Wenn Sie nur nach einer Möglichkeit suchen, sicherzustellen, dass sie nicht abheben können, ist der Bodeneffekt ein guter Ausgangspunkt. Ohne die Interaktion mit einer Oberfläche, höchstens ein paar Meter unter dem Fahrzeug, ist der Auftrieb vernachlässigbar. Stellen Sie sich das so vor, als würden Sie einen Luftdruckbereich schaffen, auf dem Ihr Fahrzeug sitzt. Nehmen Sie den Boden weg und dieser Druck baut sich nicht auf, sodass Ihr Fahrzeug fällt.

Beim klassischen Hovercraft wird der Druck mit einer Schürze aufrechterhalten. Andere Bodeneffektfahrzeuge nutzen hauptsächlich die Aerodynamik, um das Druckkissen zu formen und zu fahren. Bei diesen Typen erzeugt das aerodynamische Profil des Fahrzeugs keinen Auftrieb, es erzeugt eine Druckwelle, die das Fahrzeug stützt. Schnelleres Fahren hebt Sie nicht an, sondern erhöht die Dichte des Druckkissens ... und drückt das Fahrzeug darauf. Idealerweise sollte die Erhöhung des Abtriebs der Erhöhung des Drucks entsprechen und Ihre „Höhe“ einigermaßen konstant halten. Und sobald Sie die Geschwindigkeit erreicht haben, drücken Sie die Luft nicht mit Ihrem Motor nach unten, sondern geben Ihnen mehr Kraft für die Vorwärtsbewegung.

Darüber hinaus ist die aerodynamische Form Ihres Fahrzeugs speziell darauf ausgelegt, auf diesem Luftkissen zu fahren. Nehmen Sie das Luftkissen weg und das Fahrzeug wird von Natur aus instabil. Fahren Sie es zum Beispiel über eine Rampe und kurz nachdem es die Spitze der Rampe verlassen hat, beginnt es innerhalb von Sekunden zu taumeln. Sie können es vielleicht stabilisieren, wenn Sie ein großes Schwungradgyroskop haben, um die Orientierung beizubehalten, aber ein Renn-Hovercraft wird nicht all das zusätzliche Gewicht herumschleppen wollen, wenn es nur in Extremsituationen nützlich ist, denen Sie bei einem Rennen nicht begegnen sollten Trotzdem.

In Summe:

• Der Bodeneffekt sorgt für den größten Teil Ihres „Auftriebs“.
• Je schneller du fährst, desto fester ist deine Verbindung zum Boden.
• Das Verlassen des Bodens ist bei jeder Geschwindigkeit katastrophal.

Nun... wie brechen wir das?

Ihr Hovercraft ist so konzipiert, dass es flexibel ist und das aerodynamische Profil anpasst, um den Bodeneffekt bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch kleine Anpassungen der Steuerflächen und der Rumpfgeometrie zu maximieren. Mit ein wenig Feintuning, Anpassen des Flexbereichs einiger Oberflächen und etwas mehr Länge des Einstellmechanismus (auf Kosten einer kleinen Gewichtszunahme) könnte es möglich sein, vom Bodeneffekt zu vollständig aerodynamisch zu wechseln Profil bei Geschwindigkeit. Wenn Sie es genau richtig hinbekommen, können Sie möglicherweise vom Bodeneffektkissen „springen“ und ein ziemlich anständiges Gleiten erzielen, sodass Sie kleine Schluchten und so weiter überqueren können. Am besten diejenigen, die so weit wie möglich von den Kameras und Rennleitern entfernt sind.

Flügel sind einfach nicht erlaubt

Vorschriften, Vorschriften, Vorschriften! Manchmal ist die einfachste Lösung die beste.

Da Sie gesagt haben, dass dies ein Rennspiel ist, muss jedes Spiel seine Regeln haben, und die vernünftigste Lösung besteht darin, die erste Seite jedes jemals konzipierten Rennsports zu nehmen und einfach die richtigen Vorschriften zu erstellen, an die sich alle Rennfahrer halten müssen. Die erste und wichtigste Regel für Hovercraft-Rennen sollte natürlich sein, dass die Rennfahrzeuge den Hovercraft-Standards entsprechen, was bedeutet, dass sie keine Flügel oder andere Merkmale haben dürfen, die ihnen einen anhaltenden Flug ermöglichen. Wie Sie den Unterschied zwischen Dauerflug und Schweben definieren, bleibt Ihnen überlassen.

Danach geht es an die Feinabstimmung der Regeln.

Wenn Sie eine ausstehende Geschichte in diesem Rennspiel wollen, können Sie über den Tellerrand hinausschauen und Ihre Rennfahrer aktiv nach Schlupflöchern in den Regeln suchen lassen, um sich selbst die Oberhand zu verschaffen. Das ist es, was echte Rennfahrer seit Beginn des Rennsports tun und getan haben Viele von ihnen kamen damit durch, bis die Vorschriften schließlich einholten.

Vielleicht haben die Hovercrafts keine eigene Energiequelle, sondern werden stattdessen irgendwie elektromagnetisch durch die Rennstrecke/das Renngelände angetrieben, ähnlich wie unsere modernen Induktionsladegeräte. Sie können nicht aus der Bahn geraten oder zu hoch fliegen, da die Reichweite des Energieversorgungssystems ziemlich begrenzt ist. Sie können eine Art Energiespeicher haben, der für einige Sekunden begrenzte Energie liefert und es ihnen so ermöglicht, kurze Sprünge zu machen (denken Sie an ein Auto, das einen Hügel hinauf rast und es durch Schwung in die Luft trägt, sobald es die Spitze erreicht hat). Diese Batterien/Kondensatoren würden ein vollständiges Abschalten des Motors mit anschließendem Crash verhindern.

Als kleinen Bonus können Sie, wenn Sie möchten, auch "Lachgas" hinzufügen, um die Rennen aufzupeppen. Eine separate Induktionsspule leitet langsam Strom in einen Kondensator, der, wenn er voll ist, für einen kurzen Geschwindigkeitsschub entladen werden kann.

Und wenn Sie sich Sorgen machen, den auf Elektrizität basierenden Antrieb zu erklären, können Sie diese Mechanik einfach für die Off-the-Ground-Komponente verwenden, denken Sie an einen elektrisch angetriebenen Hubschrauber, der sich nicht zu weit vom Boden entfernen kann, ohne dass der Rotor langsamer wird.

Hovercrafts haben Röcke.

https://www.neoterichovercraft.com/hovercraft-parts/skirt.php

https://morgridge.org/blue-sky/how-do-hovercrafts-work/

Ein Hovercraft hat einen sogenannten Rock, um die Luft einzuschließen. Wenn das Luftgebläse eingeschaltet wird, erzeugt diese Schürze eine Tasche, die die Druckluft einfängt. Diese Druckluft gibt dem Luftkissenfahrzeug den Auftrieb.

Die Schürze enthält eine Druckkammer zwischen Körper und Untergrund (Boden oder Wasser). Hebt das Hovercraft vom Boden ab, verliert es an Druck, weil sich zwischen Schürze und Untergrund ein Spalt öffnet. Es verliert Druck. Dann wird das Hovercraft zurückfallen.

Veranstaltungsregeln

Es gibt ein obskures olympisches Leichtathletik-Event, das 50-km-Gehen, das als gutes Beispiel dafür dient. Es ist ein Rennen, aber die Regeln verlangen, dass Sie jeden Schritt gehen. Jeder einzelne Teilnehmer ist natürlich lauffähig, wird aber dabei erwischt, wird er disqualifiziert. Der Unterschied zwischen Laufen und Gehen ist einfach: Wenn beide Füße gleichzeitig vom Boden abgehoben sind, rennst du.

Sie können einfach eine Regel aufstellen, dass das Fahrzeug disqualifiziert wird, wenn es sich mehr als 2 m über dem Boden befindet. Es handelt sich nicht um eine Vorschrift für das Fahrzeug, sondern um die Art und Weise, wie das Fahrzeug verwendet wird.

Quantenlevitation

Eine Möglichkeit, um sicherzustellen, dass Hovercrafts in der Nähe der Strecke bleiben, besteht darin, sicherzustellen, dass die Strecke selbst es ihnen ermöglicht, zu schweben. Dies kann durch Quantenlevitation erreicht werden, bei der ein gekühlter Supraleiter über einer Magnetbahn schweben kann.

Das sehr supraleitende Material selbst erzeugt eine Kraft, um jede Art von Bewegung in Bezug auf das Magnetfeld zu verhindern. Wenn Sie beispielsweise den Supraleiter kippen, werden Sie ihn in dieser Position "einrasten" oder "einfangen". Es wird eine ganze Strecke mit demselben Neigungswinkel umfahren. Dieser Vorgang des Arretierens des Supraleiters an Ort und Stelle durch Höhe und Ausrichtung verringert jedes unerwünschte Wackeln. https://www.thoughtco.com/quantum-levitation-and-how-does-it-work-2699356

In diesen Videos aus dem Jahr 2011 können Sie einige Vorführungen sehen:

• https://www.youtube.com/watch?v=Ws6AAhTw7RA
• https://www.youtube.com/watch?v=_F-VVmMD4_k

Dies unterscheidet sich von der traditionellen Magnetschwebebahn-Technologie darin, dass die Levitation stabiler ist, wodurch sie für die präzisen Bewegungen während des Rennens geeignet ist. Der "Locking"-Effekt würde es den Rennfahrern auch ermöglichen, ihre Höhe und Neigung innerhalb des Magnetfelds der Strecke zu regulieren, was alle möglichen Auswirkungen haben könnte, wie z. B. das Vermeiden von Hindernissen oder sogar das Hinzufügen einer dritten Dimension zur Strecke.

Im wirklichen Leben haben wir die Technologie noch nicht auf schwebende Fahrzeuge ausgeweitet. Und ich bin mir nicht sicher, wie es funktionieren würde, sich seitlich über eine einzelne Magnetspur zu bewegen - vielleicht könnten Sie mehrere parallele Spuren haben, zwischen denen das Luftkissenfahrzeug "springen" könnte. Aber Sie können entscheiden, was Sie erklären oder weglassen möchten, da Sie Ihre eigene Welt aufbauen!

Nun, es gibt ein paar Möglichkeiten, wie Sie vorgehen können. Wenn die Triebwerke stark genug sind, um das Fahrzeug allein einen Meter über den Boden zu heben, sind sie stark genug, um das Ding höher zu heben und es zu einem Flugzeug zu machen. Daher dürfen die nach unten gerichteten Hauptstrahlruder nicht stark genug sein, um das Fahrzeug selbst vom Boden abzuheben.

Natürlich bleibt das Problem, dass das Ding nicht schwimmen kann. Um dieses Problem zu lösen, muss also eine sekundäre Auftriebsquelle vorhanden sein, die nur funktioniert, wenn sich das Fahrzeug in Bodennähe befindet. Ein paar Optionen:

Die Spur ist magnetisiert

Ein Teil der Kraft, die das Fahrzeug in der Luft hält, ist der Auspuff der Triebwerke, der mit hoher Geschwindigkeit auf den Boden trifft, zurückprallt und erneut auf das Fahrzeug trifft, wodurch zusätzlicher Auftrieb bereitgestellt wird

Das Fahrzeug ist auf den aerodynamischen Auftrieb angewiesen, um in der Luft zu bleiben, und kann sich daher nicht länger als ein paar Sekunden (lang genug, um loszulegen) unter der Triebwerkskraft anheben.

natürlich gibt es noch ein weiteres problem. Wenn das Fahrzeug durch aerodynamischen Auftrieb eine Auftriebskraft erzeugen kann, wird es mehr Auftrieb erzeugen, wenn es schneller wird. (Da die Fahrzeuge gleiten können, muss dies der Fall sein.) Dies bedeutet logischerweise, dass sie fliegen können sollten, wenn sie schnell genug sind.

Um dies zu lösen, gibt es zwei mögliche Lösungen:

Das Fahrzeug kann nicht schnell genug fahren, um vollständig durch aerodynamischen Auftrieb in der Luft zu bleiben

Die Triebwerke werden heruntergefahren, wenn ausreichend Auftrieb erzeugt wird

In jedem Fall ist die ultimative Lösung die gleiche: Dies sind Renn-Hovercrafts, die speziell dafür entwickelt wurden, nicht fliegen zu können. Sie haben wahrscheinlich eine automatische Programmierung in ihren Steuerungen, die die Piloten daran hindern, den Flug zu erreichen.

Ich kann mir vorstellen, dass die Organisation, die diese Rennen durchführt, viele Regeln und Vorschriften in Bezug auf die Maschinen haben würde, die verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Piloten nicht schummeln und mitten im Rennen einen Motorflug erreichen können.

Vielleicht möchten Sie auch Designelemente moderner Hovercrafts integrieren: https://www.explainthatstuff.com/hovercraft.html

Böiger, unberechenbarer Wind

Dein Planet ist voller Felsvorsprünge, erstaunlicher Klippen und steiler Hügel. Das sorgt nicht nur für interessante Kurse, sondern bringt auch den Wind durcheinander.

Eine geringfügige Änderung der Windrichtung oder -stärke führt zu stark unterschiedlichen beobachteten lokalen Winden, die sich schnell ändern. Die Luft ist im Grunde ein kreuz und quer verlaufendes Durcheinander scharfer Grenzen (bekannt als Scherwinde), die das Fliegen erschweren. Das aufregende Gelände führt dazu, dass die Änderungen zu unvorhersehbaren plötzlichen starken Böen führen.

Werfen Sie ein paar Abwinde von starken Gewittern ein (was zu einem schnellen Wechsel zwischen Gegenwind und Rückenwind führt), die Strömungsabrisse erzeugen.

Ihre Hovercrafts werden in Bodennähe ein wenig herumgeweht, was zu einer lustigen Fahrt führt.

Wenn Sie mit der Entwicklung von Tragflächen beginnen und etwas höher aufsteigen, führen die plötzlichen Böen zu einer Destabilisierung oder einem völligen Strömungsabriss. Jedes Versuchsflugzeug wird in den Boden geschleudert.

Kein Vektorschub

Erstens brauchen Sie eine Regel, dass Luftkissenfahrzeuge nur feste Triebwerke verwenden dürfen, in Kombination mit den üblichen Beschränkungen der Gesamttreibstoffkapazität oder anderen Dingen. Wenn Sie Ihre Triebwerke nicht drehen können, ist es wichtig, die Schubkraft zu maximieren, die Sie auf Kosten der vertikalen Triebwerke auf die seitliche Bewegung anwenden können, indem Sie Bodeneffekte nutzen.

Dann müssen Sie Kurse entwerfen, für die geflügelte Fahrzeuge nicht gut sind – Kurse mit einigen skurrilen Steilkurven usw. Dadurch wird Ihr Spiel auch mehr Spaß machen.

Sie müssen sich ansehen, wie echte Luftkissenfahrzeuge funktionieren, wie in der Antwort von @Willk beschrieben.

Ich werde ein wenig hinzufügen, warum geflügelte Fahrzeuge nicht funktionieren, außer an ganz besonderen Orten. Mit einem Wort, Hindernisse. Der Bodeneffekt ist vernachlässigbar, wenn Sie sich in einer Entfernung vom Boden befinden, die größer als Ihre Flügelspannweite ist, und nicht allzu bemerkbar (persönliche Beobachtung) über etwa der Hälfte der Flügelspannweite. Bäume, Gebäude, große Felsen, sogar hohes Wüstenbeifuß, alle beeinträchtigen Ihre Fähigkeit, nah genug heranzukommen, um den Bodeneffekt zu nutzen, zumal Sie sich ziemlich schnell bewegen müssen, um überhaupt in die Luft zu kommen.

Wenn Sie also eine beliebige Entfernung im Bodeneffekt fliegen möchten, benötigen Sie eine ebene Oberfläche. Entweder Wasser (wie ein Ekronoplan: ttps://en.wikipedia.org/wiki/Lun-class_ekranoplan ) oder ein Wüstenstrand wie dieser: https://blackrockdesert.org/about-the-black-rock-desert-playa /

(FWIW, ich bin über lange Strecken mit Bodeneffekt in einer Piper Cherokee geflogen. Es ist machbar, aber wenn Sie mehr als ein paar Grad drehen wollen, müssen Sie zuerst ein bisschen klettern, sonst würden Sie ziehen deine Flügelspitze im Dreck.)

Der Punkt beim Bau von Luftkissenfahrzeugen besteht darin, dass Sie die Reibungsreduzierung eines fliegenden Fahrzeugs erhalten, jedoch mit viel geringerem Leistungsbedarf, da Sie immer noch direkt auf den Boden drücken können.

Wenn Sie die Größe des Kraftwerks auf die richtige Reichweite begrenzen und das Rennen über Gelände fahren lassen, in dem Rad- oder Kettenfahrzeuge Schwierigkeiten haben würden (vielleicht eine Mischung aus Wasser, Schlamm und Landminen?), Werden Luftkissenfahrzeuge zur besten Option.

Beachten Sie, dass selbst ein Fahrzeug mit Rädern dazu neigt, in die Luft zu fliegen, sobald Sie eine bestimmte Geschwindigkeit überschritten haben. Rennfahrzeuge verfügen über alle möglichen Designmerkmale, um sie mit über 240 km/h am Boden zu halten. Ihr Hovercraft wird das gleiche Problem haben. Wenn Sie es also nicht einfach zu einer Regel Ihres Rennens machen wollen, dass das Fahrzeug ein Hovercraft sein muss , dann müssen Sie einen Kurs entwerfen, auf dem ein Hovercraft tatsächlich die beste Option ist. Was sich als Herausforderung erweisen könnte ... Es gibt einen Grund, warum sie es nicht verstanden haben. Nun, eigentlich viele Gründe ...

Ich habe eine Vision von einem Hovercraft, das der Entwicklung von America's Cup-Rennfahrern zu diesen coolen Hydroplaning-Booten entspricht, die selbst beim Wenden im Flugzeug bleiben können.

Angenommen, sie beginnen als Hovercraft, haben aber anstelle von schweren flexiblen Gummischürzen einziehbare, sich verwandelnde halbstarre Schürzen. Wenn sie schneller werden, kommt der Bodeneffekt mit der Körperform ins Spiel. Nennen Sie es Air-Surfen (weil Flugzeugfahren zu verwirrend klang).

Wenn Sie zurück in den Rocked-Modus gehen müssen, laufen Sie viel langsamer. Es könnte eine lange Gerade geben, in der sie genug Geschwindigkeit aufbauen, um in den Luftsurfmodus zu gelangen, und Taktiken, um ein Spoiler zu sein, der dazu führt, dass jemand es nicht schafft. Wenn Sie sich in der ersten Kurve nicht im Surfmodus befinden, öffnet sich eine größere Lücke zwischen den Rennfahrern.

Dies wäre dem Star Wars-Podracing ziemlich ähnlich. Soweit ich gehört habe, sind die Repulsor-Motoren bei Podracern nicht stark genug ausgelegt, um wie Flugzeuge zu fliegen, sondern nur vom Boden abzuheben. (dh sie haben eine maximale Höhenbegrenzung)

Speziell für den Rennsport. Ich würde Heliumballast vorschlagen, verbunden mit einem Heliumtank, der von den Wettbewerbsteilnehmern bereitgestellt wird.

Ein Computer mit manipulationssicheren Schutzvorrichtungen, Sie manipulationen Sie automatisch, der Computer kontrolliert, wie viel Helium im Tank und wie viel im Ballast ist.

Sie würden einen viel größeren Ballast benötigen, wenn Sie versuchen würden, ein Flugzeug zu sein.

Offensichtlich würden Sie Flügel und Rotoren verbieten, damit jeder, der versucht, mit Helium zu fliegen, nur vom Wind herumgeweht würde. Ein Gerät im Hubschrauberstil beruht auf einem Rotor zur Richtungssteuerung.

Daher möchte jeder nah am Boden sein, um nicht vom Kurs abgetrieben zu werden.

Dann können Sie sich bei den meisten, wenn nicht allen Triebwerken auf Vorwärtsbewegung statt auf Vertikalschub konzentrieren.