Abheben auf der Venus?
Hallo, fragt mich bitte nicht, wie ich auf solche Fragen komme, aber ich habe einen kleinen fernsteuerbaren Hubschrauber (0,2kg, Durchmesser der Rotoren ist 10cm). Wenn ich ihn in meinem Garten fliegen lasse, hebt er mit 400 Umdrehungen pro Minute ab (bei der Schwerebeschleunigung 9,81N/kg und der vorherrschenden Luftdichte von ungefähr 1,2g/cm^3). Nun hab ich mich gefragt, wie viele Umdrehungen pro s oder min notwendig wären, wenn ich dasselbe auf der Venus machen würde (mit einer Schwerebeschleunigung von 8,87N/kg und einer Atmosphärendichte von 0,1g/cm^3).
Danke für eure Hilfe, finde solche Sachen echt spannend.
LG Melleo
2 Antworten
Die Atmosphärendichte, die Du angegeben hast passt eher zum Mars mit seiner dünnen Atmosphäre. Auf der Venus herrscht Hochdruck mit einer entsprechend höheren (nicht niedrigeren) Atmosphärendichte. Aber egal. In einer dünneren Atmosphäre brauchst Du entweder größere Rotorblätter und/oder eine höhere Drehzahl. Das ist schon richtig. Der Marshubschrauber Inginuity hat z.B. bei 680g Eigengewicht Rotorblätter mit dem Durchmesser von 1,2m. Das ist relativ groß für solch einen Winzling. Aber wenn Du es genau wissen willst, dann rechne selbst. Stelle ein Kraftgleichgewicht auf. Errechne den Strömungsdruck, die Strömungskraft. Eine schöne Physikaufgabe.
Auftriebskraft > Gewichtskraft entspräche einem Steigflug
Auftriebskraft = Gewichtskraft entspricht Standschwebe. Das ist quasi die Minimalforderung, der Grenzfall
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Venus_(Planet)
Die Venusatmosphäre hat rund 90-mal so viel Masse wie die Lufthülle der Erde und bewirkt am mittleren Bodenniveau einen Druck von 92 bar. Dies kommt dem Druck in gut 910 m Meerestiefe gleich. Die Atmosphäre ist an der Oberfläche mit ca. 65 kg/m³[1] im Mittel etwa 50-mal so dicht wie auf der Erde (ca. 1,2 kg/m³,[11] entspricht etwa 1/800 der Dichte von Wasser).
Mit den angegebenen (bzw. angeblichen) Atmosphärendichten stimmt jedenfalls etwas hinten und vorne nicht.
1.2 Gramm pro Kubikzentimeter ist jedenfalls höher als die Dichte von Wasser.
Die Luftdichte der Erde ist 1,2 g/dm² (Liter) oder 1,2 kg/m² oder 0,0012 g/cm³.
Dein Wert ist tausendfach zu groß, dementsprechend ist die "Luft" am Venusboden rund 80mal so dicht wie auf der Erde.
Also wurde ich Rotorgröße und/oder Umdrehungszahl reduzieren.
Ok, die Dichte habe ich so im Internet gefunden… das mit dem Inginuity ist ja mal echt krass! Wie stelle ich so ein Kraftgleichgewicht auf? Müsste die Auftriebskraft nicht größer als die Gewichtskraft sein?