Welcher realistische Mechanismus könnte verwendet werden, damit meine Drohne auf optisch ansprechende und nicht ablenkende Weise schweben und sich bewegen kann?
Ich arbeite derzeit an einem kurzen Science-Fiction-Film, der unter anderem Wartungsdrohnen enthält, die auf einem Raumschiff zu sehen sein werden. Mein Ziel ist es, eine angemessene Menge Realismus zu haben. (Es gibt bestimmte Dinge, wie FTL und schiffsweite künstliche Schwerkraft, die von Hand geschwenkt werden, aber abgesehen davon möchte ich so viel Wissenschaft wie möglich einbeziehen.) Die Drohnen sind für den Einsatz auf einem zivilen Transportschiff konzipiert (im Grunde eine Kombination eines Kreuzfahrtschiffes und eines Verkehrsflugzeugs), wo sie Reparaturen durchführen, Passagieren helfen und das Schiff ganz allgemein warten. (Sie sind auch nützlich, um sich um ungebetene Gäste zu kümmern, wenn Sie meinen Drift verstehen ...) Sie müssen sich überall im Schiff frei bewegen können, in jeder Höhe und mit relativ hoher Geschwindigkeit, während sie stillstehen cool aussehen und nicht extrem ablenken,
Der Hauptkörper ist rund, etwa so groß wie ein Basketball und besteht aus einer Art haltbarem Verbundwerkstoff. Ich habe kein bestimmtes Material im Sinn, also zögern Sie nicht, das zu verwenden, was notwendig sein könnte. Die untere Hälfte der Drohne hat mehrere mechanische Arme (höchstwahrscheinlich 2 - 4) mit verschiedenen Werkzeugen und Gadgets. Hier nehme ich auch an, dass sich das Schwebesystem befinden würde. Die obere Hälfte hat verschiedene Sensoren und Lichter. Das genaue Gewicht ist nicht wichtig, aber es sollte ausreichen, um ein beträchtliches Klirren zu erzeugen, wenn es auf den Boden trifft.
Die genauen Details des Schiffs sollten nicht zu wichtig sein, aber hier sind einige grundlegende Informationen. Das Schiff ist etwa 0,5 km hoch und 2 km lang. Natürlich wird das nicht alles bewohnbar sein, aber es gibt immer noch mehr als genug Platz für Hunderte von Drohnen, um dort zu arbeiten. Jeder Bereich innerhalb des Schiffes wird eine nahezu perfekte künstliche Schwerkraft haben und ansonsten identisch mit der Erde sein, was Dinge wie Luftdruck und Temperatur betrifft.
Hier ist eine Liste aller Anforderungen, die das Antriebssystem erfüllen sollte. Einige Ausnahmen können zugelassen werden, aber das System sollte diesen Spezifikationen so nahe wie möglich kommen.
Einige Dinge zu beachten:
Gibt es ein plausibles Antriebssystem, das meinen Bedürfnissen entspricht?
Sie können Ionocraft Lifter verwenden, formal elektrohydrodynamischen Schub , wie zum Beispiel hier zu sehen: http://www.instructables.com/id/High-Voltage-Lifter-Ionocraft/ - ja, Sie können auch einen bauen !
Es funktioniert, indem es eine negative Anode verwendet, um Luftpartikel aufzuladen. Diese geladenen Teilchen oder Ionen werden zu einer positiv geladenen Kathode hinabgezogen. Wenn sich die Ionen zur Kathode bewegen, stoßen sie auf andere Luftmoleküle und drücken sie nach unten, wodurch der Ionenwind entsteht.
Der einzige Nachteil, aber möglicherweise ästhetisch ansprechend, ist, dass Ihre Drohnen Staub oder Papier fliegen lassen und Ballons an Wänden kleben lassen können, wenn einige Ionen entweichen.
Im Weltall würde das natürlich nicht funktionieren, weil es Luft als Reaktionsmasse nutzt. Dennoch kann dieser Ionocraft-Motor RCS-Abgase als Reaktionsmasse verwenden, was sie merklich stärker macht und so chemischen Treibstoff spart, der für Sie wahrscheinlich schwieriger aufzufüllen ist als Strom.
Für Drohnen, die nebeneinander operieren, gibt es keine Begrenzung, außer vielleicht, dass eine Drohne keine Abgase einer anderen aufnimmt.
Das einzige, was im Moment nicht ganz machbar ist, ist die Bordstromversorgung, aber wir werden darin besser, also können Sie es glaubwürdig ignorieren.
Hinweis: Wenn Sie eine Entladung zulassen, haben Sie ein schönes blaues Licht (SF-Klassiker!), aber auch eine O 3 - und NO 2 -Produktion. In kleineren Mengen können Schiffswäscher wahrscheinlich damit umgehen. In größeren Mengen können diese zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen und Korrosion führen. Daher würde ich vorschlagen, es auf Notfälle zu beschränken und außerhalb des Rumpfes zu operieren.
Quantenlevitation.
Bringen Sie einen Supraleiter in die Nähe eines Magnetfelds und Sie erhalten einige wirklich kinematografische Effekte, wenn auch im wirklichen Leben.
Sie sehen Rauch, weil Supraleiter heutzutage hauptsächlich bei sehr kalten Temperaturen existieren. Ich meine flüssigen Stickstoff kalt. Jeder Nerd, der seine Materialien kennt, träumt von dem Tag, an dem wir billige, brauchbare Raumtemperatur-Supraleiter haben werden, die nicht rauchen und Ihnen keine Eisbrände geben.
Wie auch immer, diese Dinger werden über Spuren schweben, die durch Magnetfelder definiert sind. Ich glaube, wenn Sie FTL machen, sollte es trivial sein, solche Felder innerhalb und außerhalb des Schiffes zu manipulieren.
Nicht zuletzt ist die Wissenschaft für diese Form der Levitation seit 1933 bekannt , so dass es überhaupt nicht schlimm ist, sie in Zukunft auf gewöhnliche Dinge wie Drohnen anzuwenden zu sehen.
Nun, ich weiß, Sie sagten "kein Quadcopter" - aber Sie sagten auch "Der Hauptkörper ist rund, ungefähr so groß wie ein Basketball". Setzen Sie also die Propeller (oder Impeller?) in das Gehäuse ein, mit Öffnungen, um Luft oben anzusaugen , und drücken Sie sie unten heraus .
Dann lassen Sie zum Manövrieren gepulste Druckluftstrahlen um die Drohne herum anordnen (wie die Trainingsdrohne im Original Star Wars!). Während sich die Drohne fortbewegt, erzeugt sie ein charakteristisches "phut-phut"-Geräusch, das mit dem surrenden Dröhnen der Propeller/Laufräder einhergeht. Es kann in jede Richtung schieben - mehrere Impulse halten es in einer Richtung - da der Luftwiderstand versucht, es zu verlangsamen, und schnellere Impulse machen es schneller. Der Druckluftstoß kann einen visuellen Effekt verursachen - der Brechungsindex der Luft wird verändert, Sie können Wasserdampf bekommen, weil das Gas kalt ist usw.
Während es sich im Schiff befindet, kann es einen Miniaturkompressor betreiben, um Luft anzusaugen und zu speichern, so dass es nur durch die Leistung begrenzt ist (und fügt noch ein weiteres Geräusch hinzu, das die Drohnen manchmal machen - es kann sogar anhalten und schweben oder landen / andocken, während es tut dies, möglicherweise mit Lichtern, um anzuzeigen, dass es eine geringe Manövrierfähigkeit hat).
Außerhalb des Schiffes hat es eine begrenzte Luftversorgung - aber auch keinen Luftwiderstand oder Schwerkraft, mit der es zu kämpfen hat, sodass ein einziger Impuls es so weit tragen kann, wie es nötig ist . Die Propeller / Impeller im Inneren können dann als gyroskopische Reaktionsräder verwendet werden, um ein Drehen ohne Luftverbrauch zu ermöglichen. Es kann eine Notversorgung mit stark komprimiertem Gas haben, das ausgetauscht werden kann, wenn es zum Schiff zurückkehrt, an welcher Dockingstation es auch immer zum Aufladen verwendet wird.
Schwerkraft-Technologie.
/schiffsweite künstliche Schwerkraft, die von Hand geschwenkt wird/
Los geht's! Und Sie mussten nur einmal mit den Händen winken, damit Sie nicht ins Schwitzen kamen. Ihre Schwerkraft-Technologie ist granular. Es wird nicht zentral für das ganze Schiff erzeugt, sondern Zelle für Zelle über den Boden, so wie eine Reihe von Räumen Raum für Raum beleuchtet werden kann. Das spart Strom; Die Schwerkraft wird dort erzeugt, wo Menschen sie brauchen und wo es die Umstände erfordern (wie ein Schwimmbad), aber es wird keine Energie verschwendet, um die Schwerkraft für einen leeren Raum zu erzeugen.
Ihre Drohnen nutzen diese Technologie. Sie haben schwerkraftfähige Zellen in sich. Sie orientieren und schalten die Zellen nach Bedarf ein und ziehen sich im Wesentlichen gegen die Masse des Schiffes durch die Luft. Die Schwerkraft der Schiffe unter den Drohnen wird ausgeschaltet, wenn sie vorbeifahren, aber die Drohnen können sich dafür entscheiden, ihre eigene Schwerkraft zu erzeugen, um sie näher an die Decke oder auf den Boden zu ziehen. Dies würde auch Gegenstände in der Nähe der Drohnen betreffen und einen Effekt ähnlich einem Windstoß erzeugen, obwohl sich eine Drohne möglicherweise nicht schnell bewegt.
Wenn Sie Ihre Gravitationstechnologie so tragbar und granular haben, bietet dies auch erzählerisches Potenzial. Wenn eine Drohne sich selbst ziehen kann, kann eine angebundene Drohne (oder eine, die sich selbst verankert) ein entferntes Objekt anziehen, indem sie die in diese Richtung weisende Schwerkraft erhöht.
Bevor ich darauf eingehe, lassen Sie mich klarstellen: Was wäre im Mittelalter eine plausible Technologie? Metallische Kästen, die teilweise mit Öl durch Verbrennung (oder kurz: Autos) betrieben werden, wären für diese Zeit undenkbar. Anstatt zu versuchen, derzeit bekannte, aber nicht ausreichend erforschte Technologie auf eine futuristische, fiktive Welt anzuwenden, versuchen wir, etwas zu schaffen, das ausreichend plausibel und auf Augenhöhe mit sagen wir FTL und, wie in der Frage erwähnt , künstlicher Schwerkraft ist. Eine wichtige Metrik ist Konsistenz und die Einhaltung grundlegender physikalischer Gesetze.
Wie würde es funktionieren? Ähnlich wie Elektromagnetismus, aber stattdessen mit Schwerkraft und auch umgekehrt. Es wäre ein Modul, das, wenn es mit Strom betrieben wird, Antigravitationskräfte ausüben könnte, und das eine Kraft in eine Richtung entgegen der gegenwärtigen Schwerkraft ausübt. Nun, die Schwerkraft selbst ist jedoch nicht nur eine Kraft. Es ist ein Phänomen, das den Raum (und die Zeit) so krümmt, dass beispielsweise Sternobjekte einander umkreisen können. Nun hat das Anti-Schwerkraft-Modul den gegenteiligen Effekt – es krümmt Raum (und Zeit) auf relativ kleinem, engem Raum nach hinten, sodass die Raum-Zeit-Krümmung der Schwerkraft dazu führt, dass sich die Drohne nach oben bewegt, anstatt abgestoßen zu werden. Es gäbe einen konstanten Wert, der die Schwerkraft vollständig aufheben könnte, und alles darüber würde dazu führen, dass er gegensätzliche Auswirkungen hat.
Dieser Effekt würde allmählich wirken, was bedeutet, dass eine Drohne die Effizienz kontinuierlich anpassen muss, um sich entweder nach unten, oben oder still zu bewegen. Das gilt auch für die horizontale Bewegung – was erreicht werden könnte, indem einfach das Antigravitationsmodul asymmetrisch verwendet wird, sodass ein Teil der Drohne in die Richtung „fällt“, in die sie schweben soll. Diese Navigation erfordert eine ausgeklügelte KI, um richtig zu funktionieren, aber die gibt es heute schon für normale Drohnen.
Die für das Modul benötigte Energie hängt vom Volumen und der Masse der Drohne sowie von der Stärke der Schwerkraft ab, in der sie sich befindet. Aber in was wird die Energie tatsächlich umgewandelt? Abstoßung! Es mag der Schwerkraft durch seine Wirkungsweise trotzen, aber gleichzeitig würde es auch alles wegstoßen, was die Schwerkraft auf es ausübt. Das bedeutet praktisch, dass die Boden-/Künstlichkeitsmodule weiterhin ihr Gewicht tragen müssten. Die überschüssige Energie, die nicht effektiv genutzt werden könnte, würde zu Wärme führen, die möglicherweise gekühlt werden müsste.
Vorteile: Es könnte Energie direkt in Vortrieb umwandeln, ohne dass Kraftstoff benötigt wird. Das Gerät wäre harmlos. Es würde nicht viel Energie benötigen und die Energieumwandlung könnte viel höher sein als beispielsweise die von Kraftstoff.
Nachteile: Es könnte nicht für die Raumfahrt verwendet werden, da es von der Schwerkraft abhängig und allgemein zu schwach wäre (Navigation wäre nahezu unmöglich). Es wäre keine einfache Technik, die Wartung würde ziemlich viel technisches Wissen und komplexe Teile erfordern.
Hinweis: Die Verwendung für Fahrzeuge auf einem Planeten ist machbar, aber ziemlich träge zum Navigieren - Bremsen wäre der schwierigste Teil, da es genauso funktionieren würde wie Vorwärtsschub, nicht wie Autos, die auf Reibung basierende Bremsen verwenden. Denken Sie daran, es würde keine Materie abstoßen, sondern nur Quellen der Schwerkraft. Allerdings ist dieser Antrieb möglicherweise nicht der einzige, der verwendet wird, sondern könnte ergänzende Methoden oder Technologien erhalten, um seine Mängel auszugleichen.
Ich weiß, dass Sie eine fliegende Drohne wollen, aber ich habe das Gefühl, dass diese Idee ungefähr dasselbe tun könnte
BB8-Drohnen mit einem zusätzlichen Magnetanschluss, damit sie sich an Wänden, Dach und Boden bewegen können. Ob es darum geht, Menschenmassen zu vermeiden oder an schwer zugängliche Orte zu gelangen, BB8 kann es tun.
BB8 ist rund und bezaubernd
BB8 ist eine Mehrzweckdrohne. Mehrere Greifhaken, eine Taschenlampe und ein Endstecker machen BB8 zu einem Allzweck-Wartungsroboter und einem tödlichen Gegner.
BB8 ist sicher und freundlich. Keine tödlichen Rotorblätter oder Triebwerke, die potenzielle Kunden verletzen könnten. BB8 ist auch umweltfreundlich, da es mit einem batteriebetriebenen Motor betrieben wird.
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