Der "Naturwissenschaften" Thread

Echt? Die haben das in einer Halle fliegen lassen?
Draußen ging wohl nicht, da hätte der Wind das Flugzeug einfach weggeblasen. :D
 
Ach, ihr zwei seid Pessimisten...
Als die erste Dampflok fuhr haben die Leuz auch geschriehen, dass dem Mensch ab 30 km/h der Kopf wegplatzt.
Das passiert heute nur noch ab 250 km/h als Geisterfahrer auf der BAB...
Freut euch doch, dass der Ionenantrieb, mal abgesehen vom Wirkungsgrad, keine SciFi mehr ist.
Wer weiss, vielleicht schafft der Nach-Nachfolger-hoch27 im Jahre 5467 Warp 9...
 
Freut euch doch, dass der Ionenantrieb, mal abgesehen vom Wirkungsgrad, keine SciFi mehr ist.
Wer weiss, vielleicht schafft der Nach-Nachfolger-hoch27 im Jahre 5467 Warp 9...

Ionenantrieb ist ein alter Hut. Das erste war aus den 60ern oder so.
Das Problem dabei ist, dass das Teil keinen Schub entwickelt. Daher muss man immer noch mit chemischen Antrieben die Erde verlassen und kann dann den Ionenantrieb anwerfen.
Das ist ja auch das Dilemma. Was besseres als chemische Antriebe haben wir bis heute nicht.
 
Ionenantrieb ist ein alter Hut. Das erste war aus den 60ern oder so.
Das Problem dabei ist, dass das Teil keinen Schub entwickelt. Daher muss man immer noch mit chemischen Antrieben die Erde verlassen und kann dann den Ionenantrieb anwerfen.
Das ist ja auch das Dilemma. Was besseres als chemische Antriebe haben wir bis heute nicht.

Würde ich nicht sagen, es wird in Zukunft sicherlich Weltraumaufzüge
geben und eine Raumstation im Orbit. Somit ist man nicht mehr auf Fossile Brennstoffe angewiesen um ins All zu kommen.

Ebenso könnte man dann die Raumschiffe direkt im Weltall bauen in einem Raumhafen. Es klingt nach ferner Zukunft, aber wer weiß vielleicht sind wir ja in diesem Jahrhundert soweit. :)
 
In der Zukunft welchen Jahrtausends?



Falsches Franchise. Die mit der intensiven Ionenantrieb-Nutzung waren die anderen ;) (und nein, ich meine nicht Stargate)


Echt? Die haben das in einer Halle fliegen lassen?
Draußen ging wohl nicht, da hätte der Wind das Flugzeug einfach weggeblasen. :D

Guck dir an, wie stabil die Experimentalkonstruktion ist und beantworte deine Frage selber...

Und die Technik ist auch nicht für Raumfahrzeuge, da gibt es seit langem funktionierende Modelle und das Ionenwindantrieb kann im gasleeren Raum nicht einmal funktionieren. Das ist für für Luftfahrzeuge. Was um Größenordnungen geiler ist, denn ein Ionenantrieb fügt keinen zusätzlichen Luftwiderstand hinzu, kann im Gegenteil dabei helfen auf größerer Fläche einen laminaren Luftstrom zu erzielen, er skaliert u.a. deswegen scheinbar sogar positiv mit steigenden Geschwindigkeiten während Propeller rapide an Effektivität abnehmen und vor allem lässt er sich beliebig Miniaturisieren/verteilen und müsste sich sogar rein elektrisch in der Wirkrichtung beinflussen lassen. Ein großes Problem bei solarbetriebenen Dauer-Flugobjekten sind die Propellerantriebe. Um mechanisch effizient zu sein, muss man möglichst große Motoren nehmen, die ihre Leistung mit realtiv wenig Reibungsverlusten liefern und vor allem wenig Propellerblätter mit den einhergehenden, energiefressenden Wirbeln an den Blattenden benötigen. Im Gegenzug muss aber das ganze Flugzeug verstärkt werden, um die punktuelle Krafteinwirkung überhaupt auszuhalten. Die gleichen Verstärkungen braucht man nochmal bei den Steuerflächen und aerodynamisch hat das Endergebnis nur noch wenig mit einem Nurflügel gemeinsam.

Mit Oberflächenionenantrieb wird der Flügel dagegen selbst zum Triebwerk. Und die Richtungssteuerung kann allein über Schubänderungen in verschiedenen Zonen erreicht werden, sogar für verschiedene Teile des Flügels getrennt. Das heißt er kann extrem lang und elastisch gebaut werden, weil Verwindungseinflüsse auf den Kurs einfach korrigiert werden können. Im Extremfall würden große Teile des Flugzeuges nur aus einem leicht aufgeblasenen Schlauch bestehen (vergl. Gleitschirme, nur mit echter Vorderkante), die bei einem Windstoß auch zusammenknicken dürfen - ehe sie aus der Stratosphäre nennesweit runterfallen können, hat der Antrieb sie längst wieder entfaltet. Ein Flugzeug mit Propellern dagegen würde selbige verlieren und eins mit Steuerklappen die Kontrolle verlieren, sobald es seine Form zu sehr ändert. Wir sprechen hier sicherlich von einer Größenordnung oder mehr bei der potentiellen Gewichtsersparnis - einfach nur geil, wenn sie die Effizienz tatsächlich in die versprochenen Höhen steigern können. (Nützt natürlich wenig, wenn man bei gleichem Gewicht und Luftwiderstand zehnmal mehr Flügelfläche realisieren kann, aber 11 mal mehr Solarzellenfläche für die Stromversorgung braucht)

Noch geiler klingt aber der kurze Absatz zu Skalierung: 50% Effizienz bei 300 m/s? Das wäre zwar aerodynamischer Schwachsinn wegen dem extrem hohen Luftwiderstand, aber wenn man z.B. 1000 km/h schafft würde das ausreichen, um in unseren Breiten Sonnensynchron zu fliegen. Ein so ausgestattes Flugzeug könnte ohne Akku unbegrenzt in der Stratosphäre verweilen. :sabber:
Und seine gesamte Antriebs- und Flugtechnik würde aus nichts anderen als der Außenhaut selbst bestehen. Zugegebenermaßen ist sonnensynchron alles andere als stationär, aber z.B. für Umweltdaten und Fotographie wäre ein Überflug pro Tag mehr als ausreichend. Und da man sich eine gewisse Abweichung vom 12-Uhr-Mittags-Zenit auch erlauben kann, könnte man auch andere 20-Mm-Flugbahnen um die Erde wählen und damit große Teile der Hemisphäre wöchentlich oder monatlich abdecken. Wer braucht da noch schweineteure, unflexible Satelliten?

Und bis die Technik hinsichtlich Effizienz und Geschwindigkeit so weit ist, kann man sich zumindest die Robustheit zu nutze machen. Ein Ionentriebwerk sollte keinerlei Probleme mit niedrigen Temperaturen haben, selbst in der zentralen Antarktis oder Arktis keine zusätzlichen Wartungsanforderungen stellen. Also warum mit problematischen Iridium-Telefonen rumärgern, wenn man den ganzen Polarsommer lang (im Winter ist eh kaum einer da) eine wenige tausend Euro teure Solardrohne permanent als Relaisstation fliegen lassen kann?


Es kommt echt selten vor, dass ich mich eine technische Neuerung einfach nur Beeindruckt. Aber das hier ist so ein Fall.
(vermutlich legt sich das wieder, sobald die Air Force ihren Plasma-Stealth-Mach-4-UAV-Bomber mit fossilem Generatortriebwerk als erste und bis auf weiteres kostenbedingt einzige Nutzung der Technik vorstellt)
 
I

Guck dir an, wie stabil die Experimentalkonstruktion ist und beantworte deine Frage selber...

Und die Technik ist auch nicht für Raumfahrzeuge, da gibt es seit langem funktionierende Modelle und das Ionenwindantrieb kann im gasleeren Raum nicht einmal funktionieren. Das ist für für Luftfahrzeuge. Was um Größenordnungen geiler ist, denn ein Ionenantrieb fügt keinen zusätzlichen Luftwiderstand hinzu, kann im Gegenteil dabei helfen auf größerer Fläche einen laminaren Luftstrom zu erzielen, er skaliert u.a. deswegen scheinbar sogar positiv mit steigenden Geschwindigkeiten während Propeller rapide an Effektivität abnehmen und vor allem lässt er sich beliebig Miniaturisieren/verteilen und müsste sich sogar rein elektrisch in der Wirkrichtung beinflussen lassen. Ein großes Problem bei solarbetriebenen Dauer-Flugobjekten sind die Propellerantriebe. Um mechanisch effizient zu sein, muss man möglichst große Motoren nehmen, die ihre Leistung mit realtiv wenig Reibungsverlusten liefern und vor allem wenig Propellerblätter mit den einhergehenden, energiefressenden Wirbeln an den Blattenden benötigen. Im Gegenzug muss aber das ganze Flugzeug verstärkt werden, um die punktuelle Krafteinwirkung überhaupt auszuhalten. Die gleichen Verstärkungen braucht man nochmal bei den Steuerflächen und aerodynamisch hat das Endergebnis nur noch wenig mit einem Nurflügel gemeinsam.

Mit Oberflächenionenantrieb wird der Flügel dagegen selbst zum Triebwerk. Und die Richtungssteuerung kann allein über Schubänderungen in verschiedenen Zonen erreicht werden, sogar für verschiedene Teile des Flügels getrennt. Das heißt er kann extrem lang und elastisch gebaut werden, weil Verwindungseinflüsse auf den Kurs einfach korrigiert werden können. Im Extremfall würden große Teile des Flugzeuges nur aus einem leicht aufgeblasenen Schlauch bestehen (vergl. Gleitschirme, nur mit echter Vorderkante), die bei einem Windstoß auch zusammenknicken dürfen - ehe sie aus der Stratosphäre nennesweit runterfallen können, hat der Antrieb sie längst wieder entfaltet. Ein Flugzeug mit Propellern dagegen würde selbige verlieren und eins mit Steuerklappen die Kontrolle verlieren, sobald es seine Form zu sehr ändert. Wir sprechen hier sicherlich von einer Größenordnung oder mehr bei der potentiellen Gewichtsersparnis - einfach nur geil, wenn sie die Effizienz tatsächlich in die versprochenen Höhen steigern können. (Nützt natürlich wenig, wenn man bei gleichem Gewicht und Luftwiderstand zehnmal mehr Flügelfläche realisieren kann, aber 11 mal mehr Solarzellenfläche für die Stromversorgung braucht)

Noch geiler klingt aber der kurze Absatz zu Skalierung: 50% Effizienz bei 300 m/s? Das wäre zwar aerodynamischer Schwachsinn wegen dem extrem hohen Luftwiderstand, aber wenn man z.B. 1000 km/h schafft würde das ausreichen, um in unseren Breiten Sonnensynchron zu fliegen. Ein so ausgestattes Flugzeug könnte ohne Akku unbegrenzt in der Stratosphäre verweilen. :sabber:
Und seine gesamte Antriebs- und Flugtechnik würde aus nichts anderen als der Außenhaut selbst bestehen. Zugegebenermaßen ist sonnensynchron alles andere als stationär, aber z.B. für Umweltdaten und Fotographie wäre ein Überflug pro Tag mehr als ausreichend. Und da man sich eine gewisse Abweichung vom 12-Uhr-Mittags-Zenit auch erlauben kann, könnte man auch andere 20-Mm-Flugbahnen um die Erde wählen und damit große Teile der Hemisphäre wöchentlich oder monatlich abdecken. Wer braucht da noch schweineteure, unflexible Satelliten?

Und bis die Technik hinsichtlich Effizienz und Geschwindigkeit so weit ist, kann man sich zumindest die Robustheit zu nutze machen. Ein Ionentriebwerk sollte keinerlei Probleme mit niedrigen Temperaturen haben, selbst in der zentralen Antarktis oder Arktis keine zusätzlichen Wartungsanforderungen stellen. Also warum mit problematischen Iridium-Telefonen rumärgern, wenn man den ganzen Polarsommer lang (im Winter ist eh kaum einer da) eine wenige tausend Euro teure Solardrohne permanent als Relaisstation fliegen lassen kann?


Es kommt echt selten vor, dass ich mich eine technische Neuerung einfach nur Beeindruckt. Aber das hier ist so ein Fall.
(vermutlich legt sich das wieder, sobald die Air Force ihren Plasma-Stealth-Mach-4-UAV-Bomber mit fossilem Generatortriebwerk als erste und bis auf weiteres kostenbedingt einzige Nutzung der Technik vorstellt)
Das größte Problem selber ist ja die (fragile)Flügelkonstruktion und das Gewicht. Man wird damit nie größere Flugzeuge bauen können. Vielleicht höchstens irgendwelche unbemannten Dronen.
 
Das größte Problem selber ist ja die (fragile)Flügelkonstruktion und das Gewicht. Man wird damit nie größere Flugzeuge bauen können. Vielleicht höchstens irgendwelche unbemannten Dronen.

Für bemannte Flugzeuge ist ein Antrieb, der Landungen überflüssig macht, auch nicht so wahnsinnig interessant ;) . Aber für unbemannte ist die Fragilität eben von geringer Bedeutung, solange Elastizität okay ist und das Gewicht zählt dann auch nur als Flächengewicht, ist also nahezu unabhängig von der Gesamtgröße des Fluggerätes. Gegebenfalls bräuchte man eine Trägervorrichtung für die unteren 20 km, aber sobald so ein Fluggerät in den oberen Athmosphärenschichten ist, wo kein Wetter mehr existiert...
 
Es kommt echt selten vor, dass ich mich eine technische Neuerung einfach nur Beeindruckt. Aber das hier ist so ein Fall.
Nun denn, das war auch die meinige Intention... :)
Neben den von dir beschriebenen Szenarien wäre z. B. auch ein Einsatz in den Atmosphären von Mars oder Titan denkbar.
Dem Ionenantrieb ist das relativ wurscht und das Ionenmedium ist prinzipiell austauschbar und anpassbar.
Ich sehe hier die zarten Ansätze einer künftigen Schlüsselantriebstechnologie für fliegende Beobachtungs-, Mess- und Forschungsplattformen.
 
Nun denn, das war auch die meinige Intention... :)
Neben den von dir beschriebenen Szenarien wäre z. B. auch ein Einsatz in den Atmosphären von Mars oder Titan denkbar.
Dem Ionenantrieb ist das relativ wurscht und das Ionenmedium ist prinzipiell austauschbar und anpassbar.
Ich sehe hier die zarten Ansätze einer künftigen Schlüsselantriebstechnologie für fliegende Beobachtungs-, Mess- und Forschungsplattformen.

Zumindest auf dem Mars ist die Atmosphäre allerdings so dünn, mit Fliegen ist da nicht viel ^^.
 
Das ist so nicht ganz richtig:
NASA moechte den Mars mit einem Flugzeug erforschen

Mit einem zusätzlichen Antrieb dürfte da schon was praktikabel sein...

Was es so alles gibt :D

Ich glaube dennoch an ein Auftriebproblem, wenn das Teil eine einigermaßen ordentliche Flughöhe halten können soll - für mich wären das ein paar hundert Meter, damit zumindest kleine Hügel kein Problem darstellen.
Das wären ja wie bei uns rund 40 km Flughöhe und mehr. :ugly:

Ich lass mich aber gerne vom Gegenteil überzeugen - wäre schon geil :D
 
Nun, bin ja auch kein Chefingenieur für Aerodynamik bei der NASA, aber wenn die schon ernsthaft einen Gleiter testen,
muss die zugegebener Maßen sehr dünne Atmosphäre zumindest für etwas Auftrieb sorgen.
ruyven_macaran hat es in seinem langen Statement hierzu zum Ausdruck gebracht, was als Höhenflugzeug in 20 oder 40km Höhe bei uns auf der Erde möglich wäre, dürfte m. M. nach auf dem Mars ähnlich funktionieren.

Die Antriebstechnologie ist, so weit ich es verstanden habe, sehr leicht, quasi ideal für unbemannte Langzeit-"Drohnen" und mit der heutigen Technologie könnte man z. B. Kartenmaterial vom Mars bis hinunter auf wenige Zentimeter erstellen.

Ein Risikofaktor dürften sicherlich die "bekannten" Marssandstürme sein. Aber wenn man vielleicht 10 oder 20 solcher wenige Kilogramm schwerer Drohnen dorthin bringt, würde sich auch dieses Risiko minimieren.

In diesem Zusammenhang ist dieser Film (allerdings mit zeppelinartigen Drohnen) evtl. für den einen oder anderen interessant, sehr "realistisch" gestaltet:
YouTube
 
Der große vorteil beim Mars wäre halt, dass die Schwerkraft geringer ist. Aber die Atmosphäre ist echt dünn da.
Wobei Terraforming schon lustig wäre, wenn die Atmosphäre plötzlich die Dichte der Erde hätte und Phobos dann anhand der größeren Reibung auf den Mars einschlägt. :D
 
Nun denn, das war auch die meinige Intention... :)
Neben den von dir beschriebenen Szenarien wäre z. B. auch ein Einsatz in den Atmosphären von Mars oder Titan denkbar.
Dem Ionenantrieb ist das relativ wurscht und das Ionenmedium ist prinzipiell austauschbar und anpassbar.
Ich sehe hier die zarten Ansätze einer künftigen Schlüsselantriebstechnologie für fliegende Beobachtungs-, Mess- und Forschungsplattformen.

Ich glaube nicht, dass der Methan Regen auf Titan einem Flugzeug gut tun würde ;).
 
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