Ist es möglich, einen Fallschirm zu bauen, der groß genug ist, um jegliche Geschwindigkeit zu stoppen?

Diese Idee kam mir, als ich Kerbal Space Program spielte. Ich bemerkte, je größer mein Fallschirm war, desto langsamer würde meine Rakete nach Kerbin zurückfallen. Ich würde gerne wissen, ob es möglich ist, in der realen Welt einen Fallschirm zu bauen, der so groß ist, dass er jede Geschwindigkeit stoppen könnte und im Wesentlichen alles, was daran befestigt ist, in der Luft schweben lässt. Der gesunde Menschenverstand sagt mir "nein", aber ich könnte mich immer irren, und ich würde gerne eine Erklärung dafür haben, ob es möglich ist oder nicht.

Nein, denn der Luftwiderstand wirkt nur, wenn Sie sich bewegen. Aber die Endgeschwindigkeit könnte im Prinzip beliebig klein gemacht werden, denke ich.
Ich glaube, es heißt Drachen. Warte, ich habe noch keinen gesehen, der groß genug für eine Person ist.
Heißluftballon kommt mir in den Sinn, obwohl es nicht ganz dasselbe ist wie ein Drachen.
Was würde verhindern, dass der Fallschirm herunterfällt?
Natürlich gilt der Kommentar von @JavierBadia für eine einfache, statische Atmosphäre. Wenn Sie etwas tun, können Sie die Thermik ausnutzen. Natürlich möchten Sie eine aktive Lenkung haben, an welcher Stelle Sie einen Soft-Wing-Gleiter haben. Ich glaube, wir haben dafür eine Seite: Aviation .
Theoretisch vielleicht; Wenn Sie einen Fallschirm mit genügend Masse im Vergleich zum Rest des Universums erstellen würden, würden andere Objekte von seiner Anziehungskraft angezogen und nicht umgekehrt. Ich sage vielleicht, weil die Schwerkraft kleinerer Objekte immer noch größere Objekte anzieht, auch wenn sie durch die Schwerkraft des größeren Objekts überwältigend aufgehoben wird.
Denken Sie daran, dass KSP ein halbwegs anständiges Orbitalmodell, ein etwas fehlerhaftes Modell der mechanischen Kräfte zwischen Ihren Raketenteilen und ein sehr fehlerhaftes aerodynamisches Modell hat. Leider ist die Fallschirmphysik in erster Linie aerodynamisch.
Ja, ein kugelförmiger Fallschirm, der den ganzen Planeten umfasst. An den Rändern kann keine Luft entweichen.

Antworten (8)

Nein. Alle Fallschirme, ob Nur-Schlepp- (rund) oder Tragflächenschirme (rechteckig), sinken. Ein gewisser Luftstrom ist erforderlich, um aufgeblasen zu bleiben, und dieser Luftstrom kommt vom stetigen Abstieg.

Ob Ihre Nettoabstiegsrate positiv oder negativ ist, ist eine andere Frage. Es ist ziemlich einfach, unter einem Fallschirm zu sein und am Ende aufzusteigen (ich habe es selbst getan), Sie brauchen nur einen Aufwind, der Ihre Sinkgeschwindigkeit übersteigt. Dauert aber nie, da ein permanent schwebender Fallschirm gegen ein paar Naturgesetze verstoßen würde.

Danke für die Antwort! Ich hatte nicht daran gedacht, dass der Fallschirm entleert wird, das ist ein toller Punkt. Danke auch an alle die meine Frage kommentiert haben. Rundum tolle Antworten! :)
Wenn Sie jedoch sehr klein und leicht sind, wie Löwenzahnsamen oder Ballonspinnen, können Sie manchmal wochenlang "Fallschirmspringen"!
@szulat: Wenn Sie klein genug sind (mikroskopisch), wird die Schwerkraft im Wesentlichen irrelevant.
welche Naturgesetze verletzt werden
@coburne: Was nach oben geht, muss auch wieder herunterkommen :)
+1 Dies ist die richtige Antwort. Obwohl ein bestimmter Aufwind möglicherweise nicht ewig anhält, ist es durchaus möglich, genügend Aufwinde zu finden, um mehr oder weniger unbegrenzt in der Luft zu bleiben. Es ist auch nicht undenkbar, dass ein bestimmtes geografisches Merkmal oder atmosphärisches Phänomen einen mehr oder weniger anhaltenden Aufwind erzeugt. Die Heizung eines aktiven Vulkans zum Beispiel. Außerdem kann der Kernaufwind im Zentrum eines großen Tiefdruckzentrums ziemlich lange anhalten. Hadley-Zellen (aufgrund globaler solarer Erwärmungsmuster) führen auch zu mehr oder weniger anhaltenden Aufwinden in der Nähe des Äquators.
Ich denke, Sie meinen wirklich das Gesetz der Wahrscheinlichkeit, weil es explizit um Zeit geht.
a permanently floating parachute would violate a couple of laws of nature.Nein. Könnte jedoch die Sensibilität darüber verletzen, was einen Fallschirm ausmacht. Wenn Sie aus ausreichend leichten Materialien (leichter als die Atmosphäre, in der sie operieren) einen Fallschirm herstellen könnten, der groß genug ist, sodass Ihr Fallschirm und Ihre Nutzlast ein kombiniertes spezifisches Gewicht haben, das gleich oder kleiner als das der Atmosphäre ist, dann würden Sie enden mit so einem "Fallschirm". ... es wäre nur fraglich, ob dies aufgrund des von ihm verwendeten Betriebsmechanismus richtig als "Fallschirm" bezeichnet werden könnte oder nicht.
@reirab Ich bin weder Physiker noch bin ich jemals zuvor Fallschirm gesprungen, aber ich habe das Gefühl, dass Fallschirmspringen über einen aktiven Vulkan eine schreckliche Idee zu sein scheint ...
@corsiKa Einverstanden. Ich habe nur darauf hingewiesen, dass es eigentlich gegen keine Gesetze der Physik verstößt, und nicht darauf hingewiesen, dass es eine gute Idee ist. :) Fallschirmspringen im ITCZ ​​ist wahrscheinlich auch keine gute Idee, aber theoretisch sollte es funktionieren.
@ HopelessN00b Wenn Ihr Fallschirm und Ihre Nutzlast ein kombiniertes spezifisches Gewicht hätten, das gleich oder kleiner als das der Atmosphäre ist, würden wir es einen Ballon nennen, keinen Fallschirm.

Theoretisch wäre es möglich, aber nur auf sehr nebensächliche Weise: Wenn Sie einen Fallschirm bauen, der so groß ist, dass er die gesamte Erde einkapselt, fungiert er tatsächlich als Ballon und fällt aufgrund des Innendrucks nicht herunter Atmosphäre.

Dies würde in der Praxis aus offensichtlichen Gründen nicht funktionieren, aber vielleicht können Sie in Kerbal so etwas tun.

Ich sollte das nicht positiv bewerten, aber ich dachte dasselbe, als ich die Frage las.
Selbst in KSP konnte man keinen Fallschirm um die gesamte Atmosphäre herum bauen. Eine Lektion, die Sie von KSP lernen, ist, wie groß die Welt im Vergleich zu Ihrem winzigen Schiff ist.

Ein Fallschirm ist ein Gerät, das speziell entwickelt wurde, um viskose Reibung zu erzeugen. Viskose Reibung erzeugt eine Kraft, die:

  1. ist entgegen der Geschwindigkeit orientiert;
  2. ist proportional (eine bestimmte Potenz von [*]) der Geschwindigkeit.

Die Fallgeschwindigkeit nimmt also zu, bis die Widerstandskraft (nach oben gerichtet) gleich dem Gewicht des fallenden Objekts (nach unten gerichtet) wird. Diese Gleichgewichtsgeschwindigkeit kann verringert werden, indem der Luftwiderstand erhöht wird, kann jedoch nicht vollständig getötet werden (es sei denn, Sie haben einen unendlichen Luftwiderstand), da dies die Luftwiderstandskraft töten würde.

Wenn Sie die Bewegung stoppen möchten, benötigen Sie eine andere Kraft, dies kann die Auftriebskraft sein (aber dann haben Sie einen Aerostaten). Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Luftstrom nach oben zu haben, dann fallen Sie in Bezug auf die Luft, die in Bezug auf den Boden stabil ist.

[*] Normalerweise F ∝ v für kleine Reynoldszahl u F ∝ v 2 für große Reynoldszahl

Überrascht, dass diese Antwort nicht mehr positive Stimmen hat - es ist die direkteste Antwort hier und die einzige, die ausdrücklich auf die Schlüsseltatsache hinweist, dass der Luftwiderstand eine gewisse (Luft-) Geschwindigkeit erfordert.

Es könnte möglich sein, wenn der Fallschirm sehr groß, starr und wie ein schwebendes Objekt geformt wäre und Sie aus dem Vakuum des Weltraums herabsteigen würden. In diesem Fall würde der Fallschirm über der Atmosphäre schweben. Es ist einfacher zu visualisieren, wenn Sie sich vorstellen, dass der Fallschirm ein Boot ist und Sie ins Wasser gefallen sind; Das Boot würde auf dem Wasser schwimmen und Ihre Geschwindigkeit auf Null reduzieren.

Hmm, interessante Idee, könnte eine gute Erfindung sein!
Eigentlich ist das schon erfunden, nur dass es nicht vom Weltraum aus starten muss und in niedrigeren Höhen tatsächlich viel besser funktioniert als am Rande des Weltraums. Es heißt... ein Ballon. :) Auch Blimps und Luftschiffe. Dieses Prinzip funktioniert tatsächlich besser in niedrigeren Höhen, weil das, auf dem Sie schweben, dichter ist. Wasser hingegen ist nicht nennenswert komprimierbar, weshalb man in geringeren Wassertiefen nicht viel besser schwimmt als an der Oberfläche. Außerdem hat Wasser eine Oberflächenspannung, die beim Aufschwimmen hilft.
@reirab ist das das gleiche? Ein Ballon ist geschlossen und enthält z. B. heiße Luft oder Helium, um seine Gesamtmasse kleiner als die der Luft zu machen, die er verdrängt (auch „auftriebsfähig“ genannt). Ich denke, Thomas schlägt etwas ohne Spitze vor, das leeren Raum "enthält", so wie ein Ruderboot auf einem See Luft enthält. Ich denke, der Trick besteht darin, es aus etwas zu bauen, das leicht und stark genug ist, ein Material, das luftig ist wie Holz zu Wasser, sodass die Hülle + ihr internes Vakuum nicht mehr wiegen als die Luft, die sie verdrängt.
@ user3764 Ich meinte mehr das Konzept des "Auf der Atmosphäre schweben" als sein tatsächlich vorgeschlagenes Design. Sicherlich wird der Auftrieb von der Luftfahrt schon seit geraumer Zeit genutzt. Damit das „Open-Top“-Design funktioniert, müsste die Oberseite des Rumpfes außerhalb der Atmosphäre bleiben, so wie die Oberseite des Rumpfes eines Bootes über dem Wasserspiegel bleiben muss. Es wäre sehr schwierig, ein Material zu finden, das stark genug ist, um nicht zu kollabieren, und leicht genug, um tatsächlich auf der extrem spärlichen Atmosphäre in großen Höhen zu schweben. Ein Ballon ist viel einfacher und erfüllt das gleiche Ziel.
Die Atmosphäre gewinnt zu langsam an Druck, als dass Sie irgendetwas von angemessener Größe darauf schweben lassen könnten

Am nächsten kommen Sie einem Fallschirm, der groß genug ist, um Ihren Abstieg bis zu dem Punkt zu verlangsamen, an dem Sie in der aufsteigenden Luft Auftrieb finden und wegsteigen können.

Es gibt sie und sie heißen Gleitschirme! Genau genommen fallen sie immer noch mit 1 bis 2 Metern pro Sekunde, sind aber darauf angewiesen, dass aufsteigende Luft (Thermik, Grat usw.) langsamer „fällt“ als ein Paket umgebender Luft.

Einige große Kumulonimbuswolken sind groß genug, um sogar einen normalen Fallschirm „aufzusaugen“, und ich bin unter großen Stürmen geflogen, die so stark zu saugen scheinen, dass ein Zementsack in der Luft bleiben würde!

In stiller Luft stecken Sie jedoch in einem Luftstrom fest, der einen Luftwiderstand verursacht, sodass eine Art Bewegung erforderlich ist.

+1 für die Erwähnung von "Cloud Suck" .

Ohne die Möglichkeit, die Form des Fallschirms zu ändern, nein. Mit der Fähigkeit, ja – kurz.

Ein moderner quadratischer Fallschirm fungiert als Flügel und erzeugt genug Auftrieb, um den Abstieg des Fahrzeugs zu verlangsamen, ist jedoch auf Vorwärtsbewegung angewiesen, um dies zu tun und aufgeblasen zu bleiben. Wenn die Hinterkante des Fallschirms schnell nach unten gezogen wird, wird die Luft, die sich unter dem Flügel bewegt, nach unten abgelenkt, wodurch für einen kurzen Moment viel Auftrieb erzeugt wird. Dies wird als "Abfackeln" bezeichnet. Mit dem richtigen Training und unter den richtigen Bedingungen kann sich ein Fallschirmspringer relativ zum Boden tot in der Luft aufhalten. Dies direkt zu tun, bevor Sie den Boden berühren, ist der Trick, um auf Ihren Füßen zu landen.

Flaring hört sich verdächtig nach Flattern an...

Ich werde mit „Ja“ antworten, wenn Sie über einen Fallschirm nachdenken, der eine Möglichkeit für eine Person ist, die aus einem Flugzeug geschleudert wird, um sicher auf die Erde zu fallen.

Theoretisch könnte man einen Fallschirm mit einer Heliumschicht konstruieren, um die nach unten gerichtete Gravitationskraft des Fallschirms und der Person in einer bestimmten Höhe, möglicherweise 4 km über dem Boden, um Berge zu vermeiden, mit einer nach oben gerichteten Auftriebskraft in Einklang zu bringen. Das Helium könnte komprimiert und im Fallschirm freigesetzt werden, wenn beim Auswerfen oder Fallen an einer Schnur gezogen wird.

Natürlich wäre es als Fallschirm nutzlos, es sei denn, man entleert langsam das Helium, das die Fallgeschwindigkeit kontrolliert. (Es sollte auch die übliche Fallschirmform und -stärke als Backup haben, falls das System wegen eines Defekts nicht funktioniert).

Helium ist sehr teuer. Man könnte die Explosionsgefahr ignorieren und Wasserstoff verwenden, schließlich ließe er sich in einem Modul stark genug komprimieren, um bei normalen Flügen keine Probleme zu bereiten. Ein solcher Fallschirm gewährleistet eine sichere Landung, da die Person den Ort zum Landen auswählen kann, indem sie langsam den Fallschirm/Ballon entleert und zu besseren Orten driftet.

In diesem Fall wäre es tatsächlich ein Aerostat , kein Fallschirm.
@Ruslan, deshalb habe ich Parachute definiert, es ist eine Methode, um das Leben der ausgeworfenen Piloten / Passagiere zu retten. Es soll nicht in der Luft bleiben, sondern zur Sicherheit beitragen, weshalb Fallschirme erfunden wurden. Ein Aerostat erfüllt eine andere Funktion.

Ja, es ist möglich. Der Trick besteht darin, einen Fallschirm zu haben, der groß genug ist, dass sich sein Schwarzschild-Radius bis zum Objekt erstreckt, das er anhebt.

Unter solchen Umständen würde der Fallschirm ALLE Bewegungen des Objekts, das er anhebt, stoppen.

PS Ich habe gerade Interstellar gesehen :D

Ich wollte gerade positiv abstimmen, da dies eine nette Idee ist. Dann sah ich, dass Sie scheinbar nur Interstellar zitieren, und beschloss, etwas länger darüber nachzudenken. Haben Sie zum Schluss eine positive Stimme, aber eine kleinere als ursprünglich geplant.
@phresnel Würdest du es vorziehen, wenn ich die Schwarzschild-Metrik zitiere? Um zu zeigen, dass ein 4-Vektor am Schwarzschild-Radius vollständig gedreht wäre?
Ich beschäftige mich nicht mit diesem Thema, aber das wäre cooler, als populäre Science-Fiction zu zitieren :D
Ist es möglich, einen Fallschirm zu bauen, der groß genug ist, um jegliche Geschwindigkeit zu stoppen?
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