Ich habe über diese Antwort nachgedacht, die ich geschrieben habe: https://worldbuilding.stackexchange.com/a/21374/75
Ich fragte mich, ob wir ein fliegendes Segelschiff mit einem Energiespeichergerät aus gedrehtem Gummi hätten, das so eingestellt war, dass es, wenn das Schiff durch die Lüfte segelte, eine Reihe kleiner Kiele hatte, die die Schiffsbewegung nutzten und ein Satz Untersetzungsgetriebe, um ein Bündel von Gummikabeln über die Länge des Schiffes zu verdrehen. Sobald die Gummikabel fest aufgewickelt waren, konnten die Kiele des Impellers gedreht werden, sodass sie zu einem Propeller wurden und die im Gummi gespeicherte Energie das Schiff bei Windstille oder gegen den Wind vorwärts trieb .
Kiele sind eine Substanz, die aufgrund ihrer richtungsabhängigen Durchlässigkeit für den Äther – das „Medium“, das das Universum füllt, durch das sich alles bewegt – einen unterschiedlichen Widerstand gegen Bewegung hat. Die meisten Dinge passieren den Äther ohne Widerstand, aber Kielmaterialien sind für den Äther in jeder Richtung fast vollständig undurchlässig, außer in einer, ähnlich wie ein kurzes, breites, gerades Stück Rohr im Wasser. Versuchen Sie, das Rohr seitlich durch das Wasser zu bewegen, und der Widerstand ist hoch, proportional zur Länge und Breite des Rohrs, während wenn Sie versuchen, das Rohr so zu bewegen, dass das Wasser durch das Lumen des Rohrs fließt, der Widerstand gering und proportional ist auf die Dicke der Rohrwand und den Durchmesser.
Stellen Sie sich einen Kiel wie ein Tragflügel vor… aber in der Lage, erheblich höhere Belastungen auszuhalten, abhängig nicht von seiner Auftriebsfläche, sondern von seinem Volumen.
Die Kielscheibe, die sowohl den Gummi aufwickelt als auch das Schiff antreibt, ist also effektiv ein sehr viel effizienterer und kompakterer Mechanismus, der einem Propeller mit variabler Steigung entspricht. Indem die Neigung der Kiele relativ zur Fahrtrichtung auf einen flachen Winkel eingestellt wurde, konnte die Scheibe den Gummi aufwickeln, ohne viel Luftwiderstand auszuüben. Wenn der Gummi ausreichend aufgewickelt war, konnte eine Bremse betätigt und die Kiele gefiedert werden, um den Luftwiderstand zu minimieren. Wenn Schub erforderlich war, konnten die Kiele in einen steilen Winkel zur Fahrtrichtung gestellt und die Bremse gelöst werden. Der Gummi würde dann den Kielrotor drehen, der gegen den Äther drückt und das Schiff antreibt. Durch das Anbringen eines GouverneursNeben der Pitch-Steuerung kann die Geschwindigkeit des Kielrotors selbst reguliert werden, indem der Pitch mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit erhöht wird. Bei Kielanstellwinkeln kleiner 45° zur Fahrtrichtung kann die Drehzahl bei geringerem Vortrieb reduziert werden – der Äther wirkt als Bremse auf die Kielplatte.
Ich kenne Spielzeugflugzeuge mit Gummibandantrieb, also habe ich mich gefragt, wie viel Energie in einer Menge Gummi gespeichert werden kann, wie schnell diese Energie freigesetzt werden kann (und im weiteren Sinne, welche Antriebskraft sie entwickeln könnte), die Zugkraft und Torsionskräfte beteiligt sind und ob Holzbalken ausreichen würden, um ihnen standzuhalten, wie lange ein solcher Motor ein Schiff antreiben könnte und wie lange der Gummi voraussichtlich verdreht bleiben würde, bevor er anfing, sich zu verschlechtern.
Ich versuche festzustellen, ob dies für etwas so Großes wie ein Schiff mit einer Masse zwischen 2 und 2000 Tonnen praktikabel wäre und ob es sich um eine "Es könnte uns aus der Flaute herausholen"-Sache handelt (langfristiges Tief -Level-Leistung) oder ob es eher eine Art regeneratives Bremsen wäre: Das Schiff taucht steil ab, der Impeller speichert einen Teil der Energie aus dem Abstieg des Schiffes, und wenn es Zeit ist, wieder zu steigen, wird das System umgekehrt Fügen Sie die gespeicherte Energie hinzu, damit das Schiff schneller steigt, aber das erschöpft die gespeicherte Energie - kurzfristig, hohe Leistung ...
Oder soll ich einfach auf die Dampfkraft warten?
Wie wäre es stattdessen mit einem Federmotor?
Es gibt einen Roman mit dem Titel The Windup Girl , der in einer Welt nach dem Peak-Oil spielt, in der die Welt keinen Zugang mehr zu petrochemischen Produkten hat, keine alternativen Energiequellen entwickelt wurden und die biologische Kriegsführung zwischen konkurrierenden Agrarunternehmen die überwiegende Mehrheit verlassen hat des Planeten, der nicht in der Lage ist, sichere Nahrungspflanzen anzubauen. In diesem Buch wurden mehrere Alternativen zu einem stabilen Stromnetz oder einer Brennstoffversorgung entwickelt.
Dinge wie Tretcomputer, Aufzüge, die Menschen als Gegengewicht verwenden, die manuell wieder hochklettern können, biogenetisch veränderte Tiere, die ziemlich mammutartig sind, und Federn.
In dem Buch gibt es eine Szene, in der eine Industriefeder aufgezogen wird. Im Grunde ist es ein großes, langes Metallband, das in sein Gehäuse gewickelt wird, wie das Aufziehen einer Uhr, nur dass es von einem Team von Mammuts gemacht wird. Sobald die Feder vollständig aufgezogen und das Gehäuse gesichert ist, wird sie zu einer Fabrik transportiert, wo sie die Maschinen in dieser Fabrik durch Drehen einer Achse antreibt, ähnlich wie es Dampfmaschinen zu Beginn der industriellen Revolution taten.
Federn haben für diese Art von Arbeit viele Vorteile gegenüber Gummibändern, nicht zuletzt, dass sie im Vergleich zu Gummibändern ziemlich effizient darin sind, kinetische Energie kontrolliert zu speichern und abzugeben. Auf lange Sicht wird die Feder selbst irgendwann verschleißen, entweder ermüden oder tatsächlich im Gehäuse brechen, es sei denn, sie wird regelmäßig freigegeben und zurückgespult (und selbst dann wird die Ermüdung nur verzögert) und es könnte wohl sein, dass sie nicht so sauber wie eine skaliert könnte von einer Armbanduhr hoffen. Aber es ist eine ähnliche Idee wie Ihr Gummiband und hat den zusätzlichen Vorteil, dass es in einem Gehäuse enthalten ist, was bedeutet, dass Sie es zwischen den Reisen buchstäblich auf Schiffen austauschen und das alte zum Aufwickeln schicken können.
In Bezug auf die Energiespeicherung wurden Federn schon früh gut verstanden, was bedeutet, dass Gleichungen verfügbar sind, um zu bestimmen, wie viel Energie eine Feder für Sie speichern kann und ob sie Ihr Schiff antreiben würde oder nicht, aber letztendlich wäre der begrenzende Faktor, wie schnell Sie es wollen durchs Wasser gehen. Eine Quelle könnte mit ziemlicher Sicherheit ein 2000-Tonnen-Schiff durch Wasser treiben, wenn keine Strömung vorhanden ist, aber ob dies bei einer bestimmten Geschwindigkeit oder gegen eine Strömung mit einer bestimmten Strömung möglich wäre, hängt davon ab, wie groß Sie die Quelle machen könnten , und welche Art von Tieren oder anderen Energiequellen Sie verwenden könnten, um es aufzuziehen, um Ihre potentielle Energie zu speichern.
Zunächst einmal hätten Sie große Verluste in Form von Wärme, was zu einer Erwärmung des Gummis führen würde. Diese Energie geht verloren, sodass Sie Ihr "Achterbahn"-Manöver nicht sehr weit bringen würde.
Im Gegensatz zu Spielzeugflugzeugen, bei denen der Propeller in Bezug auf das Flugzeug stark überdimensioniert ist und Sie sich nicht um einen bestimmten Flugplan kümmern, müssen echte Flugzeuge ihr Propellerrotationsregime steuern. Wie soll man Gas geben, wenn der Gummi den Propeller nicht schneller drehen kann?
Last but not least, wenn Sie jemals vorhaben, Ihren Gummimotor während des Fluges aufzuladen (Sie wissen, abgestürzte Flugzeuge ziehen in der Regel nicht viele potenzielle Passagiere an), müssen Sie zusammen mit dem Gewicht des Gummis das Gewicht der Sache tragen, die Sie tragen werden zum Aufladen verwenden, seien es Sklaven/Arbeiter/Lasttiere oder Treibstoff für einen Motor. Aber wenn Sie einen Motor verwenden, schnallen Sie ihn besser an den Propeller, und wenn Sie Sklaven / Arbeiter / Bestien verwenden, verwenden Sie Laderaum. Außerdem benötigen Sie einen redundanten Motor: Während der eine aufgeladen wird, muss der andere Energie liefern. Dies führt wiederum zu einer Verringerung des verfügbaren Platzes für alles, was Sie mitnehmen möchten.
Klaus E. Mögensen
Monty Wild