Da es in dieser Atmosphäre keinen freien Sauerstoff gibt (von dem wir wissen), sind Sie ziemlich gut auf Energiequellen ohne Verbrennung (oder Raketen, aber sie haben eine sehr schlechte Lebensdauer, da sie sowohl Kraftstoff als auch Oxidationsmittel transportieren müssen) beschränkt.

Erstens batterieelektrisch, entweder über Propeller (ausschließlich Unterschall) oder Impeller (möglicherweise zumindest Überschall). Die Energiespeicherung ist der Engpass, aber wenn es Ihnen nichts ausmacht, einen großen (physikalisch bahnbrechenden) Fortschritt bei der Energiedichte von Batterien oder Superkondensatoren von Hand zu erreichen, könnte dies handlungsfähig sein.

Zweitens nuklear (Spaltung oder Fusion), entweder nuklear angetriebene Propeller (siehe nukleare B-36-Projektgeschichte) oder nuklearer Jet (selbst unterteilt in Turbojet/Turbofan und Staustrahl). Soweit ich mich erinnere, wurde in den 1960er Jahren im Süden von Idaho ein nuklearer Staustrahl vorgeführt, und der Motor funktionierte - und vielleicht ist die Venus der richtige Ort für so etwas (oder vielleicht wird die Fusion als Wärmequelle weniger anfällig dafür sein, Partikel von der zu hinterlassen Motor und Kern in seinem Kielwasser).

Die Tatsache, dass man Kampfjets fahren möchte, schließt im Grunde alle sinnvollen Elektroantriebsmöglichkeiten aus. Ohne eine verfügbare Quelle für atmosphärisches Oxidationsmittel haben Brennstoffzellen keinen besonderen Vorteil gegenüber Batterien, und Batterien haben einfach keine ausreichend hohe Energiedichte, um ausgefallene Hochgeschwindigkeitsmanöver durchzuführen.

Vielleicht würden Batterien gut funktionieren, wenn Sie Luftkämpfe im Ersten Weltkrieg i spaaaace auf der Venus wollen, aber wenn Sie etwas Aggressiveres als das wollen (sogar im Stil des Zweiten Weltkriegs), brauchen Sie Atomkraft.

Kernstrahltriebwerke sind sicherlich möglich. Niemand hat tatsächlich ein Flugzeug geflogen, aber ein funktionierender Kernreaktor wurde sicherlich von den USA in einem (großen) Flugzeug betrieben, und die UdSSR scheint ähnliche Tests durchgeführt zu haben .

Dies ist der HTRE-3- Test-Nuklear-Turbojet ohne Stützstruktur. Es lief und konnte allein mit Reaktorwärme hochgefahren werden. Es ist jedoch ziemlich kräftig und hätte in ein Flugzeug in Bombergröße gepasst, nicht in einen Jäger.

Es wäre sehr schwierig, einen solchen Motor zu miniaturisieren. Spaltreaktoren sind schwierig zu verkleinern, und es ist eine Mindestmasse an Uran und eine Mindestmasse an Abschirmung erforderlich, damit der Rest des Flugzeugs (und die Besatzung!) nicht gekocht werden.

Im Rahmen des Projekts Pluto wurden auch nukleare Überschall-Staustrahltriebwerke entwickelt , wobei das Modell Tory II-c tatsächlich mehrere Minuten lang betrieben wurde.

(Bildquelle: Nuclear Powered Jet Engines: A Bad Idea that has not Gone Away )

Das Problem mit Ramjets ist, dass man sie irgendwie auf Touren bringen muss, damit der Luftstrom in den Einlass ausreicht, um genügend Schub zu liefern, um ihn am Fliegen zu halten. Wenn sie schnell fahren, würden sie sicherlich einen Atomjet übertreffen, aber sie werden nicht mit niedrigeren Geschwindigkeiten laufen, was wahrscheinlich ihre Nützlichkeit wie in einem Kampffahrzeug (im Gegensatz zu einer Rakete) beeinträchtigt.

In beiden Fällen besteht das größte Problem darin, einige spaltbare Stoffe zu finden. Die Venus hat wahrscheinlich ähnliche Uranreserven wie die Erde, aber viel Glück beim Ausgraben dieses Zeugs. Sie müssten es importieren, aber dann müssten Sie fast alles importieren, damit es nicht das Ende der Welt ist.

Auf der positiven Seite werden katastrophale Ausfälle keine Umweltbedenken hervorrufen, da Sie über den Wolken nicht viel Niederschlag bekommen und niemand die Absturzstelle persönlich besuchen wird.

Wenn Ihr Tech-Level zu kompakten Fusionsanlagen schwingen kann, ist das vielleicht besser. Die Fusion könnte sich besser verkleinern als die Spaltung, und es gibt Fusionsreaktionen, die die Menge ernsthaft problematischer Strahlung wie p+ ¹¹ B reduzieren . Obwohl oft als "Aneutronisch" bezeichnet, werden Sie immer noch eine kleine Anzahl von Neutronen und einige sehr böse hochenergetische Röntgenstrahlen haben, so dass Sie die Strahlungsabschirmung nicht überspringen können.

Sie können ein Fusion-to-Electricity-Setup verwenden, um Jets oder Propeller anzutreiben, oder ein einfacheres und wahrscheinlich viel effizienteres Wärmeaustauschsystem, das Fusionsenergie verwendet, um einströmende Luft auf die gleiche Weise zu erwärmen, wie es das HTRE-3-Design tat. Es gibt sogar noch exotischere Möglichkeiten, wie die Verwendung der direkten Energieumwandlung von Hochgeschwindigkeitsfusionsprodukten, um einen Elektronenstrahl auf Megavolt-Ebene anzutreiben, der zum Erwärmen der einströmenden Luft wie ein "normaler" Atomjet verwendet werden könnte, oder die Verwendung eines anderen festen Treibmittels für ein schneller Schub mit hohem Schub (bis zu und möglicherweise einschließlich des Betriebs als SSTO- Rakete für Weltraumoperationen).

Metall verbrennen!

Das ist auch der Titel des Buches. Powerchord hier einfügen.

Venus ist mit Oxidationsmittel beladen, wenn Sie das richtige Zeug verbrennen. Es gibt eine Reihe von wissenschaftlichen Arbeiten, die sich mit reduziertem Metall als Brennstoff und CO2 als Oxidationsmittel befassen. Metall ist ein fantastisches Energiespeichermedium und Brennstoff – stabil, energiedicht, leicht zu transportieren und im Universum reichlich vorhanden. Reduziertes Metall brennt an einem kühlen Frühlingstag draußen nicht leicht, aber wenn Metall heiß wird, entzieht es vielen anderen Elementen, einschließlich Wasser, CO2 und anderen Oxiden, Sauerstoff. Betrachten Sie die Thermit-Reaktion, bei der normalerweise stabiles und unerschütterliches Aluminiummetall heiß und gestört wird und Sauerstoff aufnimmt, wo immer es ihn bekommen kann, einschließlich Eisenoxid.

In Ihrem Flugzeug liefert die Verbrennung von Metallbrennstoff in CO2 die Wärme und CO2 aus der Umgebung das Arbeitsmedium zum Antrieb eines Kolbenmotors und eines Propellers. Ihre Flugzeugabgase bestehen aus glühenden Metalloxidpartikeln und glühendem Kohlenstoffruß.

Hintergrund lesen:

Verbrennung von Aluminiumpartikeln in Kohlendioxid

...Da die Marsatmosphäre größtenteils aus CO2 besteht, würde ein Antriebssystem, das Metalle als Brennstoff und CO2 als Oxidationsmittel verwendet, es einem ermöglichen, die Ressourcen des Mars sehr effizient zu nutzen.

Zündung und Verbrennung von Metallen in einem Kohlendioxidstrom

Im Hinblick auf die Verwendung von Metallen als Treibstoff für atmende Verbrennungsmotoren in kohlendioxidreichen Planetenatmosphären ohne Sauerstoff wie denen von Mars und Venus wurde eine grundlegende experimentelle Studie über die Zündung und Verbrennung von Metallen in einem auftreffenden reinen CO2-Gasstrom durchgeführt. Ausgewählte Metalle waren Lithium, Magnesium, Bor und Aluminium wegen ihrer hohen Reaktionswärme mit CO2.

Elektrische Propeller/Raketen-Kombination mit einer Leichter-als-Luft-Option:

Der Sauerstoffmangel, kombiniert mit der sehr dichten Atmosphäre der Venus, könnte eine einzigartige Herangehensweise an Schlachten am Himmel eurer venusianischen Zukunft bieten. Die NASA hat gesagt, dass solarbetriebene Flugzeuge einzigartig für den Himmel der Venus geeignet wären. Aber das bringt Ihnen nicht die Hochgeschwindigkeitskämpfer, die Sie sich vorstellen.

Aufgrund der Herausforderungen des Tagebaus bestehen Ihre Flugzeuge wahrscheinlich hauptsächlich aus sehr leichten Kohlenstoffmaterialien (die leicht aus der Atmosphäre gewonnen werden können). Ebenso kann Raketentreibstoff aus atmosphärischen Bestandteilen hergestellt werden. Und da die Atmosphäre so dicht ist, ist sogar die Atemluft ein Traggas auf der Venus.

Ich schlage solarbetriebene Kreuzfahrten und das Aufladen der Batterien für Ihre Flugzeuge vor. Prop-Motoren können ein schnelleres Manövrieren für anhaltende Scharmützel ermöglichen, wahrscheinlich die gleichen Motoren, die für einen anhaltenden langsamen Flug verwendet werden. Raketentriebwerke werden mitgeführt, um schnelle Reaktionen und plötzliche Manöver zu ermöglichen, und aufblasbare Sonnenkollektoren ermöglichen es Ihrem Flugzeug, mitten im Flug als Leichter-als-Luft-Fahrzeug anzuhalten und sich hinzusetzen und die Batterien aufzuladen.

Wenn ein Raketentreibstoff (oder möglicherweise sogar ein komprimiertes Gas) aus Elektrizität und der Atmosphäre mitten im Flug hergestellt werden kann, wird das Tempo Ihrer Kriege ganz anders aussehen.

• Als Äquivalent zu Kriegsschiffen haben Sie wahrscheinlich Schiffe mit größeren Antriebsmitteln (wie Kernreaktoren), aber diese Schiffe werden groß, kompliziert und wertvoll sein (sprich: Ziele).
• Zivile Schiffe werden wahrscheinlich vergleichsweise langsam sein und eher wie etwas aus einem Steampunk-/Age-of-Sail-Buch aussehen. Ich würde vermuten, dass viele solarbetriebene Schiffe, die leichter als Luft sind, zu den Städten und Fabriken gehören, die leichter als Luft sind.

- Ich versuche herauszufinden, ob es eine Möglichkeit gibt, der Schwefelsäure irgendwie genügend Reaktivität zu verleihen, um sie anstelle eines Oxidationsmittels zu verwenden. WENN ein Weg gefunden werden könnte, dies zum Laufen zu bringen, dann könnte Schwefelsäure in den Wolken Sauerstoff ersetzen. Leider finde ich keine bessere Referenz als diese. Ich dachte nur, ich würde es als hypothetisch wegwerfen.

Dies ist sowohl ein wirtschaftliches als auch ein technisches Problem

Einige technische Optionen wurden von den anderen erwähnt. Chemische, elektrische, nukleare und fusionsthermische und noch exotischere Optionen. Ich würde dieser Liste Antimaterie und Strahlkraft hinzufügen.

Die Venus ist reich an Energie (Sonne und Wind) und Kohlenstoff, aber arm an den meisten anderen Ressourcen. Der Rest muss importiert werden. Spaltbare Stoffe bilden die Erde oder den Mars (am stärksten konzentriertes Erz), flüchtige Stoffe und Fusionsfels aus dem äußeren Sonnensystem, Antimaterie von Merkur oder den äußeren Planeten, Metalle von den inneren Planeten, ... Sie haben das Bild.

Sie könnten lokale Energie nutzen, indem Sie Strahlenergie, Solarenergie oder sogar abnehmbare Windkraftturbinen verwenden, die Strom aus der unteren Atmosphäre beziehen können. Diese Optionen können mit Ihren besten Energiespeichersystemen kombiniert werden, um Sie im Kampf mit Energie zu versorgen. Beim Anflug hängst du am Kabel. Vielleicht möchten Sie dynamisches Segeln als Option in Betracht ziehen, wenn es auf der Venus funktioniert. Sie könnten lokales Deuterium für die Fusion verwenden, aber es ist ein glanzloser und technisch schwieriger Brennstoff. Der Abbau von Spaltmaterial auf dem Boden klingt nach Schmerz. Der Import ist einfacher. Antimaterie wäre wahrscheinlich die beste Wahl für eine großartige Kämpferleistung.

In Bezug auf die Umgebung könnte es sich lohnen, das taktische Zusammenspiel von Weltraum (Sie benötigen Raketen), hoher Atmosphäre (wie Erdatmosphäre), niedriger Atmosphäre (Auftrieb ist trivial zu verwenden, Laser sind weniger effektiv, Raketen können brechen, sind aber langsam, wie sind Jäger) (U-Boot-Kämpfe mit hoher Sichtbarkeit könnten eine gute Analogie sein) und Boden (also der Boden). Je abwechslungsreicher die Umgebung ist, in der der Kämpfer operieren kann, desto besser.

Vielleicht möchten Sie sich den Exacting Class Starfigter von Atomraketen ansehen . Es könnte wahrscheinlich sowohl im Weltraum als auch in einer Atmosphäre operieren.

Erstens bräuchte ein Flugzeug bei einer so dichten Atmosphäre keine Flügel, ein anhebendes Körperdesign sollte ausreichen. Dann bietet nicht nur die Zusammensetzung der Luft nichts Brauchbares für eine chemische Reaktion, sondern die hohe Temperatur würde jede Art von Düsentriebwerk ineffizient machen. Die Optionen wären also ein Raketenantrieb oder ein Propeller. Aber die dichte Atmosphäre wird viel Widerstand leisten und der Raketenantrieb hätte eine begrenzte Reichweite. Das Propellerflugzeug wird langsam sein, aber wahrscheinlich wird es ihm auch an Manövrierfähigkeit fehlen. Eine Alternative, die in die dichte Atmosphäre passen würde, wären Flossen oder Paddel, die es eher wie einen Fisch als wie ein Flugzeug bewegen lassen. Eigentlich wäre diese hier die eleganteste Lösung .

Für die Stromquelle ist das Problem das gleiche, ein Atomgenerator wird viel Energie liefern, aber er wäre ineffizient. Das Gleiche gilt für jeden Verbrennungsmotor. Der beste Weg wäre, fortschrittliche Batterien oder einen neuen Typ von Superkondensatoren zu haben. Die Reichweite könnte größer sein, als Sie vielleicht denken. Auf der Erde müssen Flugzeuge viel Energie aufwenden, um ihre Höhe zu halten. Auf der Venus ist es eher so, als würde man über Wasser bleiben, das würde weniger Energie verbrauchen, um es für die Vorwärtsbewegung verfügbar zu halten, vorausgesetzt, es ist nicht zu schnell und erzeugt nicht zu viel Reibung.

Ich glaube, dass Flugzeuge Turbofan-Triebwerke verwenden würden, die mit einer Art nicht kryogenem Raketentreibstoff / Oxidationsmittel-Gemisch angetrieben werden. Das Problem bei Raketen ist, dass der Treibstoff auch die Reaktionsmasse ist, was Sie der Tyrannei der Raketengleichung aussetzt. Bei einem Turbofan-Triebwerk liefert der Treibstoff nur Energie, und die Umgebungsluft ist (der größte Teil) die Reaktionsmasse. Das Mitführen von Oxidationsmittel würde Ihre Reichweite um bis zu 3/4 verringern, was sehr viel ist. Aber ich glaube nicht, dass irgendetwas anderes in unserer aktuellen Toolbox annähernd die gleiche Leistungsdichte hat. Das Design müsste anders sein als bei einem Düsentriebwerk, da Sie nicht möchten, dass die Umgebungsluft die Verbrennungsgase stört. Vielleicht ein Gasturbinentriebwerk, das über ein Getriebe mit einem Mantelgebläse verbunden ist.

Wenn Sie einen modernen Kampfjet verwenden, müssen Sie Ihren eigenen Sauerstoff mitführen und über ein Gerät verfügen, das diesen Sauerstoff in den Luftstrom injiziert, wenn er in die Triebwerke eintritt. Natürlich braucht man auch für den Piloten eine Sauerstoffversorgung. Darüber hinaus denke ich, dass es Ihnen gut gehen würde, solange Sie sich über den Wolken in dem entsprechend unter Druck stehenden Teil der Umgebung aufhalten.

Als Antwort auf den Kommentar, dass "das nur eine Rakete wäre":

Es gibt zahlreiche Unterschiede zwischen einem Jet und einer Rakete. Zum Beispiel haben Jets Flugflächen, um für Auftrieb zu sorgen, und sie nutzen die Atmosphäre als Reaktionsmasse, indem sie sie nach außen drücken, um die Schubkraft zu erhöhen, die mit einer Gallone Treibstoff erreicht werden kann. Jets mit weniger als Schallgeschwindigkeit können auch die einströmende Luft zum Kühlen der Triebwerke verwenden, während Raketen ihren Treibstoff kryogen einfrieren und durch die Glocke am Boden des Triebwerks pumpen müssen, damit die Glocke nicht davon abschmilzt.

Ich könnte auch darauf hinweisen, dass die meisten Raketen so konstruiert sind, dass sie sich einmal einschalten, ihren gesamten Treibstoff verbrennen, sich dann lösen und abwerfen. Jets sind für ein breites Maß an Drosselung ausgelegt und können (normalerweise) sogar die Triebwerke während des Fluges neu starten.

Das stöchiometrische Verhältnis von Kerosin zu Sauerstoff liegt bei etwa 1:2,6, man muss also damit rechnen, dass ein Jet mit eigenem Sauerstoff etwa ein Viertel der Flugzeit eines Luftatmers hat.

Wenn wir einen F16 auf diese Technologie umrüsten, könnte er etwa eine Stunde in der Luft bleiben. Mit eingeschalteten Nachbrennern hat eine NORMALE F-16 eine Flugzeit im einstelligen Minutenbereich.

Wenn es um Kampfflugzeuge geht, ist das eine Frage der Energiedichte. Normale Flugzeuge können leichter als Luft und solarbetrieben sein und alles mit Batterien betreiben. Bei Kampffahrzeugen kann man nicht einmal annähernd an die Energiedichte chemischer Brennstoffe herankommen, selbst wenn man Oxidationsmittel hinzufügt, ohne nuklear zu werden, und dann ist man in den Bereich des Handwaviums eingetreten, und es hat keinen Sinn, überhaupt zu rechnen .