Wäre ein U-Boot ein großartiges Raumschiff?

Okay, warte kurz. Lassen Sie die tatsächlichen U-Bootfahrer eingreifen.

Ich verbrachte 8 Jahre meines Lebens in der United States Navy an Bord von U-Booten der Los-Angeles-Klasse als Nuklearelektriker-Kumpel. Daher habe ich einen Hintergrund in Ingenieurwissenschaften und radiologischen Kontrollen. Bitte behandeln Sie dies als erweiterten Kommentar - die gegebene Antwort lautet tatsächlich nein. Aber es gibt eine Reihe von Missverständnissen, mit denen ihr herumwirbelt.

Ich kann eindeutig und ohne Zweifel sagen, dass es nicht explodieren würde. Die Luft würde um den Schaft herum austreten, der die Schraube herumdreht, aber Sie würden das wahrscheinlich zuschweißen, bevor Sie mehrere Milliarden Dollar ausgeben, um etwas so Schweres so hoch zu fliegen. Sie müssten auch ein paar Kabelwege abdichten, aber Sonar funktioniert nicht im Weltraum, also kein großer Verlust.

Soweit Sauerstoff - (klassifiziert). Aber diese Art von Maschine verwendet sehr, sehr sauberes Wasser, und zwar ziemlich langsam. Es ist nicht so, dass es Zugang zum Meer braucht, um zu funktionieren. Schauen Sie nach handelsüblichen Systemen und Sie werden es verstehen.

Soweit Strahlung - bringen Sie es. Die ganze Sache mit geladenen Teilchen ist einfach falsch. Ein Beta-Teilchen oder ein Alpha-Teilchen wird einfach keine Lawinenkaskade in Stahl verursachen. Da oben gibt es keine nennenswerte Neutronenquelle. Bleibt noch die Gammastrahlung, mit der sich jeder auseinandersetzen muss.

Soweit Macht - (klassifiziert). Aber kein Atomreaktor kann irgendwo ohne einen Kühlkörper arbeiten. Das ist nur Thermodynamik. Und U-Boote leiten Wärme in den Hauptseewasser-Ausdehnungsbehälter, auch bekannt als Ozean. Zeitraum. Kein Wasser, kein Strom. Vergiss es - keine Problemumgehungen.

Was das Verbrennen angeht – die ISS ist etwas Reales. Polieren Sie es glänzend und streichen Sie es weiß und es besteht keine wirkliche Gefahr des Verbrennens. Der Reaktor ist also ausgefallen, meh.

Das Größte, was alle übersehen haben, ist, dass alle U-Boote unter der Annahme gebaut werden, dass Schwerkraft existiert . Das gesamte Design eines Kernreaktors muss diese grundlegende Sache berücksichtigen. So etwas in die Mikrogravitation zu schieben bedeutet, dass Wasser aus den Tankoberseiten kommt und das Kacken wirklich riskant wird. Dampf, der oben sein sollte, wird unten und Wasser zerstört Ihre Turbinen, während wir Mannschaften abwechselnd verschiedene Ventile für nacktes Vakuum öffnen, weil wir gerne zusehen, wie Dinge im Weltraum verschwinden - was der wahre Grund ist, warum wir alle sterben würden Hypoxie.

Ich beginne mit dem Spoiler: Sie werden sterben. Ich bin mir nicht sicher, wie lange es dauern wird (weil ich keine Details über Reservesauerstoffkapazität oder U-Boot-Kernreaktoren finden kann ... könnten klassifiziert werden) ... aber sie werden entweder ersticken oder kochen - und was auch immer passiert wird ihre Wahl sein. Die Hauptbeschränkung eines U-Bootes, wie lange es unter Wasser bleiben kann, ist Nahrung ... aber das ändert sich dramatisch, wenn sie in den Weltraum fliegen.

Der Grund, warum ein U-Boot so lange unter Wasser bleiben kann, ist, dass es seine eigene Luft aus dem Wasser um es herum produziert. Es zieht das Wasser ein, spaltet es durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff und entlüftet den Wasserstoff zurück in den Ozean. Es befasst sich mit dem Kohlendioxid durch den Einsatz von Wäschern, die Amine als Waschmittel verwenden ... das CO2 wird dann auch in den Ozean entlüftet.

Das U-Boot hat Sauerstofftanks, in denen es zusätzlichen Sauerstoff speichert, aber es ist nicht annähernd genug darin, um so lange zu halten wie ihre Lebensmittelvorräte. Aus diesem Grund ist ein Stromausfall bei einem Sub eine große Sache. Es hört auf, Sauerstoff zu produzieren, damit die Besatzung atmen kann.

Wenn ihr Sauerstoff zur Neige geht, könnten sie damit beginnen, ihren Trinkwasservorrat zu nehmen und es in den Sauerstoffgenerator einzuspeisen, um mehr zu produzieren, aber ... auch hier ist der Vorrat begrenzt. Während es möglich ist, dass sie ihr gesamtes Trinkwasser in den Sauerstoffgenerator kippen und somit an Dehydrierung sterben, ist es wahrscheinlicher, dass sie versuchen würden, die Dinge so zu rationieren, dass sie ungefähr zur gleichen Zeit ausgehen, was dies ermöglicht die maximal mögliche Zeit, um gerettet zu werden.

Aber es gibt ein größeres Problem. Ein Atom-U-Boot leitet die Wärme seines Reaktors in den Ozean. Ein Diesel-U-Boot macht dasselbe mit der Wärme seiner Motoren. Im Ozean ist das großartig ... weil Wasser großartig darin ist, Energie zu absorbieren. Das Vakuum des Weltraums? Nicht so viel.

Entgegen der landläufigen Meinung ist die größte Temperaturgefahr im Weltraum nicht das Erfrieren, sondern das Verbrennen. Auf der Erde können wir Wärme durch Leitung, Konvektion und Strahlung abgeben. Die ersten beiden sind davon abhängig , dass etwas vorhanden ist, von dem die Wärme absorbiert werden kann ... und die Strahlung ist massiv weniger effizient als die anderen beiden. Im Weltraum gibt es nur Strahlung.

Stellen Sie sich ein U-Boot im Vakuum des Weltraums wie das Innere einer Thermoskanne vor. Große isolierte Röhre. Und Sie haben einen Atomreaktor als Mitbewohner. Es wird sehr, sehr heiß werden.

Hier haben Sie also die Wahl. Schalten Sie den Reaktor ab, damit Sie nicht alle verbrennen, und hoffen Sie, dass Ihrem Reservegenerator mit geringer Leistung entweder der Treibstoff ausgeht oder Sie alle verkocht, bevor Ihnen das Wasser ausgeht, um es in Luft umzuwandeln? Oder lassen Sie den Reaktor laufen, um praktisch unbegrenzte Leistung zu erhalten, verbrennen sich aber innerhalb kurzer Zeit zu einem Knusper?

So oder so ... kein gutes Ende.

Undichtigkeiten

• Ein U-Boot ist nicht dafür ausgelegt, Luft zu halten .
• Ein U-Boot ist nicht einmal darauf ausgelegt, Wasser fernzuhalten .
• Ein U-Boot ist so konstruiert, dass die Wassereintrittsrate unter der Rate bleibt, mit der die Lenzpumpen es entfernen können.

Die Insassen werden innerhalb von Minuten sterben, wenn der Luftdruck unter das Niveau sinkt, das erforderlich ist, um den Sauerstofffluss durch die Lungenmembranen aufrechtzuerhalten.

Wenn Ihr U-Boot von der Oberfläche eines erdähnlichen Planeten gestartet wird, geschieht dies, bevor es den Weltraum erreicht (in 100 km Höhe). Betrachten Sie Helios 522 , wo Menschen in weniger als 10 km Höhe ohnmächtig wurden und starben.

Kurze Antwort: NEIN.

Es springt fast augenblicklich auf - nicht wie ein Ballon, sondern reißt an einer Verbindung oder Dichtung auf und entweicht. U-Boote sind so konstruiert, dass sie einem Kompressionsdruck standhalten, nicht einem Dekompressionsdruck.

Umgekehrt sind Shuttles für Dekompressionsdruck ausgelegt. Deshalb rüsten wir unsere Shuttles nicht mit Propellern aus und schicken sie unter Wasser. :P

Nun, ein U-Boot ist in erster Linie für den Druck von außen ausgelegt, der versucht, es zu zerquetschen. Ich gehe jedoch davon aus, dass die gleichen Dichtungen, die Wasser abhalten, dazu beitragen werden, die Luft im Inneren zu halten. Sie werden natürlich überhaupt keinen Antrieb haben, außer zum Evakuieren der Ballasttanks.

Einige der U-Boote sind so konzipiert, dass sie bei Missionen sechs Monate unter den Eiskappen überleben. Theoretisch könnten die U-Boote also monatelang unterwegs sein. Es gibt jedoch mehrere Dinge, die ein Problem verursachen. Die erste ist die Schwerelosigkeit an einem beengten Ort, der für die Schwerkraft ausgelegt ist. Die Latrinen werden fast nutzlos sein und hygienische Probleme verursachen. Personen, die nicht im freien Fall trainiert sind, brechen sich in den engen Räumen Knochen usw. Darüber hinaus wird es Lecks geben, obwohl die Dichtungen gute Arbeit leisten, um die Luft drinnen zu halten, weil sie für verschiedene Dinge ausgelegt sind, das „Herausdrücken“ von Luft ist ganz anders als das „Eindringen“ von Wasser. Also, wenn Knochen gebrochen sind und sanitäre Einrichtungen töten sie nicht, wahrscheinlich wird Ersticken wahrscheinlich der letzte Mörder sein.

U- Boote haben nicht die gleiche Art von Isolierung wie Raumstationen , daher könnte die Erwärmung/Kälte ein Problem darstellen. Ja, in beiden Clips gibt es Schiffe ohne Power Freezing, aber es sind Raumschiffe mit Weltraumisolierung, und das U-Boot ist darauf ausgelegt, die konstanten Umgebungstemperaturen des Ozeans zu bekämpfen.

Abgesehen davon würde ich denken, dass die Metallschichten für die Dauer ihres Aufenthalts im Weltraum vor den meisten Strahlungen schützen würden. Sie haben keine nützlichen Sensoren oder Navigationsmittel. Vielleicht hilft ihnen das Periskop zum Sichten und Wechseln mit den Ballasttanks (nur einmal verwendbar) bei einer kleinen Korrektur. Sie müssten ungewöhnlich genau wissen, wo sich ihre Ballastöffnungen befinden, was im Ozean kein üblicher Gedanke ist.

Sie sollten vor Luftlecks sicher sein, denn Luftlecks würden Blasen im Ozean erzeugen und für ein U-Boot schlecht sein. U-Boote sind jedoch so konstruiert, dass sie standhalten, wenn das Wasser von allen Seiten eindringt. Im Weltraum drängt die Luft im Inneren nach allen Seiten heraus. Kleine Dinge wie diese sind oft Annahmen, die Ingenieure für den beabsichtigten Gebrauch treffen, und verursachen oft Probleme, wenn das Ding auf andere Weise verwendet wird. Diese Einsicht stammt aus meiner täglichen Arbeit als Entwickler, bei der ich mit dem Code anderer Entwickler arbeite.

Es gibt keine Möglichkeit, etwas so Schweres wie ein U-Boot in den Weltraum zu bringen.

Ein Atom-U-Boot wiegt ungefähr 13 Millionen Pfund – das wird berechnet, weil es keine Möglichkeit gibt, es im herkömmlichen Sinne zu wiegen. Es gibt auch keine Möglichkeit, es außerhalb des Wassers aufrecht zu kippen - seine Struktur würde sein eigenes Gewicht nicht tragen.

Das gesamte Space Shuttle wog etwa 165.000 Pfund. Das heißt, ein durchschnittliches U-Boot besteht aus etwa 80 Raumfähren!

Die Apparatur, die benötigt wird, um ein Pfund Nutzlast in eine erdnahe Umlaufbahn zu bringen, wiegt zwischen 25 und 40 Pfund. [Der Saturn-V, der die Mondschüsse abfeuerte, hatte das beste Verhältnis, etwa 13.] Das Gerät, das zum Starten eines U-Bootes benötigt wird, würde mehr wiegen als ein Wolkenkratzer, und niemand könnte so etwas bauen.

Dinge, die für den Weltraum bestimmt sind, sind immer so leicht wie möglich. Es werden spezielle Materialien (z. B. Beryllium) verwendet, und die Materialanordnung ist immer gerade ausreichend, um den Wurfkräften standzuhalten. Einige Raketen sind so schwach, dass sie nicht alleine stehen können (sowjetische Raketen hatten einen Turm, der sich gerade einzog, als die Raketenmotoren starteten!). Das LEM, das auf dem Mond gelandet ist, bestand aus so dünnen Materialien, dass man leicht mit dem Fuß durch die Wände hätte treten können.

Sogar die Raumstation, die dafür benötigt wird, wiegt etwa 900.000 Pfund – etwa 1/14 eines U-Boots – und es waren 40 Starts erforderlich, um so viel in die Umlaufbahn zu bringen.

Eine Kamera stellt sich ein U-Boot im Orbit vor, aber warum?

(Von den Toten)

Sean argumentiert großartig, warum und warum nicht eine nicht modifizierte 688-Klasse (oder ein vergleichbares Design) funktionieren würde.

Mein Hintergrund: Sonartechnik auf einem 688 Flight II Boot, circa Anfang der 90er Jahre.

Wenn Sie eine Besatzung auf einem Atom-U-Boot wären und plötzlich Ihr gesamtes Schiff plötzlich in den Weltraum teleportiert vorfinden würden, wären Sie nicht glücklich. Schwerkraft, Energie, Lebenserhaltung ... all diese Dinge, die im Vakuum des Weltraums funktionieren, fehlen jetzt. Sie würden nicht sofort sterben, aber das Leben würde in nicht mehr als Tagen, möglicherweise Stunden, gemessen werden. Undichte Dichtungen würden Luft entweichen lassen und der schwarze Rumpf würde durch Strahlung viel Wärme sammeln.

Wenn das die Kernfrage ist, ob ein U-Boot ein gutes Raumschiff abgeben wird, lautet die Antwort nein.

Abgesehen davon spielten ich und einige Kumpels ein Gedankenexperiment darüber, wie man ein U-Boot in ein Raumschiff für eine RPG-Kampagne umwandelt. Ein paar Vorbehalte ...

1) Technologie im Stil von Star Trek ist verfügbar ... Impulsantriebe, Warp-Reaktoren, Anti-Schwerkraft, etc ...

2) Stealth-Engineering im Yamato-Stil. Wir wollen nicht so aussehen, als würden wir Raumschiffe bauen, also modifizieren wir ein vorhandenes Marineschiff.

Wir haben den Spaltreaktor im Grunde durch einen Materie-/Antimaterie-Warpkern ersetzt und den gesamten Nachfolgeabschnitt in eine Warpgondel im Star-Trek-Stil verwandelt. Schwerkraftsteuerung, Sensoren und Antriebs-/Steuerstandssteuerung hinzugefügt. Zum Kichern haben wir die Innenausstattung so unberührt wie möglich gelassen.

Das Lustige ist, dass unser Design für das Kontrollzentrum (das war etwa 1992, soweit ich mich erinnere) viel mit den öffentlich verfügbaren Bildern der aktuellen U-Boote der Virginia-Klasse gemeinsam hat.

Es versteht sich von selbst, dass ein U-Boot einen besseren Ausgangspunkt bietet als ein Überwasserschiff.

Ein U-Boot-Rumpf könnte in ein Raumschiff umgebaut werden, wenn man über ausreichend fortschrittliche Technologie verfügt. Bei den meisten Wirtschaftsmodellen wäre es billiger, ein speziell angefertigtes Raumschiff zu bauen, aber ich bin sicher, dass ein Szenario erstellt werden könnte, um dies zu kompensieren.

Das gewöhnliche (nicht nuklearbetriebene) U-Boot kann nicht wirklich lange unter Wasser bleiben, da es Batteriestrom verwendet, um verschiedene erforderliche Systeme zu betreiben. Es können auch andere notwendige Ressourcen wie Druckluft ausgehen, und es kann schließlich etwas Luft verlieren, da es nicht vollständig luftdicht ist. Einige Geräte laufen möglicherweise nicht ohne Schwerkraft.

Ich denke jedoch, dass die Besatzung zumindest mit Hilfe heldenhafter Versuche viele Stunden, wenn nicht Tage überleben kann.

Im wirklichen Leben kann die Besatzung Stunden, eher Minuten leben, wie bereits erwähnt wurde. In der Fiktion wurde es ziemlich gut von John Ringo und Travis Taylor in http://www.baenebooks.com/p-613-vorpal-blade.aspx gemacht , natürlich hängt sein Setup von einem außerirdischen Gerät ab ... aber es ist so eine unterhaltsame Lektüre, ein Großteil der Wissenschaft ist solide angesichts der Voraussetzungen, die im Namen einer guten Geschichte gemacht wurden :)

Von der besten Waffe zum Töten gepanzerter Weltraummonster über Teilchenphysik bis hin zur Kosmologie ist Vorpal Blade eine Rückkehr zu den „guten alten Tagen“ von SF

Ja

Die meisten unmodifizierten würden scheitern, aber es hängt vom Sub ab, ganz zu schweigen von der zunehmenden Wärmeverformung von Metall. Ein robustes U-Boot könnte bei richtiger Kühlung und Wartung überleben. Sie würden definitiv Rumpfmodifikationen erfordern, den Propeller abdichten und das Antriebssystem ersetzen, die Flossen entfernen und abdichten und die Wasserbehälter abdichten. Ich würde auf Nummer sicher gehen und eine weitere Rumpfschicht zusammen mit zusätzlichem Innenstahl geben. Dann könnte das U-Boot überleben, aber Sie brauchen Lebenserhaltung für die Besatzung. Ansonsten sehe ich nicht ein, warum nicht.

Stellen Sie einfach sicher, dass Ihre Geräte im freien Fall funktionieren, und ändern Sie sie bei Bedarf.

Ein U-Boot wäre ein großartiges Raumschiff. Ich weiß nicht, warum die anderen Antworten etwas anderes sagen. Der Unterschied zwischen einem Raumschiff und einem U-Boot ist nicht so groß. Natürlich ist es nicht automatisch bereit, in den Weltraum zu fliegen, es müssten viele Verbesserungen vorgenommen werden, aber nicht so viel, wie Sie denken würden. Wenn die richtigen Vorkehrungen getroffen und Verbesserungen vorgenommen werden, würde es ein anständiges Raumschiff abgeben.