Welche Materialien und welche Formen sollten für Streben in der Hülle eines Vakuumluftschiffs verwendet werden?

Ein einzelner Umschlag ist von Natur aus gefährlich. Ein einziger Knall und alle springen Fallschirm – ohne den Fallschirm.

Sogar die großen Luftschiffe vergangener Jahre haben dies umgangen, indem sie kein einziges Abteil mit Wasserstoff/Helium gefüllt hatten, sondern viele kleinere Blasen, die für eine einfache Wartung organisiert und an der Flugzeugzelle befestigt waren. Die Außenhaut diente der Aerodynamik.

Zu diesem Zweck wäre mein Rat, viele kleinere Vakuumvesikel zu konstruieren. Diese bieten natürlich einen weniger effizienten Auftrieb, da ein höheres Material-zu-Raum-Verhältnis vorliegt. Auf der positiven Seite können Sie diese jedoch in der äußerst effizienten Form - einer Kugel - konstruieren und auf interne Verstärkungsstrukturen verzichten, da die Oberflächendicke ausreicht, um Implosionstendenzen auszugleichen.

Dieses allgemeine Konzept kann einige ziemlich extreme Druckunterschiede bewältigen, werfen Sie einfach einen Blick auf die Forschung und Technik von Tiefsee-Tauchbooten. Der Marianengraben, der tiefste Teil des Ozeans mit dem höchsten Druck, wurde von einem Tauchboot mit Menschen darin durchquert. Obwohl es sich nicht unbedingt um ein Vakuum im Inneren handelt (fügen Sie ein Wortspiel Ihrer Wahl ein), war der Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äußeren dieses Gefäßes extrem.

Beim Material bin ich mir unsicher, was geeignet wäre. Glas hat definitiv die Fähigkeit, hochqualitatives Vakuum auf Meereshöhe aufrechtzuerhalten. Ich bin mir jedoch ziemlich sicher, dass es viel zu schwer ist, um für ein Luftschiff verwendet zu werden. Sonst hätten wir einige sehr interessante Wissenschaftsspielzeuge.

Metalle könnten tatsächlich die Lücke füllen, aber auch sie haben Probleme. Korrosion ist eine davon, aber ich glaube, sie sind hier immer noch begrenzt, da die erforderliche Dicke sie als zu schwer erscheinen lässt.

Ich vermute, Sie interessieren sich am meisten für Stoffe aus dem Weltraumzeitalter, wie sie in den Bigalow-Weltraumhotels verwendet werden. Vielleicht diese mit einem minimalen (vielleicht kugelförmigen) Balkenrahmen. Der Stoff könnte natürlich weiter veredelt werden, da bestimmte Eigenschaften, die für den Weltraum benötigt werden, in der Atmosphäre nutzlos sind. Aber es gibt einen Anfang.

In jedem Fall gibt es bessere Möglichkeiten als interne Streben, um die Druckkräfte zu verteilen.

Eine geodätische Kugel wäre eine der besten strukturellen Formen. Abhängig von der Stärke der verwendeten Materialien und der erforderlichen Größe des Luftschiffs könnten dann interne Streben von jedem Knoten durch das Zentrum der Kugel zu einem entsprechenden diametral gegenüberliegenden Knoten geführt werden. Graphen wäre eine gute Materialwahl. Für die Streben in Schlauchform gefertigt und als Gewebe über die Außenfläche gespannt.

Angenommen, Sie haben Zugang zu Supraleitern bei Raumtemperatur, können Sie eine Vakuumluftblase erzeugen, indem Sie eine leichte Kugel in den supraleitenden Draht wickeln und Strom durch sie fließen lassen. Das aufgebaute Magnetfeld kann die strukturelle Integrität bereitstellen und verhindern, dass das Vakuumgefäß kollabiert oder sich verbiegt (wenn ein Teil der Kugel beginnt, sich nach innen zu verbiegen, drückt das Magnetfeld es stärker nach außen).

Ihr Luftschiff wäre im Wesentlichen ein großer Behälter für diese großen kugelförmigen Blasen.