Wie könnten Luftschiffe mit der Technologie des 18. Jahrhunderts hergestellt werden?

Verwenden Sie nur das, was im 18. Jahrhundert in jeder Kultur verfügbar ist, wie Luftschiffe in einer solchen Kultur aussehen könnten, vorausgesetzt, ein Erfinder nutzte die Ressourcen, die er hatte, um eines zu schaffen.

Klingt so, als ob das als vollständige (und qualitativ hochwertige) Antwort funktioniert, @AlexP! Warum nicht so posten?
was meinst du mit Begriff airship? Wiki geht von Aerostat als Luftschifftyp aus. Ist es für Sie geeignet?
@ADS: Du hast es rückwärts. Luftschiffe sind eine Art Aerostat; nicht alle Luftfahrzeuge sind Luftschiffe. Insbesondere sind Luftschiffe lenkbare Luftfahrzeuge. Wie alle Aerostaten beziehen sie ihren Auftrieb aus schwimmendem Gas; Im Gegensatz zu Ballons haben sie Motoren und Steuerflächen, die es der Besatzung ermöglichen, sie zu steuern und auf einem voreingestellten Kurs zu fliegen.
Eine Welt im napoleonischen Stil und Kriegsführung mit fliegenden Schiffen ist ein so lebhaftes, verdammt cooles Konzept für eine Welt, die im Grunde - wen interessiert es wie!? Lassen Sie ein paar Dinge etwas schneller von der Gilde der Alchemisten und metallurgischen Wotsisten erfinden und winken Sie einfach per Hand herein!
Der Heißluftballon wurde 1783 erfunden (jedenfalls laut Wikipedia). Es würde also wie ein Heißluftballon aussehen!
es hängt wirklich davon ab, was Sie mit "Luftschiff" meinen Aviation.stackexchange.com/questions/13704/…

Antworten (5)

Tut mir leid aber nein. Kein Aluminium und keine Verbrennungsmotoren bedeutet keine Luftschiffe.

  • Sie müssen Aluminium haben – es gibt keinen Ersatz für seine Kombination aus Stärke und Leichtigkeit; und um Aluminium zu schmelzen, braucht man viel Strom, der im 18. Jahrhundert nicht verfügbar war.

    Das Hall-Héroult-Verfahren zum Schmelzen von Aluminium wurde 1886 erfunden; davor war Aluminium teurer als Gold und Silber. Als Anekdote soll Kaiser Napoleon III. von Frankreich „ein Bankett abgehalten haben, bei dem die geehrtesten Gäste Utensilien aus Aluminium erhielten, während die anderen sich mit Gold begnügten“ , so zumindest Wikipedia.

  • Sie müssen Verbrennungsmotoren haben – ihre hohe spezifische Leistung ist durch nichts zu ersetzen . Dampfmaschinen sind zu schwer; sie brauchen große Hochdruckkessel, sie müssen neben Motor und Brennstoff auch das Wasser mitschleppen, und offene Flammen mischen sich nicht gut mit Wasserstoff (oder eher zu gut, je nach Betrachtungsweise ) .

    Die ersten primitiven Verbrennungsmotoren wurden bereits Ende des 18. Jahrhunderts erfunden, praktische Motoren tauchten gegen Mitte des 19. Jahrhunderts auf. Der Dieselmotor (der tatsächlich in echten Luftschiffen verwendet wurde) wurde 1892 erfunden.

Einige Kommentare deuten darauf hin, dass Holz verwendet werden kann, um die Struktur von Luftschiffen herzustellen. Immerhin gibt es historische Beispiele von Luftschiffen mit Holzkonstruktionen. Das erste Problem ist, dass, wie der verlinkte Wikipedia-Artikel sagt, "die Luftschiffe strukturell instabil wurden, als Wasser in die unvollkommen wasserdichte Hülle des Luftschiffs eindrang, [...] während Operationen bei nassem Wetter". Das zweite Problem ist, dass [ab einer bestimmten Größe] "die Überlegenheit von Aluminium (und später Duraluminium) bei Spannung wichtiger war als die Überlegenheit von Holz bei Druck". Es ist wie bei Flugzeugen: Kleine Flugzeuge können aus Holz sein, größere Flugzeuge nicht; für Luftschiffe ist dies sogar noch wichtiger, denn um tatsächlich nützlich zu sein, müssen Luftschiffe sehr groß sein.

(Ich habe den Kommentar in eine Antwort umgewandelt, wie von Benutzer Shokhet empfohlen).

aber die ersten Flugzeuge wurden aus Holz gebaut. Und was ist mit Aerostaten?
@ADS: Aerostaten im Allgemeinen sind im 18. Jahrhundert natürlich möglich. Meine Antwort bezieht sich auf Luftschiffe . Den Brüdern Montgolfier gelang 1783 der erste Aufstieg in einem Ballon. Flugzeuge sind Aerodyne, sie beziehen ihren Auftrieb aus dem Luftstrom über Tragflächen; auch heute noch gibt es segelflugzeuge aus holz und stoff.
there is no substitute for its combination of strength and lightnessErsatzstoffe könnten für die gegebene Zeit schwer zu beschaffen sein, aber das galt auch für Aluminium. Tatsächlich stehen mehrere Ersatzstoffe zur Verfügung: CFK, Glasfaser, aramidverstärkter Kunststoff, Ochroma-Holz, Titan, Magnesiumlegierungen und sogar Stahl haben alle eine bessere oder vergleichbare spezifische Festigkeit . Tatsächlich wurde Aluminium bereits in einer Vielzahl von Anwendungen (z. B. Flugzeuge, Raketen oder Sportwagen) durch CFK ersetzt, die nur durch die aktuellen Kosten begrenzt sind.
Die ersten Schütte-Lanz - Luftschiffe hatten Holzskelette. Ich stimme jedoch zu, dass Stromquellen ein Problem darstellen würden.
@Christoph: Die Frage fragt nach Technologie aus dem 18. Jahrhundert. Ja, große Flugzeuge verwenden heute viele Verbundwerkstoffe und Kohlenstofffasern. Vor der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts kaum noch vorhanden.
@Burki: " Schütte-Lanz-Luftschiffe wurden strukturell instabil, als Wasser in die unvollkommen wasserdichte Hülle des Luftschiffs eindrang. Dies geschah tendenziell bei Operationen bei nassem Wetter".
@AlexP Sie sollten erklären, warum Sie der Meinung sind, dass die verfügbaren Materialien nicht den Anforderungen entsprachen (ein Holz hätte tatsächlich funktionieren können, niemand möchte bei Regen fliegen). You must have aluminiumist ebenso falsch wie absolut.
@Christoph Es geht nicht darum, im Regen zu fliegen. Hohe Luftfeuchtigkeit reichte völlig aus, um die Schiffe zu zersetzen; in der Nähe des Meeres waren sie sicherlich nicht sehr nützlich. Selbst nur brauchbare Mengen an Wasserstoff zu haben, ist Technologie des späten 18. Jahrhunderts, wenn wir großzügig sind. SLs hatten keine besonders hohe Kapazität, und das mit der Technologie des (frühen) 20. Jahrhunderts. Nicht mindestens Aluminium zu haben, macht die Sache noch schwieriger - es ist nur eines der vielen Dinge, die das 18. Jahrhundert "zu früh" machen.
Tatsächlich war das größte zu fliegende Flugzeug aus Holz.
@BrianDrummond: Wenn Sie den H4 Hercules meinen , flog er die ganze 1 (eine) Meile in einer Höhe von 21 Metern (hat nie den Bodeneffekt verlassen !) und beförderte 22 Besatzungsmitglieder und 16 Passagiere; das ist kein erfolgreiches Flugzeug. Sie können unmöglich den Airbus A380 (befördert 544 Passagiere) oder die Antonov An-225 (befördert kommerziell bis zu 250 Tonnen Nutzlast) meinen.
Das Problem mit Dampf ist nicht, dass die Motoren zu schwer sind, sondern dass Sie unbedingt einen Kondensator haben müssen, um den verbrauchten Dampf zurückzugewinnen. Einer der großen Schwierigkeiten beim Fliegen eines Luftschiffs ist die Aufrechterhaltung des neutralen Auftriebs – wenn Sie Ihren Treibstoff verbrennen, wird das Luftschiff leichter und gewinnt an Höhe, sodass Sie zum Ausgleich Traggas ablassen müssen. Eine Dampfmaschine mit offenem Kreislauf, wie Sie sie vielleicht in einer Lokomotive finden, verschlimmert dieses Problem noch. Der Kondensator wurde erst Ende des 18. Jahrhunderts entwickelt.
Spruce Goose von Howard Hughes wurde aus Balsaholz gefertigt. Und flog.
Warum sollte Segeln für Luftschiffe keine Option sein? Braucht es wirklich eine Verbrennung?
@WeckarE. Segeln ist keine Option, weil Luftschiffe vollständig in das Medium eingetaucht sind, in dem sie schwimmen. Segelschiffe steuern durch die Reaktionskraft des Wassers gegen Rumpf, Kiel und Ruder; Luftschiffe haben nichts, wogegen sie eine Kraft ausüben könnten. Ohne Motoren können sie nichts steuern, sie bewegen sich wie der Wind weht.
@WeckarE., Segelschiffe gewinnen Energie aus dem Geschwindigkeitsunterschied zwischen Luft und Wasser. Ein Luftschiff hat keinen Geschwindigkeitsunterschied, aus dem es Energie gewinnen kann.
@Mark Würde ein Ballon nicht trotzdem einfach vom Wind geschoben?
@WeckarE. Über offenem Wasser könnte man es tun ... na ja, im Grunde das Gegenteil. Es ist ein verrücktes Konzept, das ich vor Jahren für ein Steampunk-Luftschiff entworfen habe: Im Grunde fährt man statt eines Segels nach oben einen Kiel nach unten. Für flaches Land würden Sie etwas mit Rädern verwenden. Wenn Sie zwei Windschichten und große segmentierte oder lenkbare Segel dazwischen haben, können Sie theoretisch zwischen ihnen segeln, aber es ist weder einfach noch effizient.

Die erste Demonstration eines Ballonprototyps fand 1709 statt (Pater Bartolomeu de Gusmão).

Die erste Luftwaffe der Welt wurde 1793 gegründet - das French Aerostatic Corps

Option 1: Nehmen Sie das Vakuumdesign von Pater Francesco Lana de Terzi (1673) und lassen Sie Geld und Zeit darauf konzentrieren.

Option 2: Eine Variante des Ballonschiffs von Leutnant Jean Baptiste Marie Meusnier mit vogelähnlichen Anbauten (1785).

Option 3: Ein Schiff vom Typ Segelflugzeug (Swedenborg, 1716), das die Fähigkeit zum dynamischen Fliegen ausnutzt (was erlernt werden müsste).

Option 4: Ein kombinierter Ballongleiter - der seine Fähigkeit nutzt, die Höhe zu ändern, um die Richtung zu wechseln und mit festen Flügeln dynamisch zu fliegen.

All dies ist im 18. Jahrhundert möglich – sie brauchten nur Finanzierung und Konzentration, um sie zu verwirklichen.

Das Ausgeben von Schweiß und Schätzen von Vakuumluftschiffen würde zu einem sofortigen Verständnis des atmosphärischen Drucks und der Notwendigkeit führen, ihn mit einem Gas auszugleichen. Und Segelflugzeuge sind keine Luftschiffe, sie sind Flugzeuge.

Dampfmaschinen haben Gewichtsprobleme, wenn man den Kessel mit einbezieht - und die Materialtechnologie des 18. Jahrhunderts war WIRKLICH nicht für die Art von Drücken geeignet, die man in einem Entspannungsdampf- (oder Wasserrohr-) Kessel benötigt.

Es gab jedoch mindestens ein pedalbetriebenes Luftschiff!

Machen Sie daraus mindestens zwei ... den White Dwarf , Baujahr 1984

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
Pilotiert von Bryan Allen, berühmt dafür, dass er 1979 den Gossamer Albatros über den Kanal geflogen ist. Ich glaube, White Dwarf hat immer noch den Weltrekordflug (58 Meilen) für Luftschiffe mit Pedalantrieb und Kreuzfahrten mit 6 oder 7 Knoten.

und ein französisches , auf dem es Stephane Rousson 2008 offenbar nicht gelungen ist, den Ärmelkanal zu überqueren.

Es ist nicht völlig unvorstellbar, dass man mit Materialien aus dem 18. Jahrhundert gebaut werden könnte – sehr leichte Holzarbeiten oder Bambus, Seide und Wasserstoffgas – obwohl die Leistung möglicherweise hinter modernen Standards zurückbleibt.

Die Struktur des Weißen Zwergs bestand aus Aluminium...
... und es hatte angeblich einen 5G-Ladefaktor. Da das Volumen von Ali relativ klein war, ist es sehr wahrscheinlich, dass eine Holzkonstruktion das Projekt nicht töten würde.
Wird Seide Wasserstoffgas halten?
Seide ist nicht gasdicht. Ich denke, Sie brauchen auch Goldschlägerhaut, wie eine andere Antwort sagte. Ich hatte diesen Begriff vergessen.

Wie könnten Luftschiffe mit der Technologie des 18. Jahrhunderts hergestellt werden?

Ich denke, die Antwort lautet: unter Verwendung von Aerodynamik- und Flugmechanikkenntnissen von 1920-1930 , Dampfmaschinenkenntnissen aus dem späten 18. Jahrhundert, Holz und Stoff.

Denken Sie daran, dass die Dampfmaschine von Clement Ader aus dem Jahr 1890 20 PS für 51 kg produzierte, was 2,5 kg/PS entspricht, während der Verbrennungsmotor der Gebrüder Wright aus dem Jahr 1903 12 PS für 75 kg produzierte, was 6,2 kg/PS entspricht.

Eine doppeltwirkende Kolbendampfmaschine von Watt aus dem 18. Jahrhundert aus Stahl hätte genug Leistung erzeugen können. Auch wenn es 20PS für 150kg (7,5kg/PS) wären

Setzen Sie einen solchen Motor auf (sagen wir) eine 1930er Piper Cub oder einen Fiesler Storch, und er wird fliegen. Ein Piper Cub besteht hauptsächlich aus Holz und Stoff, was im 18. Jahrhundert machbar war.

Das Hauptproblem war der Mangel an Kenntnissen in der Aerodynamik, aber wenn Leute wie Otto Lilienthal, die Gebrüder Wright und Gerhard Fieseler 1750 geboren wurden und ein anderes Dampfmaschinengenie trafen, dann hätte der erste Mensch, der schwerer als Luft ist, im späten 18. Jahrhundert fliegen können .

Watt-Double-Action-Dampfkolbenmaschine

Pfeiferjunges

Aber diese Dampfmaschine von 1890 erforderte die Technologie der 1890er Jahre für Edelstahl und Präzisionsbearbeitung. Es wäre absolut unmöglich gewesen, das ein Jahrhundert früher zu konstruieren, weil diese Qualität des Metalls und der Bearbeitung nicht existierte und niemals existieren konnte, weil sie auf kontinuierlichen Fortschritten in diesem Jahrhundert aufbaute. Der Stand der Technik für leichte Dampfmaschinen Ende des 18. Jahrhunderts war die Art von Motor, der in Puffing Billy eingebaut wurde. Selbst wenn Sie das Luftfahrtwissen hätten, hätten Sie immer noch keinen brauchbaren Motor.
Um es nicht zu genau zu sagen, es sind nicht nur Lilienthal und Newcomen, die zusammenkommen. Sie brauchen auch Bessemer, Mushet und all die Ingenieure, die die Werkzeugstahlproduktion entwickelt und Jahrzehnte damit verbracht haben, die Eigenschaften verschiedener Legierungen zu untersuchen. Und dann brauchen Sie die unzähligen namenlosen Ingenieure, die im 19. Jahrhundert richtige Drehmaschinen, Bohrmaschinen und so weiter für die Metallbearbeitung erfunden haben, und Sie brauchen die Präzisionsmesstechniken, die erforderlich (und ermöglicht) sind, um mitzumachen.
@Graham Netter Input Ich stimme zu, Präzisionsbearbeitung und Werkzeuge dafür wären zu diesem Zeitpunkt unerlässlich gewesen. Aber wenn Sie "Start und Land" oder 3 Minuten Betriebszeit denken, könnte irgendein lederversiegelter Kolben überleben.
Die Piper Cub ist ein Flugzeug. Die Frage fragt nach Luftschiffen.
Vergessen Sie nicht, was Sie brauchen, um den Motor laufen zu lassen . Die Masse der High-End-Dampfmaschinen war nicht das einzige Problem - Sie müssen auch das Wasser berücksichtigen . Sie würden für jeden Dauerflug eine Dampfmaschine mit geschlossenem Kreislauf benötigen, und diese sind viel weniger masseeffizient als Motoren mit offenem Kreislauf.

Sie könnten vielleicht Zeppeline bauen, da für ihre Herstellung nicht viel Technologie erforderlich ist. Sie könnten mit Textilschichten hergestellt werden, die mit Bienenwachs luftdicht gemacht wurden. Oder verwenden Sie, wie dot_Sp0T kommentierte, die Haut des Goldschlägers, um den Bedarf an Bienenwachs zu reduzieren (ich denke, es wird immer noch benötigt, um die Nähte abzudichten).

Der Antrieb könnte mit hölzernen Propellern erfolgen, die von Menschenkraft angetrieben werden.

Die Bewegung nach unten könnte mit einem Loch an der Spitze erfolgen, das geöffnet oder geschlossen werden kann, und die Bewegung nach oben könnte durch ein System eines Feuers erfolgen, das Luft im Ballon erhitzt.

Die Haut eines Zeppelins (das übrigens eine ganz bestimmte Art von Luftschiff ist, die von der deutschen Zeppelin Rederei gebaut wurde, die ihm seinen Namen gibt, würde die Haut eines Goldschlägers verwenden , was die ganze schwere Bienenwachsprozedur überflüssig macht..
Zeppeline verwendeten Tonnen von Technologie, die im 18. Jahrhundert einfach nicht verfügbar oder unerschwinglich teuer waren. Aus unserer Sicht benötigen sie nicht „viel Technologie“ , aber das ist weit entfernt von der Technologie des 18. Jahrhunderts.
"Der Antrieb könnte mit hölzernen Propellern erfolgen, die von Menschenkraft angetrieben werden" - ich verzweifle, wenn ich das höre. Männer bauen sehr, sehr schlechte Motoren. Ein hervorragend trainierter junger Athlet wiegt etwa 80 kg und kann vielleicht 350-400 W Dauerleistung erbringen , was einem miserablen Leistungsgewicht von 5 W/kg entspricht .
Ein Wasserstoff-Luftschiff hat etwa die doppelte Tragfähigkeit eines Heißluft-Luftschiffs. Wenn man bedenkt, wie schwer die verfügbaren Materialien sind, könnten Sie wahrscheinlich kein Heißluftgerät in die Luft bekommen.
Wie könnten Luftschiffe mit der Technologie des 18. Jahrhunderts hergestellt werden?
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