiten können und werden genauso hoch sein wie die Reisegeschwindigkeiten. Wie ich oben schon schrieb: die Kontrahenten mögen mit einigen 10.000km/s relativ zum Stern, Planeten oder Jumppoint unterwegs sein, aber relativ zueinander stehen sie beinahe still. Das ist ja das schöne an Newtonscher Mechanik.


--- Zitat ---Sobald es Laser gibt, die "Schaden" machen sind Entfernungen im Bereich von einer halben bis einer Lichtsekunde realistisch.
Warum auch nicht.
--- Ende Zitat ---

Da führt wohl kein Weg dran vorbei, aber besonders atmosphärisch ist es nicht. Die Vorstellung von Gefechten auf 200.000 Kilometern Entfernung ist halt relativ langweilig, weil die von dir genannten taktischen Manöver extrem langwierig sind.

Attrappen sind übrigens sinnlos, da eine funktionierende Attrappe etwa genauso teuer wäre wie ein komplettes Schiff. Sie muss genausoviel Energie abstrahlen wie ein Schiff, braucht also die gleiche Energiequelle. Das geht schonmal ins Geld. Dann sollte sie auch mit Verteidigungsmechanismen ausgestattet sein, sonst ist sie nur eine teure Fackel die mit einem Schuss zerstört wird. Und wenn man schon Antrieb und Verteidigung eingebaut hat, warum nicht auch noch Waffen draufbauen und mit einem Schiff mehr angreifen?

Die Sensoren zu "jammen" könnte vielleicht funktionieren, aber dazu muss man m.E. ein bestimmtes Schiff gezielt aufs Korn nehmen, und dort einen gebündelten Störstrahl hinschicken. Wie gesagt, erfassen diese Sensoren im Regelfall Schiffe, die im Terawattbereich Leistung in alle Richtungen abstrahlen, und haben damit keine Probleme. Will man also in alle Richtungen jammen, braucht man vermutlich Leistungen im Exawattbereich, um die Sensoren zu "blenden" (was dann auch die eigenen Sensoren betrifft). Da ist der Energieaufwand viel zu hoch und selber sieht man auch nichts mehr. Aber ein gezielter Störstrahl, ja das könnte gehen.


--- Zitat ---Da nur die großen Beschleuniger der unbeweglichen Kolosse genug Energie aufbringen können, um auf große Entfernung  andere große Schiffe vernichten zu können (die Geschoss müssen halt schnell genug sein), der Feuerradius aber eingeschränkt ist, kommt es zu "Breitseiteneffekten" und Manöverkriegen voller Täuschungen usw...
--- Ende Zitat ---

Das mit den Manövern kann ich nicht nachvollziehen, also nicht bei großen Entfernungen. Du hast hier sagen wir mal ein 300-Meter-Schiff das mit 10m/s² beschleunigt (bei so dicken Pötten ist wohl 1g plausibel) und in 300.000 Kilometern Entfernung ein feindliches ebensolches Schiff. Oder auch derer 2 oder 3 oder sonstwas. Was sollen die auf diese Entfernung für Manöver fahren? Die Distanzen, die sie im Zeitrahmen von Minuten manövrieren können, sind gar nichts relativ zur Distanz schwischen ihnen. Da können sie nur drauflosharken und hoffen, dass der andere zuerst kaputt ist.
Vergleich: das ist, als ob sich zwei querschnittsgelähmte Scharfschützen in Rollstühlen von den beiden Toren eines matschigen Fußballplatzes mit Gewehren beharken. Soviel zum Thema Manöver.


--- Zitat ---kleine Schiffe können auf Grund der geringeren Wärmetoleranz 8sie wiegen weniger) einfach durch Laser von den großen erhitzt werden; da Laser mehr Hitze vor Ort als am Ziel erzeugen eignen sie sich nicht gegen gleich große Ziele

--- Ende Zitat ---

Jopp. Gegen Laser sehe ich zudem drei Abwehrmöglichkeiten: Spiegelung durch hochreflektive Oberflächen ("Invercarno Spiegeltrick"), Absorption durch z.B. Karbonpanzerung (Kohlenstoff hat die höchste Verdampfungsenergie pro kg), oder thermisch supraleitende Panzerung (Hi-Tech, Energie wird schnellstens gleichmäßig über eine große Fläche verteilt).

Ist natürlich nichts idiotensicher, da sich z.B. die Karbonpanzerung "verbraucht". Außerdem mag eine Abwehr gegen eine Schadensquelle hervorragend funktionieren, und dabei gegen eine andere (z.B. kinetische Energie) komplett nutzlos sein.
Es empfiehlt sich also, verschiedene Techniken so gut wie möglich miteinander zu kombinieren.

Außerdem ein fieser Trick: mit dem eigenen Laser direkt in die Apertur des gegnerischen Lasers reinschießen. Der Strahl wird durch die Linsen verstärkt und obendrein direkt ins Herz des Schiffes geleitet. Zap.


--- Zitat ---"klimaanlagen" kühlen Material herunter und die Wärme wird über läangeren Zeitraum über die Radiatoren abgtestrahlt, so dass im Kampf die empfindlichen Radiatoren eingezogen werden können.
--- Ende Zitat ---

Und wieder sind - zumal bei den Energien, mit denen wir hier hantieren -- thermische Supraleiter auch bei Radiatoren unverzichtbar. "Klimaanlagen" im klassischen Sinne produzieren durch ihren Betrieb selber Hitze, das führt also zu nichts. Was aber auch noch funktioniert (solange die Radiatoren eingezogen bleiben müssen) sind Heat Sinks: möglichst große Mengen eines Materials, welches möglichst viel Wärmeenergie aufnehmen kann (hoher Wärmekoeffizient in J/gK). Da ist man freilich auf bekannte Elemente beschränkt, da ist z.B. Lithium sehr effektiv.


--- Zitat ---P.S.:dazu gibbet doch die schöne Nanostasis.
Der Körper wied eingefroren und bestimmte naniten übernehmen die REparatur und Versorgung der Zellen, sodass das Gehirn noch funktioniert. Befehle usw.. werden dann direkt ausgelesen.
--- Ende Zitat ---

Das ist nicht schlecht, auch wenn ziemlich weit hergeholt. (Gut, auch nicht schlimmer als die berüchtigte Massereduktion, und dieser sicherlich vorzuziehen).
Ich evaluiere momentan noch folgende Methoden:
* G-Anzüge nach Art der Libelle. Mit heutiger Technologie scheinen damit Beschleunigungen von ca. 12g schon problemlos ausgleichbar. Vielleicht geht noch mehr, aber jetzt ist erstmal die Flugzeugtechnik an ihren Grenzen. Durch einen relativ einfachen Anzug mit 1 Liter Flüssigkeit ist jetzt nicht mehr der Mensch das schwächste Glied, sondern die Maschine.
* für Piloten extrem leistungsstarker Maschinen zusätzlich: Cyberware. Direkt im Körper werden Flüssigkeitspolster zum Druckausgleich eingesetzt, evtl. Gefäße und Nervenbahnen verstärkt, etc, um in Kombination mit den G-Anzügen Beschleunigungen von 30g wegstecken zu können. Dies kommt natürlich, schon aus Kostengründen, nur für Piloten hochgezüchteter Militärmaschinen in Frage. Unobtainium, sicherlich, aber immer noch besser als Handwavium.

Auf jeden Fall bin ich zuversichtlich, ohne diese bescheuerte Massereduktion auszukommen. ^^

So, schon wieder halb vier; Rest bearbeite ich morgen.

Feuersänger:
So, Doppelpost, weil der andere eh schon so lang ist.

Noch ein paar Gedanken zum Thema kinetischer Impakt und Schutz:

* der Schutz vor Mikrometeoriten muss die Nummer Eins Priorität bei jedem Sternenschiff sein, zivil oder militärisch. Heutzutage macht man das effektiv mit "Whipple Shields", die auch funzen, aber heutige Raumfahrzeuge haben ja auch maximal ein paar km/s drauf.
* ein Whipple Shield sieht so aus, dass eine relativ dünne Panzerplatte in einigem Abstand (10-20cm) _vor_ der eigentlichen Hülle montiert ist. Dazwischen ist Vakuum oder ein Füllmaterial wie Kevlar (so wie man sich früher Seide unter den Helm gestopft hat). Der Mikrometeorit (MM) durschlägt die Platte, gibt dabei aber schon soviel Energie ab, dass er die eigentliche Hülle nicht mehr beschädigen kann. Wie gesagt wird das bei >1000km/s nicht mehr so einfach funktionieren.
* Die keilförmige Frontpanzerung ist ein Konzept, allerdings nicht 100% narrensicher, da die Nase eines Schiffes ja nicht unbedingt in Flugrichtung zeigt. Dabei ist der 180°-Flip zum Abbremsen noch das geringste Problem, da hier etwaige MM zuverlässig im Abgasstrahl verdampft werden. Aber wenn z.B. die Flugrichtung bei hoher Geschwindigkeit geändert werden muss, kann die Nase längere Zeit nicht in die aktuelle Flugrichtung zeigen (außer, das Haupttriebwerk ist voll schwenkbar montiert).
* Eine weitere Möglichkeit wäre evtl. Reaktivpanzerung, also kleine Plättchen, die sich dem Impaktor entgegensprengen und so die Energie (bezogen auf die Hülle) gegenseitig aufheben. Wird halt auch nicht ganz billig sein, und außerdem gegen Waffen wie Laser ineffektiv, ebenso wie gegen tausende von Railgun-Kugeln.

* tatsächlich ist mir heute der Gedanke gekommen, dass genau diese MMs eine Rationalisierung für die begrenzte Höchstgeschwindigkeit darstellen könnte, die man in den meisten Computerspielen hat: ein Schiff kann aufgrund seiner Panzerung etc. einer Kollision bis zu der und der Geschwindigkeit widerstehen - ab da wird abgeregelt (das beruht aber auf der Annahme, dass MMs in einem stabilen Orbit um die Sonne stehen, und man ferner ihre Bahn immer im 90°-Winkel kreuzt). Außerdem würde dieser Gedanke dazu führen, dass fette Pötte schneller werden können als kleine Flitzer, was unintuitiv ist.

Die effektive Zusammenstellung diverser Schutzmaßnahmen könnte z.B. so aussehen:

* Sensoren + PD-Laser + EM-Feld zur Verdampfung/Ionisierung und Ableitung größerer Brocken;

* Reaktivpanzerung als äußerste Hüllenschicht, montiert auf einer Whipple-Schildplatte aus hochfestem Material. Die Reaktivsegmente sollten dabei möglichst klein (wenige cm²) sein.
* Füllmaterial mit ballistischer Schutzwirkung, eine Art Super-Kevlar
* Panzerhülle aus Thermo-Supraleiter (aufgenommene Energie muss in dem Fall an Radiatoren weitergeleitet werden)
* Karbonpanzerung, falls z.B. Laser die äußeren Schichten durchdringen
* Strahlungsschutz (wer will schon von Gammastrahlen oder thermischen Neutronen gegrillt werden?)
* Innenhülle (evtl. mit selbstaktivierendem Dichtungsschaum als letzter Notbehelf)

Über die Reihenfolge, in der die Schichten am besten angeordnet werden, kann man diskutieren. Z.B. wäre es für die Abwehr von Lasern am günstigsten, die supraleitende Schicht zuoberst zu legen (=Energie kann sofort an Ort und Stelle abgestrahlt werden), aber dann ist es eben Essig mit der Reaktivpanzerung. Auch schließen sich einige mögliche Abwehrmechanismen gegenseitig aus, z.B. wahrscheinlich Laserreflektor und Reaktivpanzerung (außer man schafft es, die Reaktivplatten mit einer solchen Schicht zu bedampfen).


--- Zitat von: Destruktive_Kritik am  5.02.2008 | 01:20 ---Im All können die Raumschiffe ja immer noch zwischen einer Reisekonfiguration und einer im Orbit umstellen.
--- Ende Zitat ---

Das ist nicht schlecht. Allerdings werden wohl gerade während der Beschleunigungsphase die Radiatoren benötigt, wenn der Multi-Terawatt-Reaktor nicht gerade mit 100% Effizienz arbeitet (was dem 2. HS der Thermodynamik widerspräche). Schon bei 1% Ineffizienz müssen wir mit dutzenden Gigawatt Abwärme fertigwerden. Da ist die beste Heatsink in wenigen Minuten voll.


--- Zitat ---ansonsten kan es durchaus Schiffe mit zwei oder mehr Antrieben geben, die nicht dicht neben einander liegen.
so könnten sie drehbar, seitlich am Schiff befestiggt sein,
--- Ende Zitat ---

Grundsätzlich eine schöne Idee, die cooles Design ermöglicht, allerdings erinnere ich mich an die ersten Seiten des Threads, wo zu bedenken gegeben wurde, dass dann entsprechende Kräfte auf die Verbindungen zum Rumpf wirken. Wenn das materialtechnisch machbar ist, wäre es natürlich genial, den Hauptantrieb in z.B. 4 voll schwenkbare Triebwerken an Auslegern vom Rumpf zu befestigen. Super Wendigkeit. Aber wie gesagt, ob das so clever ist, wenn z.B. 5 Meganewton an einer meterbreiten Strebe zerren?

Momentan tendiere ich deswegen dazu, einen Hauptantrieb (mit viel Schub) fest und zentral im Rumpf einzubauen (evtl. mit schwenkbarer Schubdüse), und an die besagten Ausleger Hilfstriebwerke mit jeweils deutlich geringerem Schub zu montieren, die in alle Richtungen schwenken können (also vorne, hinten, oben, unten, seitlich).
Hinzu kommt noch eine Vielzahl reiner Manövrierjets, die fest installiert sind aber in alle möglichen Richtungen zeigen, um möglichst schnell auf der Stelle drehen zu können.

Nebenbei wäre es wohl clever, wenn im Schiff alle Crew Facilities immer so mitschwenken können, dass die Beschleunigung möglichst günstig (=wenig ungünstig) auf die Crew wirkt.

Zur planetaren Landung wird dann der Hauptantrieb abgeschaltet, und die Hilfstriebwerke nach unten geschwenkt: voilà, ein Belly Lander (ähnlich wie deine Raum-Uboote). Für den atmosphärischen Flug/Start/Landung wird außerdem harmloser Wasserstoff statt Quecksilber verfeuert, und die Leistung so weit begrenzt, dass das Landegebiet nicht in einen See brodelnder Lava verwandelt wird.

Der Gesamtschub könnte sich z.B. wie folgt berechnen: 12MN Haupttriebwerk + 4 Hilfstriebwerke à 2MN = max. 20MN Hauptschub, 8MN Retroschub (bei einem Schiff von 150-250 Tonnen).

Ferner tendiere ich jetzt dazu, die Beschleunigung für "normale" schnelle Schiffe auf Werte zu begrenzen, denen mit hochoptimierten G-Anzügen und ähnlichen Maßnahmen (wie mitschwenkende Couchen etc.) widerstanden werden kann. Also sagen wir 12-15G (statt vorher >20). Mit Cybertechnologie/Bionik können dann superschnelle Schiffe bis zu sagen wir 20G (statt 30) betrieben werden. Dadurch würden planetare Reisen zwar etwas länger dauern, aber wären immer noch im Rahmen (zumal man dann eben die Jumppoints etwas näher an die Planeten legen kann und fertig), und man kommt ohne Verrenkungen wie Massereduktion oder Stasisfelder aus. Dafür muss der aktive Raumfahrer aber auch körperlich super durchtrainiert sein, mindestens wie heutige Kampfpiloten oder Astronauten.


--- Zitat ---Wie wäre es, die Shciffe von alten Künstlern verzieren zu lassen:
--- Ende Zitat ---

Ziemlich niedlich, dürfte aber wohl den Eintritt in irgendeine Atmosphäre nicht überstehen. ^^ Die Außenhülle muss ja für diesen Zweck hitzeresistent bis einige tausend Kelvin sein.

@TW,

--- Zitat ---In dem Moment wo etwas immer nur super toll ist, gehen die Alermglocken an und man fängt an zu hinterfragen wo der gedankliche Fehler liegt.
--- Ende Zitat ---

Jopp, da stimme ich dir absolut zu.

Tequila:
Betreffs der Bemalung der Schiffe


--- Zitat von: Feuersänger am  5.02.2008 | 16:32 ---

Ziemlich niedlich, dürfte aber wohl den Eintritt in irgendeine Atmosphäre nicht überstehen. ^^ Die Außenhülle muss ja für diesen Zweck hitzeresistent bis einige tausend Kelvin sein.


--- Ende Zitat ---


Spricht was dagegen, das die größeren Schiffe gar nicht mehr für Planetenlandungen geeignet sind?

Alles, was über eine Landungsfähre hinausgeht, ist halt nicht mehr fähig, in Atmosphäre zu manövrieren.

Das würde meines Erachtens nach, viele Probleme elegant umschiffen.

Auch Jäger etc. können nur im luftleeren Raum agieren. 

Feuersänger:
@TW: okay, ich werde eine Liste offline zusammenstellen und dann hier posten. ^^

@Alex:

--- Zitat von: Tequila am  5.02.2008 | 17:00 ---Spricht was dagegen, das die größeren Schiffe gar nicht mehr für Planetenlandungen geeignet sind?
Alles, was über eine Landungsfähre hinausgeht, ist halt nicht mehr fähig, in Atmosphäre zu manövrieren.
--- Ende Zitat ---

Obwohl das sicherlich die plausibelste Lösung ist, sprechen da rein storytechnische Gründe dagegen. Auch in Space Opera findet die Handlung sehr oft auf Planeten statt. Durch den strikt ökonomischen (und logischen) Ansatz, planetar-orbitalen und interplanetaren/interstellaren Verkehr zu trennen, hält man effektiv die Protagonisten von den interessantesten Bühnen fern. Zumindest verkompliziert dieses Vorgehen die Sache für die Protagonisten (vulgo Spieler), wenn sie ihr Schiff erst bei einer Orbitalstation andocken müssen, dann beschließen, dass sie unbedingt Landgang auf dem Planeten haben wollen, und dazu Plätze auf einem Shuttle buchen, runterfliegen, und dann für den Rückflug erst warten müssen, bis wieder Plätze auf einem Shuttle frei sind (und wehe, wenn sie schnell abhauen müssen). Uncool.

Es kommt also drauf an, welche Art Schiff auf Planeten landen kann. Die ganz dicken Pötte (Kriegsschiffe) müssen dazu sicher nicht in der Lage sein. Bei kleinen Jägern könnte man auch aus ökonomischen Gründen darauf verzichten, aber dann stell dir mal vor, dass dein Feind atmosphärentaugliche Angriffsschiffe hat und du nicht - da muss er es nur bis in die Atmosphäre schaffen und schon kannst du ihn nicht mehr verfolgen, während er in aller Ruhe deine Städte in Schutt und Asche legt. Darum denke ich, dass der typische Raumjäger aus taktischen Gründen absolut atmosphärentauglich sein muss.

Die Saturn V hatte 3000 Tonnen Startmasse und einen Schub von 35MN (Startstufe). Das Space Shuttle hat (komplett) 2000 Tonnen und insgesamt 30MN Startschub. Es ist also nicht so, dass so schwere Vehikel per se ungeeignet für planetare Starts wären (und dabei bestehen die zu 90% aus Treibstoff).
Langer Rede kurzer Sinn, ich denke dass Schiffe bis zu dieser Größenordnung durchaus auch zu planetaren Landungen in der Lage sein können. Die Triebwerke werden dafür eben entsprechend gedrosselt und gut ist. Die Hitzeresistenz wird ja mit zukünftiger Tech nicht so das Problem sein (siehe Thermosupraleiter).

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