Frage von LebenderToter, 78

Was ist die effizienteste Art sich durch den Luftraum zu bewegen / zu fliegen?

Gesucht wird eine möglichst effiziente Art sich durch die Luft zu bewegen. Das "Gleiten" scheint am besten zu sein, da lediglich eine statische leichte Auftriebsfläche benötigt wird. Was naturlich auch gute Aerodynamik voraussetzt.

Ich würde gerne dieses Prinzip mit einer effizenten Art des Auftriebs kombinieren, denn schliesslich funktioniert gleiten nur wenn eine gewisse Höhe erreicht wird. Der dynamische Auftrieb scheint am logischten zu sein, oder?

Folgendes mechanisches Konstrukt finde ich persönlich interessant: youtu.be/-gc8kBmzOOI

Es verbraucht weniger Energie als ein Hubschrauber, da keine kontinuierliche schnelle Rotation benötigt wird. Ebenfalls wird auch beim Flugzeug viel Energie verbraucht durch Sprit, dass für Turbinen, Düsen u.ä. benötigt wird.

Der größte Konflikt ist eine möglichst saubere und leicht erneuerbare Energiequelle zu finden. Solar-/ Photovoltaik-Systeme bzw. Strom liegt nah liegend. Jedoch ist die Technik scheinbar sehr kostenspielig, unausgereift und die Akkus wiegen eine Menge.

Träumerisch: Der größte Wunsch wäre ein "Flugschiff" zu entwickeln, dass ca. vier Personen Platz bietet, 400km durchhält, sich sicher landen lässt und vorallem kaum Energie verbraucht bzw. sie evtl. selber reproduzierbar ist (Durch eigene Bewegung, Dynamo oder Stromeinspeisung). Ein Perpetuum Mobile wäre natürlich ideal aber wohl unrealistisch.

Zurzeit sind solche "Flugschiffe" eher uneffizient, hochkomplex und verschlingen Millionen von Dollar. Hier paar Beispiele: https://youtu.be/VRZNLBL7Px4

Wie würdet ihr das effizienteste "Flugschiff" bauen?

PS. An alle Hardcore-Etatisten: Verschont mich bitte mit euren deutschen Rechtsbelehrungen.

Antwort
von Hamburger02, 23

Mein Luftschiff der Zukunft würde so aussehen:

1. Auftriebskörper.
Klassisch: man nimmt ein leichtes Gas zum Füllen der Auftriebskörper mittels leichtem Überdruck. Helium ist teuer und Wasserstoff ist gefährlich.

Mein Vorschlag: man nimmt als Auftriebsmittel Vakuum. Das kostet nichts und ist ungefährlich. Dazu müsste man aus einem extrem leichten aber stabilen Material Kugeln bauen, die dem Luftdruck stand halten können. Stelle mir z.B. Kugeln aus Carbonschaum mit Durchmesser etwa 1m vor. Die werden mit Vakuumpumpen leergepumpt und erzeugen so Auftrieb. Bei etwa 0,1 bar hat man einen ähnlichen Auftrieb wie bei einer Wasserstofffüllung. Über die Regulierung des Unterdruckes kann man den Auftrieb regeln.
Die Auftriebskugeln werden vor dem Flug leergepumpt, sodass man beim Flug nur noch die Regelenergie benötigt.

2. Tragende Struktur:
Die Kugeln werden zu Paketen zusammengefügt. Die Verbindung an den Berührungspunkten müsste fest aber elastisch sein. Dadurch erhält man eine selbsttragende Konstruktion und spart sämtliche sonstigen Gitterkonstruktionen.

3. Hülle
Es müssen noch Dünnschicht-Solarmodule entwickelt werden, die einfach und billig in Masse hergestellt werden können und mit denen sich Dachziegel, Fassaden oder Luftschiffhüllen beschichtet lassen. Damit wird die tragende Konstruktion aus den Kugeln überzogen. Dellen in der Hülle stören nicht. Sie könnten ähnlich wie bei Golfbällen die Aerodynamik sogar verbessern. Gelandet wird das Luftschiff quer zur Sonne gestellt und erzeugt mit der Hülle wegen der großen Fläche jede Menge Strom. Mit dem wird mittels Elektrolyse Wasserstoff hergestellt und gespeichert.

4. Antrieb
Als Antrieb setze ich eine wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle ein. Mit dem Strom werden die Propeller elektrisch angetrieben. Die ganze Mimik wiegt wesentlich weniger als Akkus als Energiespeicher.
Scheint die Sonne beim Flug, wird der von der Hülle erzeugte Strom direkt zum Antrieb genutzt, ansonsten kann jederzeit die Brennstoffzelle zugeschaltet werden.

Kommentar von knutullerich ,

Das ein luftleerer Raum einen Auftrieb erzeugt scheint mir dann ja doch ganz schön fantastisch!Wieviel Auftrieb wüde denn deiner Meinung nach ein kubikmeter haben? 

Antwort
von Fuchssprung, 20

Ich würde ein Flugzeug aus super leichtem Material bauen. Karbon würde ich nur dort als "Stütze" einsetzen wo es nicht anders geht. Zum Beispiel für die Sitze. Mein Material für die Außenhaut wäre noch viel leichter und flexibler. Ich könnte mir eine Seide vorstellen, wie sie bei der Fallschirm- oder Ballonherstellung verwendet wird. Ansonsten würde ich das Flugzeug als "Nurflügler" konstruieren. Stabilität würde ich erreichen durch inneren Druck, wie bei einem Luftballon oder einer Luftmatratze. Allerdings würde ich es nicht mit Luft füllen, sondern mit einem sehr leichten Gas. Dann hätte es einen eigenen Auftrieb und brauchte nur noch einen Vortrieb. Dafür braucht es nur sehr wenig Energie. Die Energie der Sonne könnte ausreichen, wenn das Problem der Speicherung noch weiter verbessert wird.

Antwort
von michele1450, 49

bei E Flugzeugen stimmt das mit dem akku schon aber es kommt auf die art des akkus an Lithium, Nickel, Blei..... da muss man schauen was eher passt wenn geld keine rolle spielt ist es Lithium, 

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community