Hoe bouw je een goed ruimteschip: met een draaiend wiel

[Chinaman]

Grappig, ik ga ff mee fantaseren/denken.

Wat is een ionenmoter??? Waar werkt het op?
Wat voor soort materiaal wil je als huls of buitenwand gebruiken, keramiek is nogal hittebestendig, maar relatief gezien zwaar, wat dan weer eisen op de moter gaat leveren...
Je gaat er geloof ik van uit dat zo'n ding de atmosfeer in en uit kan gaan, wil je dan met je schip een binnenskelet of externe skelet hebben voor een stabiele structuur???
Aangezien dit een soort van disc is, zal het in en uit gaan van een atmosfeer problemen gaan opleveren, bij een raket zijn de neus (als de raket uit de atmosfeer gaat) voorzien van hittebestendige materialen, en als de "pod" terug gaat naar de aarde de bodem vd Pod bewerkt met zulk materiaal (bij spaceschuttels zit dat voornamelijk op de neus daar die de meeste weerstand moet doorstaan in en uit de atmosfeer) dus waar bevind zich dan precies de moter van de disc zich en hoe wil je die beschermen???

Ik hoop dat je iets aan deze vragen hebt gehad...

[Maarten]

Zeer zeker relevante vragen!!

De NASA en ESA zullen al heel wat know how in huis hebben en uw vragen kunnen beantwoorden. Ze zullen ook de realiseerbaarheid kunnen aangeven. Misschien is het dus goed vooral aan hen de verdere uitwerking over te laten. Dit basisconcept van een gyroscoop kan een aanzet zijn tot mogelijks nieuwe projecten, indien dit de reality-test doorstaat. En wie weet, maken zij al gebruik van het principe.

[Maarten]

Informatie over de ionenmotor:
http://www.esa.int/export/esaCP/ESAZ247 ... nds_0.html

[Samsa]

Maarten, ik snap nog niks van je oorspronkelijke verhaal. Gezien helder schrijven niet je sterkste punt is (als ik zo vrij mag zijn daarop te wijzen) wil ik graag voorstellen dat je een tekening maakt van wat je nu eigenlijk bedoelt met die gyroscopen en wielen.

[Maarten]

Je kan wel gelijk hebben hoor. Kijk: elk leuk idee kan plots onzin blijken als het om een of andere reden toch niet realiseerbaar blijkt. En volgens mij is dit nu zo met dit idee. Zo'n toestel moet bvb. gelanceerd kunnen worden en zich ergens tegen kunnen afzetten. Iemand maakte me daar attent op. Daar moet je dan ofwel een oplossing voor vinden, ofwel het idee laten varen. En ik laat het idee dus voorlopig varen.
Dat je er niks van snapt, kan ik eigenlijk weinig aan veranderen.

[doctorwho]

Maarten,

Welke snelheid denk je te kunnen bereiken met de door jou voorgestelde aandrijving?

[Maarten]

Ik weet het niet.
Als er iets van aan zou zijn (ik heb het niet kunnen testen), zou de snelheid afhankelijk moeten zijn van de grootte van het wiel, de snelheid van het draaien van dat wiel en van diens massa.

Dus als je het wiel zeer snel draait, en dan 'wegschiet' bereik je een hogere snelheid dan wanneer je datzelfde wiel traag draait en dan pas wegschiet. Zo kan je bepalen hoe snel je telkens wil reizen.
Maar de snelheid die je zo kan bereiken moet dan weer samenhangen met de grootte van zo'n wiel. Een groter wiel kan hogere draaisnelheden bereiken, en dus sneller wegschieten na 'afgeschoten' te zijn.
Maar een groter wiel zorgt normaal gezien ook voor meer massa en dat zal dus remmend werken op die snelheid.
enz.

Dus hoe groter het wiel en hoe kleiner de massa, hoe meer snelheid. En die verhouding zou je kunnen moeten berekenen.
Misschien is die verhouding al uitgetest. Heeft iemand een link?

Ik wil me wat meer verdiepen in de natuurkunde ervan.
Misschien kan je zelf wat inhoudelijk tegengas geven, als ik hier fout zit qua redenering.
(graag!)

Ps: de toepassing hoeft niet enkel te gelden voor ruimtevaart. Misschien kan het een goede energieopwerker zijn in vacuüm.
Weet ook dat je in de ruimte zeer hoge snelheden kan halen met een draaiend wiel, aangezien de weerstand er minder is dan hier. Plus dat een beweging daar voortduurt. (ook draaibewegingen: zie rotatie planeten)

[Maarten]

Heb je ooit een racewagen op een circuit zien botsen en wegcatapulteren, enkel als gevolg van de draaiende banden die ergens tegen komen, als ware het zeer snel draaiende gyroscopen, die plots ergens tegenbotsen en weggeschoten worden?
Volgens mij zijn autocrashes en de wijze waarop auto's tgv hoge snelheden ergens tegen weggeslingerd worden ook deels te wijten aan dit 'wegschiet-effect' van als een razende draaiende gyroscopen.

Dus eigenlijk bestaat het principe al: een turbine of straalmotor die x-aantal rpm's draait.
Alleen komt er nu een 'wegschietsnelheid' bij na botsing.
Zo zou je aan het aantal rpm's van een wiel van x diameter moeten kunnen berekenen aan welke snelheid deze wegschiet (zonder weerstand) na botsing. De F van de botsing zal wellicht ook een invloed hebben.
Met een tuimelschijf kan je het toestel richting geven.

[Samsa]

... Start-->Programma's-->Bureau accessoires-->Paint

[Maarten]

Samsa, ik heb een tekening klaar, maar ben me bewust dat die nog moet veranderen.

Volgens mij bevat het bovenstaande zelfs fouten.
Zo zal de wegschietsnelheid niet afhankelijk zijn van de grootte van het wiel. Enkel van de rpm, die voor elk wiel hetzelfde kan zijn, ongeacht de grootte. Je hebt enkel minder kracht nodig om het wiel op snelheid te brengen bij een kleiner wiel.


Zo kan je met een groot tandwiel een 10 keer kleiner tandwiel aan 10 keer hogere snelheid doen wegschieten.

Dit kan een lanceermethode zijn.


Je mag in elk geval al besluiten dat met rotatie meer te bereiken is dan we vermoeden. Als we gewoon al naar planeten en het heelal kijken, is rotatie hét principe dat heel wat aanstuurt. Misschien moeten we de effecten van rotatie veel beter bestuderen.
Van katrolsystemen tot turbines, dynamoprincipes en hoe versnellingen op een fiets werken. Het wiel 'heruitvinden' is misschien niet overbodig. Misschien zien we bepaalde effecten over het hoofd die enorm bruikbaar kunnen zijn.

[Jinny]

Probleempje dat je mi bij een groot wiel over het hoofd ziet zijn de centrifugaal krachten die erop inwerken.
Deze zullen ervoor zorgen dat het wiel bij bepaalde rotatie snelheid zichzelf uit elkaar scheurt.

[Maarten]

Ah, ja daar zal je zeker gelijk in hebben. Iemand gaf hier trouwens een filmpje waarin dat gebeurde.
Met een relatief klein wiel, maar zeer hoge snelheid.
Misschien mag je maar een maximale snelheid nastreven afhankelijk van de diameter en soort materiaal. (rpm)
En kan dat ook berekend worden.
Materiaalsterkte zal dus ook een rol spelen. Misschien ligt in dit laatste daarom een cruciale factor.
Misschien zijn er mensen die weten of dit effect kan worden gereduceerd door ander materiaal te gebruiken voor de kern van een draaiende schijf dan aan de rand bijvoorbeeld.
Twee wielen met eenzelfde diameter, maar van verschillend materiaal gemaakt, hebben in dat geval misschien een ander toerental nodig om te scheuren tgv centrifugaalkracht.

[Jinny]

Licht en sterk materiaal dat over de oppervlakte ook de luchtdruk kan weerstaan.
Gewicht is massa en vereist sterker materiaal.
Hoe meer gewicht, hoe sterker de centrifugaal krachten.

Maw, leuk idee maar onpraktisch.

[Maarten]

ok, maar zou dat ook meespelen in vacuüm?
Want het zou de bedoeling zijn het af te schieten in vacuüm zodat de beweging doorblijft gaan.
Speelt dat element van luchtdruk in vacuüm in diezelfde mate mee? Misschien niet he?

[Jinny]

Natuurlijk wel, de druk die de lucht inwendig heeft om de passagiers te laten leven drukt van binnenuit tegen de romp.

Misschien is het een tip om eens wat middelbare school boeken natuurkunde te bestuderen?
Je slaat namelijk nogal wat elementaire stappen over.