Welche Eigenschaften könnte ein windbetriebenes Schiff haben, das für die Reise über Sand ausgelegt ist?

In dieser Welt benutzt die Armee einer Nation Segelschiffe, um durch eine Wüste zu reisen. Sie reisen nur zu einer Jahreszeit, in der ein sehr starker Sturm aus dem Osten weht. Sie nutzen den Wind, um mit dem Wind nach Westen zu segeln, und müssen nicht ausgiebig navigieren oder den Kurs ändern. Ihr Hauptaugenmerk liegt auf der Reisegeschwindigkeit.

Die Armee verwendet zwei Arten von Schiffen:

  • Trimarane, die groß genug sind, um ~ 20 Mann zu tragen, und sehr schnell und wendig sind
  • Große, mehrmastige Windjammer, die den Großteil der Armee tragen (vielleicht ~300 pro Schiff). Diese haben einen flachen Rumpf und riesige Räder an den Seiten, ähnlich denen einer Wassermühle, die beim Tragen und Vorwärtstreiben helfen.

Die Wüste besteht größtenteils aus sanft geschwungenen Sanddünen. Dampf- oder Verbrennungsmotoren gibt es auf dieser Welt nicht. Welche anderen Merkmale könnten solche Schiffe aufweisen, um sie in dieser Umgebung zu einer praktikablen Transportoption zu machen?

Zuerst müssten Sie die Lösung für Reibung erklären (oder handweben). Damit Landschiffe überhaupt praktikabel sind, brauchen sie eine sehr gute Peilung. Kugellager sind zu fortschrittlich für eine vorindustrielle Gesellschaft. Sie hätten also eine Art "magisches Fett"?
Ähm, Räder denke ich?
Sand würde eine Holzachse sehr schnell zu nichts zermahlen, und Reibung würde eine Metallachse durch Erhitzen fressen. daher Alexanders Aussage.

Antworten (7)

Landsegeln ist eine Sache in der realen Welt. Vielleicht möchten Sie einen Blick darauf werfen, wie einige dieser Fahrzeuge gebaut werden.

Es ist jedoch kein perfektes Analogon für Ihre Situation, da tatsächliche Sandyachten dazu neigen, a) kleine Ein- oder Zwei-Personen-Fahrzeuge zu sein und b) für das Fahren auf glatten, flachen Oberflächen ausgelegt zu sein - nicht auf weichen Wüstendünen.

Wenn sie nach Geschwindigkeit suchen, beachten Sie, dass sich Segelschiffe in einem steilen Winkel zum Wind tatsächlich schneller bewegen können, als sie direkt mit dem Wind fahren können. Abhängig vom Fortschritt der Segeltechnologie dieser Leute kann dies jedoch relevant sein oder auch nicht.

Diese Schiffe müssen zwei große Herausforderungen bewältigen, um die herum sie konstruiert werden: Minimierung der Reibung und Vermeidung des Einsinkens in weichen Sand.

Um die Reibung zu minimieren, wird keiner von ihnen wollen, dass seine Rümpfe den Sand berühren. Das Schieben durch Sand ist einfach nicht praktikabel, also werden alle diese, nicht nur die riesigen Windjammer, auf Rädern laufen. Selbst fortschrittliche echte Rennsegelboote versuchen nicht nur, ihre Rümpfe zu stromlinienförmig zu machen, sondern den Kontakt mit dem Wasser nach Möglichkeit überhaupt zu vermeiden, indem sie Tragflügelboote verwenden, um den Rumpf bei hohen Geschwindigkeiten vollständig aus dem Wasser zu heben. Das Trimaran-Design macht also tatsächlich viel Sinn, da Sie die Streben anwinkeln können, um den Hauptrumpf relativ weit über die Oberfläche zu heben, wobei die Räder an den Nebenrümpfen montiert sind.

Sie sollten auch die Reibung der Radlager minimieren. Ich weiß nicht, ob es unbedingt nötig wäre, aber entgegen einem Kommentar zur Frage sind Kugellager nicht ganz unerreichbar. Moderne, hocheffiziente Metallkugellager wären unpraktisch, aber eine vorindustrielle Zivilisation, die überhaupt Landschiffe bauen kann, wäre leicht in der Lage, Holzkugellager herzustellen, möglicherweise sogar mit Metallrennen. Größere Räder, die sich nicht so schnell drehen müssen, können wünschenswert sein, um die Reibungsbelastung der Lager zu verringern.

Um ein Einsinken im Sand zu vermeiden, sollten Sie die tragende Oberfläche maximieren. Beachten Sie, dass dies im Widerspruch zu dem Wunsch steht, die Reibung zu minimieren. Aber auch hier erweist sich das Multi-Rumpf-Design als vielversprechend, da man mit Rädern auf zwei Hilfsrümpfen das Gewicht auf eine große Fläche verteilen kann. Der größte Einfluss auf das Design wird hier jedoch auf dem Design der Räder selbst liegen; Insbesondere möchten Sie breite Räder. Wenn sie irgendwie flexible Felgen herstellen könnten, würde das sicherlich helfen, obwohl ich mir nicht sicher bin, wie Sie das ohne moderne luftgefüllte Reifen schaffen würden. Also, groß und breit ist gut, aber "wie eine Wassermühle" ist nicht so gut, wenn das die Lücken und Paddel einschließt, die in Wasser/Sand beißen sollen .

Anstatt ein Ruder zu haben, müssen diese wie alle anderen Radfahrzeuge in der Lage sein, (einige) der Räder zum Lenken zu drehen. Für die großen Windjammer würde ich eine Art massive Stangen-Ritzel-Anordnung erwarten, die entweder die beiden Vorder- oder die beiden Hinterräder verbindet, vorausgesetzt, es gibt insgesamt vier Räder - Sie werden nicht alle vier Räder lenken wollen, weil das einführt unnötige Komplikation. Sechs oder acht Räder könnten besser sein, in diesem Fall würden Sie sowohl die vorderen als auch die hinteren Sätze steuern wollen; Obwohl dies mehr lenkbare Radhalterungen erfordert, kann jede schwächer sein, da sie weniger von der Gesamtlast trägt. Die Lenksteuerung würde mit einer Seilwinde erreicht, die ein Seil oder mehrere Seile aufweist, die mehrmals herumgewickelt sind, um einen ordnungsgemäßen Reibungseingriff mit dem Rad sicherzustellen, und deren freie Enden an der Lenkstange festgezurrt sind.

Es wäre zu kompliziert, die Räder an verschiedenen Rümpfen eines Trimaran mechanisch zu koordinieren, da Sie möchten, dass die Spurstange abgewinkelt und in Abschnitten gebaut wird, anstatt unter dem Hauptrumpf hindurchzugehen und möglicherweise auf Sand zu treffen. Da diese für die Manövrierfähigkeit gedacht sind, können Sie das Design vereinfachen, indem Sie einfach einen separaten "Fahrer" für jedes lenkbare Rad (oder ein Paar auf einem einzigen Rumpf) benötigen und sich auf umfangreiches Training verlassen, um sicherzustellen, dass sie alle synchronisiert bleiben. Wenn Sie zB 8 lenkbare Räder haben, zwei auf der Vorder- und Rückseite jedes Sekundärrumpfes, mit vier "Fahrern", dann können Sie ziemlich leicht sehr scharfe Kurven, Drifts und Strafes hinlegen. Die Lenkung könnte in diesem Fall vereinfacht werden, da jeder "Fahrer" nicht annähernd so viel Masse verschieben muss,

Beim Trimaran kann es sinnvoll sein, Laufrollenräder mittig unter den sekundären Rümpfen zu haben, damit sie nicht stecken bleiben, wenn sie auf einer Düne oder so hoch zentriert werden. Diese sollten die meiste Zeit über dem Boden bleiben, um die Reibung zu minimieren.

Gut gemacht mit dem Link zum Landsegeln. Ich denke, diese Antwort kann verbessert werden, indem der Windwinkel und das Wenden etwas erweitert werden - insbesondere die Tatsache, dass ein Schiff Seitenwind verwenden kann, um schneller als der Wind zu segeln (fast unmöglich, tot gegen den Wind zu fahren, aber sehen Sie sich die Blackbird-Landyacht an die Windenergie nutzen, um ihre Räder anzutreiben).
Je schwerer man die „Schiffe“ macht, desto eher versinken sie im Sand. Dünensand ist extrem locker im Gegensatz zu dem Strandsand, auf dem Aéroplage normalerweise operiert.

Sie stehen voll und ganz auf Räder?

Ich nehme an, sie funktionieren nur wegen der extremen Leichtbauweise, aber ich dachte an Theo Jansens Strandbeests. https://www.youtube.com/watch?v=MYGJ9jrbpvg

Sie können ziemlich schnell sein, wenn der Wind weht. Ein bisschen magisches Händewinken und Aufheben des Unglaubens (Anpassen des insektenähnlichen Beinsystems an eine Trimaran-Struktur) sollte es ihnen ermöglichen, für den Truppentransport praktisch zu sein. Sie wären auch (zumindest theoretisch) weniger verschleißanfällig als ein Setup mit sehr wenigen großen Rädern, da ein paar Beine brechen können, ohne dass der Crawler das Gleichgewicht oder die Geschwindigkeit verliert.

Sie könnten sogar solche wie die hier in einem anderen Video von ihm haben, youtu.be/LewVEF2B_pM?t=3m39s

Ich schlage vor:

  • Beschäftige dich mit der Schwerkraft. Vielleicht leihen Sie sich Kitesurfen und / oder Luftschiffe, um das Schiff anzuheben. Vielleicht haben sie ein Gas, das besser ist als Wasserstoff.
  • Umgang mit Reibung: Weiter mit Kitesurfen, anstatt den ganzen Rumpf im Wasser zu verwenden - sie verwenden eine Flosse - in diesem Fall eine Sandkufe oder Doppelkufe (Katamaran-ähnlich)
  • Verwenden Sie Naturphänomene: Vielleicht gibt es in bestimmten Höhen starke Winde oder Sandkanäle, die sehr reibungsarm sind.
  • Sparen Sie Gewicht: Hightech-Materialien und Hex- oder Triad-Konstruktion der Paneele für mehr Stabilität.
  • Eine Möglichkeit, das Gleichgewicht nach links/rechts vorn/hinten anzupassen, um das Gewicht auf den richtigen Teilen der Kufen für Geschwindigkeit und Lenkung zu halten.
  • Sandschilde: kratzfeste, transparente Platten, die den Sand um jeden an Deck leiten
  • Luftfilter, um Staub aus dem Innenraum fernzuhalten. Wahrscheinlich zwei Türschichten, um zu verhindern, dass Sand hereinbläst, wenn Leute hereinkommen.
  • Ein-/Ausstiegstüren an der Seite und unten oder hinten (wie bei einigen Flugzeugen)
Kein Gas ist besser als Wasserstoff. Nur reines Vakuum ist möglich, erfordert aber ein schweres Gehäuse. Auch reibungsarmer Sand ist Handwavium.

Ihr erstes Problem ist das Gewicht

Je größer das „Schiff“ ist, desto schwerer muss es sein, um seine eigene Struktur zu erhalten. Alles Große auf weichem Sand ist ein Alptraum. Wenn Sie möchten, dass sie sich schnell bewegen, geben Sie ihnen Kiteboards.

Ihr zweites Problem sind Räder.

Idealerweise möchten Sie nicht, dass sich Räder, bewegliche Teile und Sand vermischen. Sie konzentrieren auch Ihr gesamtes Gewicht auf einen sehr kleinen Bereich. Bei niedrigen Geschwindigkeiten auf hartem Sand vielleicht, bei hohen Geschwindigkeiten möchte man an Ski denken. Es ist möglich, auf weicherem Sand Ski/Sandboard zu fahren, als man darauf fahren kann, wie z. B. auf der windabgewandten Seite von Dünen.

Zusammenfassend

Verlieren Sie den großen Multimast, machen Sie die 20-Mann-Schiffe zu großen langsamen Frachtschiffen, die sie auf eine Besatzung von 3 bringen. Der Großteil der Gruppe sollte wegen Geschwindigkeit und Manövrierfähigkeit Kitesurfen, mit vielleicht ein paar 2-Mann-Landyachttypen mit Skiern neben ihren Rädern, damit sie verzettel dich nicht zu sehr.

Ski werden auf Sand zu nichts abgeschliffen, also sollten sie sie besser ein paar Mal am Tag ersetzen.

/ Sie reisen nur zu einer Jahreszeit, in der ein sehr starker Sturm aus dem Osten weht. Sie nutzen den Wind, um mit dem Wind nach Westen zu segeln, und müssen nicht ausgiebig navigieren oder den Kurs ändern. Ihr Hauptaugenmerk liegt auf der Reisegeschwindigkeit./

Da Sie nicht steuern müssen und vom Wind verweht werden, können Sie aus dem Sand und aus den Dünen aufstehen. Sie können Heißluftballons verwenden. In der Höhe gibt es konstante Windgeschwindigkeiten und weniger Sand. Sie haben weniger Reibung. Sie werden sich mit der Geschwindigkeit des Windes bewegen. Schlangen werden dich nicht beißen. Da Sie nicht steuern müssen, benötigen Sie nicht einmal Luftschiffe. Steh einfach auf und geh.

Wenn Sie von Wind sprechen, der stark genug ist, um ein Landschiff zu bewegen, das sich durch eine mit Dünen bedeckte Wüste bewegt, wird eine MASSIVE Menge Sand in der Luft sein. Wenn sich Ihre Schiffe nicht sehr schnell bewegen, werden sie schnell begraben.

Als jemand, der gerne segelt, versuche ich mir vorzustellen, wie es wäre, durch Dünen zu segeln. Der Wind wäre so unglaublich unberechenbar, dass ich nicht sicher bin, ob er schiffbar wäre, es sei denn, Ihre Segel wären extrem hoch oben. Ich würde vorschlagen, dass Ihre Schiffe einen Spinnaker haben und ihn ziemlich hoch über den Dünen fliegen lassen. Dies könnte den zusätzlichen Vorteil haben, dass Ihr Schiff mehr Auftrieb erhält, wodurch es weniger schwer wird und weniger wahrscheinlich im Sand versinkt.

Angenommen, Sie suchen nicht nach harten wissenschaftlichen Antworten, könnten die Winde dazu führen, dass sich die Sandpartikel über die Dünen bewegen und eine negative Ladung erzeugen, dann könnten die Schiffsrümpfe negativ geladen werden und wie Magnete mit demselben Pol über dem Sand „schweben“. Einander gegenüberstehen.