Der Motor hängt vom Leistungsgewicht der kinetischen Skids ab

Wenn kinetische Skids Züge antreiben können, warum könnten sie dann keine Flugzeuge antreiben? Zum einen treiben Dampfmaschinen Züge an, aber keine Flugzeuge. Das liegt daran, dass das Verhältnis von Leistung zu Gewicht einer Dampfmaschine sehr schlecht ist. Aber wenn es leicht genug wäre, dann könnte man einen Flugzeugmotor bauen.

Dies würde, wie Sie vorschlagen, auf einer Art Reaktionsmasse funktionieren. Da Ihre kinetischen Kraftgeneratoren alle Materie beeinflussen, müssen Sie kein Metallpulver als Reaktionsmasse verwenden, sondern nur Luft. Schließlich verwendet ein Düsentriebwerk nur Luft als Reaktionsmasse.

Wenn also die Antriebskraft von der kinetischen Kufe bereitgestellt werden kann, sind Sie einfach durch die verfügbare Kraftquelle begrenzt. Der Schlüssel hier ist, dass, wenn die Energiequelle nicht so masseneffizient wie eine Batterie ist, die kinetische Kufe so viel leichter sein muss, um dies auszugleichen. Zum Beispiel gibt es elektrische Flugzeuge, aber sie sind nicht großartig, weil ihr Verhältnis von Leistung zu Gewicht schlechter ist als das eines Verbrennungsmotors. Sie skalieren auch viel schlechter mit zusätzlichem Kraftstoff: Die Masse des Hinzufügens eines Gastanks ist viel geringer als das Hinzufügen der entsprechenden Menge an Batteriespeicher.

Stromquelle kann eine chemische Reaktion sein

Nun brauchen die kinetischen Skids ihre eigene Energiequelle. Sie sagen, Reaktoren seien zu schwer und Batterien zu schwach. Dann verwenden Sie idealerweise eine Art chemischen Speicher ... obwohl das im Grunde das ist, was eine Batterie ist.

Eine Brennstoffzelle , die Strom aus Wasserstoffbrennstoff und einem Oxidationsmittel erzeugt, ist möglich. Die ersten Brennstoffzellen wurden 1838 erfunden, sie passen also in die Zeit. Sie sind einfach nicht so effektiv in der realen Welt. Die ersten Brennstoffzellen ähnelten am ehesten einer modernen Phosphorsäure-Brennstoffzelle . Im Betrieb muss die Zelle auf 150–200 °C erhitzt werden. Wasserstoffbrennstoff, der auf eine Seite der Zelle gepumpt wird, gibt Elektronen an Sauerstoff aus der Luft weiter, die auf der anderen Seite zirkuliert, wodurch ein elektrischer Strom erzeugt wird. Es gibt auch exotherme Abgase, obwohl ich nicht weiß, wie viel Nutzen Sie daraus ziehen werden.

Der Wirkungsgrad wäre gering, und Sie bräuchten einen Wasserstofftank, um ihn anzutreiben. Wenn Ihre Zeppeline jedoch von vornherein mit Wasserstoff gefüllt sind, ist es möglicherweise nicht allzu schwer, den benötigten Wasserstoff zu beschaffen.

Wenn Sie möchten, dass Zeppeline als Träger fungieren, können sie Wasserstoffkraftstoff aus der Hydrolyse von Wasser erzeugen, den Überschuss in ihren Hüllen speichern und dann die Kampfflugzeuge mit begrenzter Reichweite auftanken, wenn sie zur „Basis“ zurückkehren.

Alternative Lösung: Raketen

Wenn Sie die Idee von Kurzstreckenjägern mögen, die um große schwerfällige Zeppeline a la Star Wars herumzoomen, sollten Sie sich vielleicht für Raketen entscheiden. Wasserstoffperoxid wurde als Monotreibstoff-Raketentreibstoff verwendet. Aber es könnte eine bessere Alternative geben.

Hydrazin kann auch als Raketentreibstoff verwendet werden, obwohl es gefährlich ist. Hydrazin wurde erstmals 1907 aus Natriumhypochlorit (im Wesentlichen Bleichmittel) und Ammoniak hergestellt. Natriumhypochlorit ging 1892 in die industrielle Produktion; Es wird durch Elektrolyse von Salzwasser hergestellt. Der Zeitplan ist also ungefähr richtig, damit Hydrazin das große neue Ding wird.

Hydrazin ist ein hypergolisches Treibmittel, wenn es mit Distickstofftetroxid gemischt wird; aber das wurde erst im Zweiten Weltkrieg erfunden, also irgendwie außerhalb Ihres Zeitspektrums. Es brennt ziemlich explosionsartig in Sauerstoff, also wäre es so oder so ein guter Raketentreibstoff.

Wir verwenden Kohlenwasserstoffe als Flugzeugtreibstoff, weil Kohlenwasserstoffe sehr viele vorteilhafte Eigenschaften haben. Sie haben eine beträchtliche Energiedichte nach Volumen und Masse. Sie bleiben in einem weiten Temperaturbereich flüssig, die Arten, die von brennenden heißen Wüsten bis zu Minustemperaturen gesehen werden, die meilenweit in der Luft zu sehen sind. Sie schmieren Pumpen. Sie brennen leicht, wenn sie zerstäubt werden, aber nicht, wenn sie sich nach einer Verschüttung auf dem Boden sammeln. Das wissen wir alle aufgrund unserer Nutzung fossiler Brennstoffe in unserem täglichen Leben. Der Punkt, den ich mache, ist, dass wir Kohlenwasserstoffe als Treibstoff synthetisieren würden, wenn wir sie nicht aus dem Boden pumpen könnten. Wir wissen, wie man Kohlenwasserstoffe aus Kernkraft produziert, tatsächlich wurde dies weithin als Ausstieg aus dem Bedarf an fossilen Brennstoffen in der realen Welt vorgeschlagen.

Kurz gesagt, wenn wir keine Kohlenwasserstoffe aus dem Boden für Flugzeugtreibstoff pumpen könnten, würden wir Kohlenwasserstoffe aus den am leichtesten zugänglichen Rohstoffen und Energiequellen herstellen.

Versuchen Sie nicht, einen Kernreaktor in ein Flugzeug einzubauen, sondern verwenden Sie einfach einen Kernreaktor am Boden, um das Flugzeug mit Treibstoff zu versorgen. Die US-Marine arbeitet seit sehr langer Zeit, vielleicht Jahrzehnte, daran, Flugzeugträgern mit Atomantrieb zu ermöglichen, den Treibstoff für die Flugzeuge zu produzieren, die sie auf See transportiert. Wenn dieses Projekt erfolgreich ist, würde es die Notwendigkeit einer kleinen Flottille von Öltankern beseitigen, um kontinuierlich Treibstoff zu den Trägergruppen zu bringen.

Aufgrund ihres hohen Gewichts sind kleinere Flugzeuge auf andere Treibstoffe angewiesen. Was könnten diese Brennstoffe sein?

Die Antwort ist meiner Meinung nach synthetisiertes Kerosin.

Wenn das Ziel darin besteht, das luftgestützte Äquivalent des Flugzeugträgers der Marine zu haben, eine Militärbasis, die in der Luft schwebt, anstatt im Meer zu schwimmen, dann macht ein Kernreaktor an Bord Sinn. Obwohl ich bei etwas so Großem erwarten würde, dass ein großer Teil des Auftriebs, der es in der Luft hält, von einem Auftriebsgas stammt. Das würde bedeuten, dass es sich um einen großen gepanzerten Zeppelin handelt. Da Flugzeuge Energie effizienter in Auftrieb umwandeln als Hubschrauber und ein sich bewegendes Ziel schwerer zu treffen ist als ein stationäres, erwarte ich, dass diese Militärbasis in der Luft in Bewegung bleibt und einen fliegenden Flügelkörper verwendet, um einen Teil des Auftriebs bereitzustellen. Das bedeutet nicht, dass es nicht schweben kann, nur dass es dies nur tut, wenn es für die Mission erforderlich ist.

Zeppeline wurden nicht mehr verwendet, weil es so viel einfacher ist, Kohlenwasserstoffe herzustellen als Helium. Wasserstoff ist ein leicht erhältliches Hebegas, aber es ist so brennbar, dass es unpraktisch ist. Vielleicht könnten mit besseren Materialien und Techniken mit Wasserstoff gefüllte Zeppeline praktisch sein. Wenn es billigen Wasserstoff für ein Traggas gibt, dann gibt es auch billigen Wasserstoff für die Herstellung von synthetischem Kerosin.

Damit Zeppeline sicher und billig sind, muss Helium praktisch aus dem Boden sprudeln. Helium ist ein Nebenprodukt von Kernreaktoren, aber ich bezweifle, dass dies eine praktische Heliumquelle ist, denn wenn es genügend Kernreaktoren gibt, um das Reisen mit Zeppelinen praktisch zu machen, dann wird eine Menge Energie für die Herstellung von Kerosin benötigt. Batterien sind für den Antrieb von Zeppelinen völlig unpraktisch. Die Masse ist ein großes Problem, wenn es darum geht, ein Fahrzeug, das leichter als Luft ist, fliegen zu lassen. Niemand wird einen Zeppelin mit Batterien antreiben. Sie würden etwas viel Energiedichteres verwenden. Wenn es sich nicht um Kerosin handelt, das in Turbinen- oder Hubkolbenmotoren verbrannt wird, kann es sich um Ammoniak, Wasserstoff oder ein anderes brennbares Gas handeln, das leichter als Luft ist.

Wenn der Kraftstoff auch ein Traggas ist, wird die Tragfähigkeit bei der Verbrennung verringert, sodass einige Maßnahmen zum Ausgleich ergriffen werden müssen, die so einfach sein können wie das Abladen von Sandsäcken. Vielleicht kann eine Mischung aus schwereren und leichteren Kraftstoffen als Luft verwendet werden, die nach Bedarf verbrennen, um den gewünschten Auftrieb aufrechtzuerhalten. Die Luftdichte variiert mit Feuchtigkeit und Temperatur, daher ist es wünschenswert, den Auftrieb während eines langen Fluges anzupassen.

Ein Atomreaktor in einem sich schnell bewegenden Flugzeug, auf das in einem Krieg geschossen werden könnte, war wahrscheinlich eine Belastung, die nur wenige in Betracht ziehen würden. In einem großen, langsam fahrenden Zeppelin, der in der zivilen Luftfahrt eingesetzt wird, kann ein Kernreaktor jedoch tatsächlich sicherer sein als Kerosin. Betrachten Sie große zivile nuklearbetriebene Flugzeuge, die leichter als Flugzeuge sind, als Alternative zu kerosinbetriebenen Düsenflugzeugen. Es schneidet die Umwandlungsverluste bei der Herstellung des Kerosins ab und nutzt die Wärme aus dem Reaktor direkt für den Antrieb. Mit einer aufsteigenden Körperform würde es immer noch weitgehend wie ein Flugzeug fliegen, aber mit einer sehr gemächlichen Reisegeschwindigkeit von etwa 50 bis 100 Knoten anstelle der 400 bis 500 Knoten eines Jets. Da ein Kernreaktor keinen Sauerstoff benötigt, um Treibstoff zu verbrennen, könnte ein solches Flugzeug Höhen erreichen, die ein Jet niemals erreichen könnte.

Anscheinend ist es möglich, ein Flugzeug mit Tretantrieb zu fliegen:

https://www.wired.com/2013/04/how-to-fly-a-human-powered-helicopter/

Der Helikopter in dem Artikel erfordert High-Tech-Kohlefaser, um leicht genug zu bleiben, aber wenn Sie den Prozess hochskalieren und viele Hausierer auf demselben Fahrzeug einsetzen, könnte es mit Aluminium machbar sein.