Warum neigt Millennium Falcon beim Wenden im Vakuum?

Im Universum:

Diejenigen, die die Star Wars Flight Sims (X-Wing, Tie-Fighter) gespielt haben, sind mit dem Konzept bestens vertraut. Die meisten Kämpfer drehen sich viel langsamer nach links / rechts, als sie nach oben / unten ziehen können. Infolgedessen war es am einfachsten, ein schnelles Ziel zu jagen, indem das Ziel mithilfe der Z-Drehung über dem Cockpit positioniert wurde. Auf diese Weise erhalten Sie maximale Manövrierfähigkeit und maximale Sicht (da die meisten Jäger aufgrund der Cockpitform eine eingeschränkte Sicht unter dem Schiff hatten). Die Praxis war üblich, weil das Drehen des Schiffes nach links oder rechts natürlich zu einer kleinen Z-Rotation führen würde, und wegen des zuvor erwähnten Geschwindigkeitsschubs beim Hochziehen im Vergleich zum Drehen nach links oder rechts.

Der Grund für das schnellere Hochziehen wurde mir erklärt und auf dieser Seite vermerktbereits, weil die Kosten für die Installation und Verwendung sehr starker Triebwerke für jede gewünschte Drehung sehr hoch sind. Mit nur einem Satz leistungsstarker Triebwerke hätte der Jäger immer noch die maximale Manövrierfähigkeit, die er benötigte, während die Kosten und das Gewicht der Einheit niedrig gehalten würden. Wie bereits erwähnt, wurden viele dieser Jäger (und Raumschiffe) für den Weltraum- und Atmosphärenflug entwickelt. Da die Schiffe nicht mit natürlichem Aufwärtsschub konstruiert waren (die meisten Jäger und Raumschiffe hatten keine Flügel), benötigten sie große Triebwerke, um die Höhe zu halten. Viele Frachter, wie der Millennium Falcon, wurden für senkrechtes Starten und Landen entwickelt, was auf Tatooine in Episode 4 zu sehen ist. Dadurch wurde der für Start und Landung benötigte Platz reduziert, es wurden keine Räder mehr benötigt, während das Schiff langsamer wird. und beseitigte die Notwendigkeit separater Lager- und Landeorte (der Millennium Falcon landet in seiner Lagerbucht). Wie Frachter sind auch Jäger für vertikale Starts und Landungen ausgelegt, sodass sie überall landen können (wie in einem Sumpf oder in ihrem Stauraum auf dem Flugdeck) und daher keine Räder benötigten, die das Schiff größer machen würden (leichter zu treffen). , schwerer (weniger Manövrierfähigkeit) und problematischer (wie man landet, wenn ein Reifen geplatzt ist oder sich Trümmer auf der Landebahn befinden).

Kurz gesagt, der Grund, warum der Millennium Falcon Kurven immer in Schräglage bringt, ist, dass die Kurve mit den (größeren) vertikalen Triebwerken schneller gemacht werden kann.

Ich habe zwei Gründe, die nicht nur im Star Wars-Universum funktionieren, sondern auch in unserem eigenen:

Sichtweite.

Beim Fahren eines Fahrzeugs ist es wichtig, dass der Fahrer die Bewegungslinie im Auge behält, um sicherzustellen, dass sich keine Hindernisse im Weg befinden. Da das Bedienfeld den größten Teil der Vorwärtsanzeige einnimmt, bietet das Schrägfahren um eine Kurve eine deutlich bessere Sicht auf sich nähernde Gegenstände. Dies ist auch an der übertriebenen Neigung zu erkennen, mit der die Höhle auf dem Asteroiden betreten wurde.

Ausgleich für Beschleunigungsdämpfer

Es sei darauf hingewiesen, dass der Millennium Falcon zwar über eine künstliche Schwerkraft verfügt, aber seine eigene Beschleunigung nur teilweise dämpft; Dies ist zu sehen, als R2D2 den Millennium Falcon reparierte und ohne Vorwarnung in Lichtgeschwindigkeit sprang.

Wenn ein Objekt um eine Kurve beschleunigt, zeigt die Kraft der Beschleunigung nach innen zur Mitte. Wenn Sie in einem Auto fahren und abbiegen, spüren Sie zusätzlich zur Schwerkraft eine Kraft auf der Kurvenaußenseite . Dieser Effekt würde im Weltraum aufgrund der Effekte der künstlichen Beschleunigungsdämpfung nicht vollständig verschwinden.

Die optimale Lösung für beide Fälle besteht darin, dass sich der Normalvektor der Schwerkraft des Fahrzeugs in Richtung der Beschleunigung dreht, was eine Querneigung ist.

Als Lucas die ursprüngliche Star Wars-Serie drehte, verwendete er Kampfaufnahmen aus dem Zweiten Weltkrieg als Grundlage, aus der alle Weltraumschlachten zwischen kleinen Schiffen abgeleitet wurden. Sie wussten ganz genau, dass solche Bewegungen wie Banking in einer Weltraumschlacht nicht notwendig waren. Aber zu der Zeit, als Star Wars gemacht wurde, steckte das Science-Fiction-Genre für die breite Öffentlichkeit noch in den Kinderschuhen. Sie dachten, dass die meisten Leute, die sich den Film ansahen, denken würden, dass es seltsam aussah, dass diese Schiffe auf eine Weise manövrierten, die ihnen nicht vertraut und angenehm war. Aus dem gleichen Grund sieht man bei Star Trek in einer Aufnahme mit Spezialeffekten immer Schiffe, die sich auf der gleichen "Ebene" relativ zueinander bewegen, obwohl es im Weltraum kein Oben oder Unten gibt.

Sie standen auch unter großem Druck, die Effektaufnahmen zu machen, also nahmen sie in vielen Fällen einfach das Kampfmaterial aus dem Zweiten Weltkrieg und übersetzten genau diese Aufnahmen direkt. Es gab einige Extras in der VHS-Sonderausgabe und den DVD-Ausgaben der Original-Trilogie, die ausführlich darauf eingingen und sogar nebeneinander Vergleiche des Filmmaterials aus dem Zweiten Weltkrieg und des Filmmaterials aus Star Wars zeigten, und Sie konnten sehen, wo genau ein Zweiter Weltkrieg war Aufnahme wurde in die Star Wars-Aufnahme repliziert.

Es ist eine einfache Frage der Glaubwürdigkeit. Es gibt eine Menge Dinge, die in Sci-Fi-Filmen gemacht werden, die nur so passieren, wie sie es tun, damit das Publikum versteht und erkennt, was passiert. Der durchschnittliche Betrachter erwartet, dass ein fliegendes Fahrzeug in die Kurve geht, damit die fliegenden Fahrzeuge diese Erwartung erfüllen, auch ohne wissenschaftlichen oder technischen Grund dafür. Genauso sind Explosionen im Vakuum lautlos, aber bedenken Sie nur, wie viele Explosionen Sie gehört haben, die theoretisch im Vakuum des Weltraums stattfanden.

Die Richtungsstrahlruder müssten sich nicht im hinteren Teil des Schiffes befinden, aber dieser Punkt spielt wirklich keine Rolle. Wenn man bedenkt, dass der Falcon in der Atmosphäre fliegen kann, ist es denkbar, dass die Triebwerke der Y-Achse ziemlich leistungsstark sind, um Auf- und Abstiege zu steuern, was ihm einen engeren Wenderadius auf dieser Achse verleihen würde. Hinzu kommt, dass die Hauptmotoren im Heck wahrscheinlich nur sehr wenig seitlichen Schub haben und stattdessen fast die gesamte Leistung in einer geraden Linie aus dem Heck des Schiffes fokussieren, damit es schneller fahren kann (es kann den Kessel unterfahren 12 Parsec erinnern).

Zusammengenommen würden diese Faktoren es am schnellsten machen, Kurven mit hoher Geschwindigkeit auszuführen, indem das Schiff auf der Z-Achse (um die Längsachse des Schiffs) gerollt und dann die Nase „nach oben“ oder „unten“ in die gewünschte Richtung gerichtet wird gehen. Aus der Sicht einer externen Kamera, die an der ursprünglichen Ausrichtung befestigt war, schien es, als würde das Schiff im Weltraum schräg liegen.

Im Universum:

• Obwohl die Regeln der Manövrierbarkeit im Weltraum anders sind als in einer Atmosphäre, wäre es logisch, Steuersysteme für die Raumfahrt (und insbesondere für den Weltraumkampf) zu entwerfen, die das Steuersystem eines atmosphärischen Raumfahrzeugs widerspiegeln würden, auf dem Piloten ihren ersten Flug gehabt hätten Erfahrung (da atmosphärische Raumfahrzeuge Fehler besser verzeihen würden als Raumfahrzeuge).

• Viele Schiffe, einschließlich der Millenium Falcon, sind sowohl für atmosphärische als auch für Weltraummanöver ausgelegt. Auch hier ist es sinnvoll, die Steuerungen für beide Manövriersysteme (die ziemlich unterschiedlich wären) so aussehen zu lassen, als würden sie gleich funktionieren.

• Reaktionssteuersysteme (Triebwerke), die überall die gleiche Größe / Leistung des Triebwerks hatten, würden natürlich zu unterschiedlichen Rotationsraten der X / Y / Z-Achse führen, basierend auf der Form des Fahrzeugs. Insbesondere ist die Bewegungsrate eine Kombination aus der Massenverteilung entlang jeder der Achsen und der Länge jeder Achse, die es Triebwerken ermöglicht, einen mechanischen Drehmomentvorteil zu erzielen. Der Falcon würde wahrscheinlich schneller schlagen als alles andere, da dies die längste Dimension ist und daher die Triebwerke für maximalen Vorteil platziert werden können. Das Rollen wäre wahrscheinlich das zweitbeste, da das Trägheitsmoment ähnlich wäre, während die Breite des Schiffes die zweitlängste zu seiner Länge ist. Gieren wäre wahrscheinlich das Schlimmste, denn trotz der Möglichkeit, Triebwerke zu verwenden, die an den Extremen beider Längsachsen platziert sind, um diese Achse hat das Schiff das höchste Trägheitsmoment. Jemand, der dieses Schiff steuert, würde daher die Manövrierdüsen zu seinem größten Vorteil nutzen, indem er rollt, um sein Ziel über ihnen zu platzieren, und dann hochzieht.

• RCS mit UNTERSCHIEDLICHEN Triebwerksleistungen für jede Achse würden sich wahrscheinlich auf die Achsen konzentrieren, mit denen der Pilot am meisten an Manövrieren gewöhnt war, während Achsen kompensiert wurden, bei denen das Schiff aufgrund seiner Form einen extremen Nachteil hatte. Zurück zu den ersten beiden Punkten, ein Pilot, der auf einem Skyhopper oder einem anderen atmosphärischen Fahrzeug gelernt hat, würde sich wahrscheinlich auf Nicken und Rollen konzentrieren.

Außerhalb des Universums:

Die ursprüngliche Schlacht um den Todesstern von Star Wars war stark nach einem realen Angriff, dem „Dambusters‘ Raid“, gestaltet, bei dem langsam fliegende, weniger manövrierfähige Leichtbomber erforderlich waren, um ein Tal zu überwinden, das zum Damm führte, woraufhin sie zielen würden B. für den Dammfuß oder andere bauliche Schwachstellen. Dies geschah, während versucht wurde, mit weitaus flinkeren Kampfflugzeugen fertig zu werden, die hinter die Bomber kamen und sie zerkauten. Daher wurden die Designs der Schiffe im Star Wars-Universum und die Art und Weise, wie sie flogen, nach realen, aerodynamisch manövrierfähigen Flugzeugen modelliert, da die Dramatik des realen Überfalls verloren gehen würde, wenn ein X-Wing schneiden könnte seine Triebwerke und dreht sich um 180°, um rückwärts auf die TIE-Jäger zu feuern, während es sich immer noch in die gleiche Richtung bewegt, in die es zuvor gerichtet war.

Als Zuschauer sind wir es auch gewohnt, Fahrzeuge zu sehen, die als „Kämpfer“ identifiziert werden, die hauptsächlich durch Rollen und Stampfen manövrieren. Sie müssen dem Publikum das geben, was es erwartet, es sei denn, Ihr Ziel ist es, ihm speziell etwas zu geben, das es nicht erwartet (wie in den realistischeren Manövrierfähigkeiten von, sagen wir, einer Babylon 5 Starfury; es gibt mehrere Szenen, in denen die Absicht besteht Der Autor/Regisseur soll den Zuschauer überraschen, wie das Fahrzeug manövrieren kann, und die Überraschung des Piloten widerspiegeln, der gerade gesehen hat, wie die Starfury aus ihrem Visier nach hinten schießt und einen Schuss ausrichtet).

TV Tropes hat einen großartigen Bericht über den wahren Grund, der im Grunde künstlerische Freiheit ist.

Schließlich würden echte Schlachten im Weltraum wie Schiffe aussehen, die stationär erscheinen und Waffen mit Bolzen abfeuern, die zu schnell sind, um registriert zu werden, und sich langsam gegenseitig beschädigen. Ein Sternenjäger, der die Ionenspur eines anderen Sternenjägers kreuzte, würde wahrscheinlich Einschläge erfahren, die mit kleinen Atomexplosionen konkurrieren (denn das wäre im Grunde das, was sie wären), die ihn auseinanderreißen würden.

In Universe (IMO als nachträglicher Einfall für die Romane erfunden):

Jedes Schiff hat Trägheitsdämpfer, Stabilisatoren und einen oder mehrere Astrokompass.

Der Astrokompass versorgt den Schiffscomputer/Astromech mit Telemetrie. Es gibt Einstellungen in jedem Schiff, um die vom Piloten festgelegte Flugbahn auf dem Flugzeug beizubehalten. In der EU gibt es mehrere Orte, an denen Piloten von X-Wings darüber sprechen, Anpassungen an ihrem Flugzeug vorzunehmen, oder wo das Flugzeug ausgeschaltet war, was zu einer Fehleinschätzung führte ... usw.

Eines der Dinge, die die Stabilisatoren tun, ist, das Flugzeug zu warten. Die meisten Schiffe haben Einstelltriebwerke, um die Schiffsrichtung zu ändern. Aber der gleiche Trägheitsdämpfer, der die wahnsinnigen G-Kräfte, die die Piloten der Schiffe ziehen, davon abhält, sie zu zerquetschen, verhindert auch, dass die Trägheit die Geschwindigkeit und Rotation durch den Schub aufrechterhält. Diese Kräfte erzeugen die Giereffekte.

Kampfschiffe haben auch ätherische Ruder , die es ihnen ermöglichen, ähnlich wie in der Atmosphäre zu manövrieren.

Ich stimme xantec zu, dass die y-Achsen-Triebwerke leistungsstärker sein könnten, und möchte hinzufügen, dass dies teilweise der Fall sein könnte, weil es für die künstliche Schwerkraftsteuerung einfacher ist, ein konstantes g in (mehr oder weniger) 1 Richtung aufrechtzuerhalten, und zwar die ag nicht kompensieren könnten, oder eine Verzögerung bei der Kompensation würde sich natürlicher anfühlen und im Sitzen oder Stehen leichter zu kompensieren sein. Andernfalls würden sie jedes Mal, wenn sie sich umdrehten, gegen eine Wand geschleudert werden.

Ich glaube, @Trisped hat die beste Antwort in Bezug auf eine Erklärung im Universum.

Eine übersehene zusätzliche Möglichkeit sind jedoch die maximalen G-Kräfte, denen die Physiologie von Mensch und Außerirdischen standhalten kann. Die Richtung ist wichtig, wenn es darum geht, Belastungen mit hohem g zu erleben . Leider konnte ich nichts über die Auswirkungen der Querbeschleunigung (links-rechts) auf den menschlichen Körper finden. Die meisten Studien scheinen vertikal (ausgerichtet auf die Wirbelsäulenachse) oder horizontal (vorne-hinten) zu sein.

Trotzdem könnte der Grund so einfach sein wie das Sitzdesign. Durch Querneigung übt das Raumfahrzeug die Beschleunigung auf die Piloten eher in vertikaler Richtung als in Querrichtung aus. Schon mal in einem vollgepackten Auto gesessen, das mit hoher Geschwindigkeit eine scharfe Kurve fährt? Jeder auf dem Rücksitz wird gegen die Person auf der Außenseite gequetscht. Stellen Sie sich nun vor, wenn die Querneigung proportional zum Verhältnis von Beschleunigung/Schwerkraft wäre, würden alle schön nach unten in ihren Sitz gedrückt, anstatt sich auf die Person neben ihnen zu stützen. Wenn Raumfahrzeuge so konstruiert sind, dass sie sich in Kurven neigen, müssen die Sitze nicht so konstruiert sein, dass die Piloten und Passagiere hohen G-Belastungen aus ALLEN Richtungen standhalten können – nur zwei. Normale Sitzkonstruktionen bieten bereits Stabilität in zwei Richtungen: vertikal (Sitzfläche) und horizontal (Sitzlehne). Wenn Sie diesen Designweg gehen,

Andererseits, wenn wir davon ausgehen, dass die künstliche Schwerkraft des Schiffes all diese Trägheitslasten auf die Piloten auf magische Weise kompensieren kann, dann spielt das alles keine Rolle. Es gibt jedoch keine Möglichkeit für AG, dies zu kompensieren, ohne die Gesetze der Physik zu missachten (zumindest nach unserem primitiven menschlichen Verständnis von Physik). AG, die in einem stationären Zustand agiert, mag plausibel sein - das kann ich in einem Universum mit Traktorstrahlen kaufen. Damit die Passagiere jedoch in der gleichen relativen Position innerhalb des Schiffes bleiben, müssen sie auch der gesamten Beschleunigung ausgesetzt sein, die das Schiff erfährt.

Han Solo und Lando machen wahrscheinlich lange Fahrten mit dem Autopiloten, die meiste Zeit mit dem Fliegen verbringen sie wahrscheinlich damit, zu starten und zu landen, was beides beinhaltet, sich durch die Atmosphäre zu bewegen. Unter Stress greifen die Piloten auf ihre Ausbildung und Erfahrung zurück, von denen das meiste wahrscheinlich in der Atmosphäre steckt, und fliegen im Weltraum auf die gleiche Weise wie auf der Planetenseite, wobei sie den Falcon natürlich in eine Steilkurve steuern, wie es in der Atmosphäre praktiziert wird

+1 für „Es sieht auf dem Bildschirm cool aus“ und +1 für „Wir sind es gewohnt, Flugzeuge beim Wenden in Schräglage zu sehen“. Aber selbst wenn es daran liegt, dass die stärkeren Manövrierdüsen nach oben zeigen, ist das alles Unsinn.

Die Realität des Drehens im Weltraum wird am besten durch das alte Videospiel „Asteroids“ veranschaulicht, in dem die Manövrierdüsen das Schiff nur um seine Mitte drehen und es in eine andere Richtung zeigen lassen, sich aber aufgrund von Newtons erstem Gesetz immer noch in die ursprüngliche Richtung bewegen. Durch das Zünden der Hauptmaschinen bewegt sich das Schiff nicht sofort in die Richtung, in die es zeigt, weil die ursprüngliche Geschwindigkeit nicht einfach weggeht. Stattdessen bewegt sich das Schiff in eine Richtung, die ein Kompromiss ist zwischen der Richtung, in die es vorher gefahren ist, und der Richtung, in die es jetzt zeigt. Je länger die Haupttriebwerke feuern, desto näher kommt die Richtung, in die sie sich bewegt, der Richtung, in die sie zeigt.

Wenn ich mich also nach Westen bewege und das Schiff nach Norden drehe und dann meine Hauptmotoren zünde, beginne ich, die Richtung in Richtung West-Nord-West zu ändern, dann werde ich mich etwas später nach Nordwesten bewegen, dann noch später bewegt sich von Nord nach Nord nach West. Ich werde mich niemals ganz nach Norden bewegen, es sei denn, ich drehe mein Schiff ein wenig nach Osten und benutze meine Hauptmaschinen, um meine Abdrift nach Westen zu beseitigen.

Die meisten Luftkämpfe im Weltraum würden also seitwärts stattfinden, wie Rallyeautos auf einer schlammigen Strecke.

Wenn Sie Ihr Schiff in einem Halbkreis drehen möchten, müssen Sie die Nase in die Mitte des Kreises halten. Wenn Sie ein anderes Schiff um den Halbkreis jagen und versuchen, darauf zu schießen, ist es überhaupt sinnlos, Bugkanonen auf die Mitte des Kreises zu richten! X-Wing- und Tie-Kampfgeschütze würden also selten auf ihre Ziele zielen. Nur Schiffe mit beweglichen Kanonen (wie der Millenium Falcon) hätten eine große Chance, Treffer zu erzielen.

Also müssen sich die Millenium Falcon einfach umdrehen, damit die Luftkämpfe wie die Art von Luftkämpfen aussehen, an die wir gewöhnt sind.

Ich habe eine sehr plausible Erklärung dafür, ohne auf "es sieht im Kino gut aus, wenn Raumschiffe rollen und kippen" zurückzugreifen oder imaginäre Antigravitations-Y-Achsen-Triebwerke einzusetzen, die in den Filmen in keiner Weise jemals sichtbar sind.

Sie können tatsächlich sehen, wovon ich spreche, indem Sie sich den Falcon- Auspuff selbst ansehen.

Wenn Sie sich die Ober- und Unterseite des riesigen Ass-Falcon-Triebwerks genau ansehen, sehen Sie eine Reihe von getrennten Platten. Dies sind Schubvektorplatten, ähnlich denen auf dem F-22-Raptor! Diese Platten lenken den Schub des Millenium Falcon entweder nach oben oder nach unten! Wenn alle Platten nach oben zeigen, klettert der Falke. Wenn die Hälfte der Platten nach oben zeigt, während die andere Hälfte nach unten zeigt, rollt der Falke! Aufgrund der Tatsache, dass es keine Schubvektorplatten an den Seiten des Auspuffs gibt, kann der Falke NUR rollen oder kippen. Thrust Vectoring funktioniert auch im Weltraum!

Während es ein Rätsel ist, wie andere Raumfahrzeuge im Star-Wars-Universum gieren und in Querlage geraten, ist der Millenium Falcon der einzige, bei dem die physikalische Struktur des Auspuffs tatsächlich die Art und Weise erklärt, wie er fliegt! Das ist imo die eleganteste Erklärung!

Um um das Schiff herumzugehen, das keine bekannte Zentrifugalkraft hat, die Schwerkraft erzeugt, ist es dann eine Maschine oder ein Gerät, das künstliche Schwerkraft erzeugt, und daher würde sich alles im Schiff so verhalten, als ob es sich auf einem Planeten befände. Auch wenn Sie in einer Art Parabelzustand reisen, der sich auf die Bewegung eines Planeten beziehen kann und in der Anziehungskraft eines Planeten sowie des Schiffes mit künstlicher Schwerkraft gefangen ist, gibt es zwei getrennte Gravitationskräfte für Schätzungen, die auf die an Bord wirken Schiff. Aus diesem Grund wäre es fair zu sagen, dass Rollen, Schräglagen, Nicken und Gieren, die Gravitationspunkte trennen müssen, die G-Kräfte noch unberechenbarer erscheinen lassen.

Auch die Masse eines Objekts (wie des Todessterns) fördert die Schwerkraft. Je größer die Masse, desto mehr Schwerkraft haben die Dinge; Sogar die großen Pyramiden haben eine Anziehungskraft. Nicht mit der Theorie verwandt, hat die Schwerkraft eine direkte Reflexion über den Zeitverlauf, der nicht mehr linear oder in einer Richtung verläuft.

Das Hinzufügen einer separaten Antwort hielt ich für notwendig, da die zweidimensionale Ansicht irrelevant ist. Es gibt nicht nur eine x- und y-Achse, es gibt auch z, die eine 3. Dimension ergibt, und ich müsste recherchieren, aber das Navi oder Navigationsgerät muss alle Bewegungen im Weltraum anhalten, bevor es auf Lichtgeschwindigkeit springt, damit das Schiff weiterfährt eine Linie und driftet nicht mit Gieren, Rollen oder Nicken. Außerdem scheint es, dass die Haupttriebwerke aus Gründen des Hyperraums direkt auf die 6-Uhr-Begriffe gerichtet sein müssen, damit der Hyperraum erreicht werden kann. Wie Han Solo sagte, hätten Sie schließlich einen wirklich schlechten Tag, wenn das Navigationssystem keine sichere Flugbahn berechnen würde und Sie in einen Stern oder eine Supernova fliegen würden. Danke für die Überlegung.