Wie man die Sicherheit der Besatzung in einem Trägheitsraumschiff gewährleistet

Stellen Sie sich eine Weltraumschlacht zwischen zwei Kriegsschiffen ohne Trägheitsdämpfer vor . Offensichtlich wären die Schiffe auf vielleicht 4 Grav bei längerer Beschleunigung beschränkt und könnten bei höheren Beschleunigungen nur kurze Bewegungsstöße ausführen, da der menschliche Körper ein zerbrechliches Ding ist. Trotzdem könnten die Kräfte selbst bei diesen Beschleunigungen tödlich sein, wenn die Besatzungsmitglieder nicht angemessen geschützt wären.

Piloten/Brückenbesatzung würden wahrscheinlich in gepolsterte Stühle geschnallt werden, um sie vor den unzähligen Kräften zu schützen, die sie sonst beim Manövrieren des Schiffes herumwerfen würden. Andere Besatzungsmitglieder benötigen jedoch möglicherweise Mobilität, um ihre Arbeit an Bord des Schiffes zu verrichten. Wartungspersonal und Schadensbegrenzungsteams müssten sich beispielsweise mitten in einem Einsatz auf dem Schiff bewegen, um Brände zu löschen und Hüllenbrüche zu schließen und alles zu tun, was sie tun.

Die Frage ist also: Wie können die mobileren Besatzungsmitglieder vor den Bewegungen des Schiffes geschützt werden, wenn es sich buckelt und herumwirft, während sie sich dennoch bewegen und ihre Aufgaben erfüllen können?

Wie viel Agilität streben Sie an? Wenn Sie das Fahrzeug so drehen können, dass sich alle Kurven "anfühlen", als wären sie unten, macht das Ihr Leben viel einfacher.
Wie gehst du mit der Schwerkraft um? Magnetische Stiefel? Rohe Masse? Star Trek? Wie grundlegendes Gehen erreicht wird, wird die Antwort beeinflussen.
@Tezra Soweit ich weiß, geht es bei der Frage eigentlich darum, was Sie fragen - wie bewegen sie sich
@Tezra Während der Fahrt würde "down" über die Beschleunigung des Schiffes erreicht. Architektonisch wären die "Böden" senkrecht zu diesem Vektor ausgerichtet, sodass sich das Schiff wie ein nach oben strebender Wolkenkratzer anfühlen würde. Im Kampf wäre das unzuverlässig, da Manöver das Schiff in jede Richtung bewegen könnten und Menschen von den Füßen reißen und gegen Wände werfen würden und so weiter.
@CortAmmon Ich hatte auf etwas in der Art von Gehen auf Laufgeschwindigkeit gehofft, genau wie wenn das Schiff Trägheitsdämpfer hätte, aber wenn überhaupt eine Bewegung möglich ist, wäre das besser als nichts. Was das Drehen betrifft: Das würde helfen, aber ich mache mir Sorgen, dass alle Manöver, die das Schiff durchführt, Menschen im Inneren herumstoßen könnten, selbst wenn eine vorherrschende Kraft auf sie einwirkt.

Antworten (5)

https://en.wikipedia.org/wiki/Powered_exoskeleton

Ein angetriebenes Exoskelett würde es der Besatzung ermöglichen, sich unter höheren Beschleunigungen zu bewegen, es könnte die auf das Individuum ausgeübten Kräfte dämpfen und es ihm ermöglichen, sich gegen Kräfte zu bewegen, die ein unverstärkter Mensch nicht könnte. Sie würden wahrscheinlich auch eine Form von verbessertem Greifen an den Decksoberflächen benötigen, um den Beschleunigungsänderungen zu widerstehen, die für eine Weltraumschlacht wahrscheinlich sind, magnetisch ist mein erster Gedanke, aber dies könnte auch ein pneumatisches System (wie ein Saugnapf) oder sogar ein Greifen sein Hand wie Fuß.

Sie könnten natürlich zu einem vollständigen Roboter werden, der über Telepräsenz von Menschen in netten, komfortablen Beschleunigungskapseln gesteuert wird, aber dies wäre anfällig für Ausfälle in Kommunikationssystemen oder anderen Schiffssystemen und sowieso nicht so cool wie eine Power Armor.

Das nächste, was Sie herausfinden müssen, ist, wie Sie vermeiden können, ohnmächtig zu werden, aber das Exoskelett scheint eine fantastische Möglichkeit zu sein, viele dieser Schutzmaßnahmen einfach durchzuführen.

"Macht euch auf Ausweichmanöver gefasst!"

Wenn Ihr Schiff groß genug ist, um eine bedeutende Besatzungskomplimente zu haben, die während des Kampfes auf den Beinen bleiben muss, wird dieses Schiff viel Masse haben (und daher viel Widerstand gegen Beschleunigung). Sie haben diese Frage mit und markiert , also gehe ich davon aus, dass Sie nicht zu weit in den Kaninchenbau der fantastischen Science-Fiction vordringen wollen. Ohne Trägheitsdämpfer werden also nicht nur die Menschen große Beschleunigungen erfahren, sondern auch das Schiff selbst (wahrscheinlich mindestens Hunderte von Tonnen), sodass die Kraft, die Sie anwenden können, begrenzt ist. Sicher, Sie könnten das Schiff verstärken, aber das fügt Masse hinzu, was Sie auch verlangsamen wird.

Wie auch immer, die Strategie hier unterscheidet sich nicht allzu sehr von den meisten Science-Fiction-Filmen, in denen jemand schreit: "Bereiten Sie sich darauf vor, hart an Backbord zu gehen". Es ist nicht so, dass sich der Conn darauf vorbereiten muss, das Rad zu drehen, das er bereits in der Hand hält, aber es gibt allen anderen die Möglichkeit, sich an etwas festzuhalten.

Jetzt, bei anhaltenden 4 g, werden Menschen immer noch irgendeine Art von mechanischer Hilfe brauchen, um an einem Ort zu bleiben. Könnten Sie mehrere Sekunden lang das Vierfache Ihres Körpergewichts heben, indem Sie sich mit einer Hand an einer Sicherheitsschiene festhalten, während Sie mit der anderen Schrauben anziehen? Ich kann nicht. Es müssten einige Sicherheitsprotokolle vorhanden sein (und es wäre einfach, einige automatisierte Audiowarnungen und Verriegelungen hinzuzufügen, sodass der Motor erst zündet, wenn Sie eine 4-g-Kurve machen müssen und Ihr Motoroffizier nicht angeschnallt ist sie ist (oder bis jemand die Warnung außer Kraft setzt).

Wirklich, 4 g sind einfach zu viel anhaltende Beschleunigung, als dass Menschen viel anderes tun könnten, als angeschnallt zu sitzen / zu stehen und Knöpfe zu drücken.

Größe vs. Richtung

Wie Sie wissen, ist die Beschleunigung ein Vektor, was bedeutet, dass sie eine Richtung hat. Eine Sache, die Sie tun können, um Ihrer Crew zu helfen, besteht darin, Ihre Brücke und möglicherweise andere Abteilungen wie Technik, Ihre Krankenstation usw. in sphärisch rotierende Schalen zu stecken, die sich selbst mit der Fahrtrichtung ausrichten können. Sie haben in einem Kommentar etwas Ähnliches für die geradlinige Fahrt erwähnt, aber es kann auf jede Beschleunigung erweitert werden, wenn Sie Dinge um kugelförmige Pods herum entwerfen können. Auf diese Weise können Sie zumindest sicherstellen, dass die Beschleunigung immer "hinten" (oder "unten") ist, obwohl Menschen dazu neigen, höhere anhaltende g-Lasten besser zu tolerieren, wenn sie von vorne nach hinten fahren). Sie müssen sicherstellen, dass Konsolen, Bildschirme und Zubehör alle mit der Crew schwenken, aber es könnte ein bisschen helfen. Abteilungen mit großen, unbeweglichen Dingen, die repariert werden müssen, wie die Hauptmotoren, wird schwierig, aber das sind Fälle, in denen Reparaturen wahrscheinlich warten müssen, bis Sie mit den Manövern fertig sind. Immerhin sind 4g aviel Beschleunigung, um zu erwarten, dass jemand körperliche Arbeit mit beweglichen Teilen, überall fliegenden Bolzen usw.

Was ist mit Waffeneinschlägen?

Wenn wir über plötzliche Einschläge von Waffentreffern sprechen, die stark genug sind, um Ihr gesamtes, massives Schiff stark genug zu taumeln, um die Besatzung herumzuschleudern, aber nicht stark genug, um massive Löcher in Ihren Rumpf zu sprengen, möchte ich Ihre Werften besichtigen! Im Ernst, sobald Ihr Schiff das Trockendock verlässt, können Sie nicht viel gegen unvorhersehbare Auswirkungen tun, außer sich anzuschnallen und auf das Beste zu hoffen. Aus gestalterischer Sicht möchten Sie so viel wie möglich von der einfallenden Energie ablenken, und je nach verwendeten Waffen könnte das viele scharfe Winkel bedeuten, oder Sie haben vielleicht eine Art Deflektorschild oder so etwas. Wenn Sie die gesamte Energie absorbieren müssen, fließt diese Energie in eine Kombination aus Schaden, Hitze und Beschleunigung.


Abschließend, solange Ihre Kapitäne auf regelmäßigen Sicherheitsgurtübungen bestehen, damit sich die Besatzung schnell anschnallen kann, wenn der Befehl, scharf abzubiegen (oder zu Gefechtsstationen zu gehen), über die Gegensprechanlage kommt, kann das Schiff immer noch einige ziemliche Ausweichmanöver machen die Besatzung angemessen zu schützen. Der Rest meiner Antwort geht auf einige der feineren Details ein.

Mann, diese Rotations-Pod-Idee ist genial.

Eine mögliche Lösung besteht darin, ohne innere Schwerkraft auszukommen. Wenn die Besatzung während des Kampfes im Inneren schwebt, könnte sie „Jet“-Packs tragen, die mit den Schiffscomputern verbunden sind und automatisch feuern, um die Flugbahn des Besatzungsmitglieds relativ zu den Kurven zu korrigieren, die das Schiff macht. Dies könnte während dieser Manöver eine besonders dichte, brennbare Umgebung im Schiff erfordern, also müssen sie vielleicht so etwas wie das Fluten der relevanten Steuerkapseln und das Tragen eines vollständigen Raum-/SCUBA-Anzugs tun. Personen/Dinge in nicht lebensnotwendigen Bereichen könnten einfach angebunden werden. Der Betrieb in Wasser wie diesem könnte weit mehr als 4 G-Drehungen ermöglichen. Diese Anzüge könnten ähnlich wie moderne Kampfpilotenanzüge unter hohem Druck stehen. Laut Wikipedia erlauben diese Anzüge Drehungen bis zu 9 G.

Stellen Sie sich einfach eine Explosion vor, die sich durch Ihr mit Flüssigkeit gefülltes Schiff ausbreitet. Stellen Sie sich außerdem vor, ein Loch zu sprengen. Scheint nicht praktikabel.
@AndreiROM Ich meine nicht das gesamte Schiff, ich stelle mir nur einige ausgewählte Bereiche vor, in denen Bewegung kritisch ist. Sie sprechen einen guten Punkt an, dass sie eine Art zusätzlichen Schutz / Abschirmung benötigen würden. Dies unterscheidet sich nicht so sehr von dem Problem, mit dem eine U-Boot-Besatzung konfrontiert ist, wenn ihr Schiff verletzt wird. Einen solchen Bereich mit einem kleinen Vakuum zu umgeben, könnte vor der Ausbreitung explosiver Wellen schützen.
Warum nicht einfach Druckluft-„Jet“-Packs oder Ventilator-Packs verwenden, um sich in normaler, atembarer Luft zu bewegen? Sie könnten die gleichen Effekte erzielen, ohne das Fach mit Flammen (und Menschen) erstickenden Flüssigkeiten fluten zu müssen.
@MikeDiBaggio Ich habe darüber nachgedacht, hatte aber zwei große Bedenken: 1) Die erhöhte Viskosität einer Flüssigkeit würde es einem Motor erleichtern, Sie daran zu hindern, durch den Raum zu fliegen, es würde helfen, Sie alleine an Ort und Stelle zu halten. Zugegeben, es würde es Ihnen erschweren, sich schnell durch den Raum zu bewegen, aber die Hauptsorge schien zu sein, dass die Arbeiter gegen Wände geschleudert wurden. 2) Luft stellt keine große Barriere für die Explosion eines Druckluftpakets dar. Ich hatte Bedenken, dass ein solches Setup wahrscheinlich die Computer/Schnittstellen/usw. beschädigen würde. im Raum.

Die einfache Antwort ist, dass Sie es nicht tun. Schiffe mit menschlicher Besatzung würden weit von der Front entfernt sein und sich kontrolliert und regelmäßig bewegen. Denken Sie an Flugzeugträger, Drohnenträger usw. Wenn dramatische Manöver in einem Schiff mit Besatzung erforderlich wären, würde die Besatzung in spezielle Kapseln geschnallt, wahrscheinlich in Polstergel gehüllt und höchstwahrscheinlich immer noch bewusstlos für alles andere.

Die „Schiffe“, die tatsächlich kämpfen, wären unbemannte Drohnen mit Reflexen, die tausendmal schneller sind als Menschen und in der Lage sind, viel stärker zu beschleunigen. Ich schlage vor, die „Nights Dawn“-Trilogie von Peter F. Hamilton zu lesen, um ein hervorragendes Beispiel für diese Art von Kampf zu finden, deren Drohnen als Combat Wasps bezeichnet werden.

Jedes Schiff, das groß genug ist, damit Gs ein Problem darstellen, ist entweder klein und schnell (wie ein Jäger, Besatzung 1) oder ein Großkampfschiff, das versucht, agil zu sein. Letzteres funktioniert nicht wirklich gut. (Force = Mass X Accel alias Accel = Force / Mass; also ist die Menge an Energie, um ein Großkampfschiff zu bewegen, enorm)

Im Grunde genommen hätte ein Capital-Schiff also fast nie die Macht, irgendwelche Manöver durchzuführen, um eingehenden Angriffen auszuweichen. Es wäre weitaus kostengünstiger, die eigene Masse des Schiffes als „Trägheitsdämpfer“ zu verwenden und die Waffen und Panzerungen so zu konfigurieren, dass sie alle Seiten gleichzeitig angreifen können (ähnlich wie bei Weltraumkampfspielen). Dieses Großkampfschiff wäre dann in der Lage, eine Reihe von Jägern einzusetzen, um sich um die feineren Bedrohungen zu kümmern. Die Besatzung bräuchte dann nur eine sichere Möglichkeit, sich auf dem Schiff zu bewegen (wie Führungsschienen mit „Autopilot“-Griffen). Und dann könnten Sie Geleitschiffe (Besatzung ~5) haben, die robuster als Jäger sind, aber besser manövrieren können als Großkampfschiffe.