Wirkungsweise des Impuls-Antriebs

M

Max

Guest
Der Impulsantrieb funktioniert doch eigentlich nach einer Art Rückstoßprinzip, nicht wahr?
Es ist also so, dass der Vortrieb durch Ausstoß von "Masse" entegen der "Fahrtrichtung" geschieht.

Wenn wir also bei der Enterprise-D die netten gelb bis rot leuchtenden Impulsantriebselemente nehmen, kann das Schiff durch sie nur "nach vorne" fliegen. Wenn ich mich nicht sehr irre, erlebten wir aber auch (hin und wieder) den Fall, dass man mit voller Impulskraft rückwärts flog. Wie ist das möglich?
Durch eine bestimmte "Schubumkehrung", die die Ausstoßrichtung veränderte, oder einfach durch Einsatz der (ansich doch schwächeren) Manöverdüsen, die an vielen Punkten des Schiffes verteilt waren...
 
Also der Impulsantrieb der Enterprise kann nicht auf die Weiße eines heutigen Impulsantriebes funktionieren, weil
1. dieser darauf basiert wenig Teilchen auszustoßen und damit eine geringe Beschleunigzung in Kauf und eine hohe Endgeschwindigkeit als Dank zu nehmen.
- Die enterprise düst aber wie verrückt.
2. Für die Masse der Enterprise irrsinnig viel Masse notwendig wäre.
--> Der Impulsantrieb heißt zwar so funktioniert aber irgentwie anders....

Und auf deine Frage direkt: Hm nö also wenn die Enterprise wirklich nur hinten einen "Strahler" hat (und es sieht ganz dannach aus) dann ist es unmöglich Rückwärts zu fliegen. Der Streuungswinkel beträgt im besten Falle 180° und somit könnte sie max. nach Back/Steuerboard fliegen.
 
Hmm, ok, aber....

Im Weltraum herrscht Schwerelosigkeit (deswegen besitzt die Enterprise sozusagen keine Masse im eigentlichen Sinne) und weil es auch keine Reibungsverluste oder einen "Fahrtwind" gab, wird das Schiff nach einer initialen Zündung auch nicht gebremst, solange man nur nicht noch weiter Beschleunigen müsste.
Irgendwo liegt hier auch noch das "technische Handbuch" rum; darin sollte dazu ja wohl was stehen. Wenn auch auf fortschrittliche Art und Weise, so bin ich dennoch davon Überzeut, dass es sich beim Impulsantrieb um ein Rückstoss-Aggregat handelte :rolleyes:

Anzeichen für eine Schubumkehr scheint es aber wohl tatscählich nicht zu geben...
 
also gleich ziehe ich mein "Jenseits von Star Trek" zu rate, aber bis dahin soviel:
Du sprichst mit deinem "kein Fahrtwind" Gedanken ein Interessanten weiteren Faktor an: Wie kann die Enterprise bremsen, wenn sie vorne kein "Triebwerk" hat ?
les...les...les...

Ja also sein Hauptargument gegen den Impulsantrieb ist in der Tat die Große Menge an Masse die Mitgeführt werden müsste.
Bei Wasserstoff: 10000x Nutzlast; Bei Antimaterie immerhin noch:16x Nutzlast...
 
Gibt es da Tatsächlich Handbücher die man über den Warpantrieb lesen kann?


Ich stelle mir das eher so vor.

Impuls ist sowas wie Subwarp, bis man eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat und durch die Schall bzw. durch die Warpmaucher fliegt und eben den Raum um das SChiff herum bewegt und nicht das Schiff! :)
 
Max schrieb:
Hmm, ok, aber....

Im Weltraum herrscht Schwerelosigkeit (deswegen besitzt die Enterprise sozusagen keine Masse im eigentlichen Sinne)......

Schon mal Physikuntericht gehabt? Schwerelosigkeit bedeutet nicht Masselosigkeit.
Hier kannst du nachlesen, was Schwerelosigkeit bedeutet.

Das Problem mit der hohen Masse ensteht aus der Masseträgheit. Ohne Einwirkung einer äußeren Kraft verharren Körper in dem Bewegungszustand in dem sie sich befinden. Ohne die Einwirkung äußere Kräfte bewegt sich eine träger Körper mit konstanter Geschwindigkeit geradlinig fort, ein träger Körper im Ruhezustand bleibt in diesem.
Je größer die Masse eines Körpers ist, um so größer muß auch die äußere Kraft sein um die bloße Masseträgheit zu überwinden.
 
Bernd schrieb:
Schon mal Physikuntericht gehabt?
Schon mal Gespür für den Umgang mit anderen Menschen gehabt ;) ?
Ich will keinen Streit, entschuldige; war nicht so gemeint :)
Aber wenn Du Deinen Wissensvorsprung schon entsprechend verpacken möchtest, dann zerstöre Dir nicht alles, indem Du danach einen Wikipedia-Link angibst :eek:

Einerseits habe ich das mit der Masse ja in dem Beitrag, in dem ich darauf Bezug nahm, bereits durch das "im eigentlichen Sinne" relativiert, zweitens lag ich aber durchaus schlicht und ergreifend daneben. Ich bin im Moment auch eher im geistes- als im naturwissenschaftlichen Genre unterwegs. Egal :rolleyes:

Nachdem ich ein wenig im Technischen Handbuch (recht viel weitere Literatur, die Star Trek in seine physikalischen Grenzen zurückweist, besitze ich leider nicht) geschmökert habe, fällt mir jetzt erstmal auf, dass ich das ganze nochmal lesen sollte. ;) Tatsächlich scheint nicht alleine ein Rückstoss zur Anwendung zu kommen, sondern auch eine "Miniatur" des Warpantrieb-Prinzips.

Ich lasse mich gerne weiter erleuchten :)
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Sorry Max, Smiley vergessen! Die Frage war ironisch gemeint.
Auch gings nicht um einen Wissensvorsprung, sondern um eine Wissenauffrischung, denn der Denkfehler hinsichtlich der Schwerelosigkeit im Zusammenhang mit Massen ist weit verbreitet, weil die Schulzeit ziemlich weit zurück liegt.
Hinsichtlich des Wikipedia-Links darf ich dir sagen, das mir die teilweisen Unzulänglichkeiten der dortigen Beiträgen bekannt sind, deswegen benutze ich sie nur bedingt, weil

- ich Schwierigkeiten haben Dinge kurz und bündig zu formulieren, da ist es einfach auf entsprechende Quellen, die das wiedergeben, was ich auch sagen will, zu verweisen.

- ich zwar auch über andere Internetquellen verfüge, eine Verlinkung mit ihnen aber mit Problemen verbunden ist hinsichtlich des Zugriffs. Da ist es mit Wikipedia einfacher, wenn der Beitrag dort, das selbe aussagt.

- einen kleinen Fehler habe ich doch gemacht, denn die Beiträge in der englischsprachigen Wikipedia sind weniger fehlerhaft. Für einfache Begriffserklärungen reich Wikipedia aber aus.
 
Bernd schrieb:
- ich Schwierigkeiten haben Dinge kurz und bündig zu formulieren, [...]
Na das ist mir sympathisch, denn ich kenn's von mir manchmal auch nicht anders :)

Und da die Wissensauffrischung wohl tatsächlich nötig war, ist nun ja alles in Ordnung :)

Zwar stimmt das, Galaxy-Class, was Du geschrieben hast zweifellos, dennoch bemühten sich ja viele (nicht nur Fans, sondern auch Leute aus dem Produktionsstab) darum, Lösungen zu finden, die es der Fiktion erlaubten mit der Wissenschaft eine kurzeweile Allianz einzugehen ;)
Okuda und Sternbach mit ihrem Technik-Buch über die Enterprise zum Beispiel.

Zum Impuls-Antrieb heißt es:

Die Antriebskraft, die in den besten gegenwärtigen oder in der Entwicklung befindlichen impulsspezifischen Fusionsmaschinen enthalten war, lag wesentlich niedriger als die benötigte Beschleunigung von 10 km/sec².
Also: Zu viel Masse um sie mit der Antriebskraft der Fusionsreaktoren zu beschleunigen.

Das bedeutete, dass man eine kompakte Raumzeit-Antriebsspule, wie sie auch in Warpgondeln benutzt werden, einsetzen mußte, die eine geringe Verzerrung des Kontinuums auslösen würde, ohne das Schiff über die Warpgrenze zu schieben. [...] Man kam zu dem Schluß, daß eine fusionsbetriebene Maschine eine größere Masse bewegen könne, als durch Reaktionsschub alleine möglich war [...].

1. Also eine Miniatur-Warpspule treibt das Schiff mit Unterlichtgeschwindigkeit an?

2. Was soll der letzte Satz ("... als durch Reaktionsschub alleine möglich war."]? Vermischt das nicht Energiebeschaffung (Fusionsreaktoren) mit Antriebsart (Reaktionsschub)?

3. Wozu "Ausstoßleiter", die nochdazu vektorial veränderbar sind, wenn das Schiff ohnehin den Vortrieb nicht durch das Ausstoßen erfährt, sondern dadurch, dass die Spule ein Feld dadurch erzeugte, dass Energie durch sie hindurchfloss? Der Warpantrieb besitzt ja (zumindest bei der Galaxy-Klasse) augenscheinlich auch keinen regelrechten "Auspuff"...
Liegt es daran, dass eine andere Form der Energie durch die Spule geleitet wird, da zwar der Ausgangsstoff der selbe wie beim Warpantrieb ist (Deuterium), die "Verbrennungsreaktion" aber eine andere?

4. Warum dann überhaupt einen Impulsantrieb benutzen, und nicht gleich weniger Energie durch die Warpgondeln jagen, sodass sich zwar eine Verzerrung bildet, die das Schiff beschleunigt, aber nicht stark genug ist, um es auf Warp zu bringen? Weil man eine seperates System für Notfälle haben wollte?

Einerseits scheint mir der Umgang mit dem Problem der hohen Masse logisch, da wohl die Notwendigkeit bestand eine neue Lösung zu finden, nachdem fest steht, dass ein "normales Rückstoßprinzip" bei Millionen von Tonnen vielleicht so seine Schwierigkeiten haben dürfte. Andererseits scheint mir der gefundene Ausweg doch ein wenig irreführend, gibt der Impulsantrieb doch nicht wegen seines Namens vor, nach anderer Wirkungsweise zu funktionieren.
 
Lassen wir mal das Problem der Masseträgheit erstmal außen vor und kommen später darauf zurück.
Das der Impulsantrieb nach dem Rückstoßprinzip arbeitet ist nicht nur physikalisch richtig erkannt, es wird in Star Trek selber auch direkt klargestellt.
Ich verweise auf den Plot um den getarnt feuernden Bird of Prey in Star Trek VI "The undiscovered Country". Würde der Impulsantrieb nicht auf dem Rückstoßantrieb funktionieren, hätte man dem Raubvogel nicht beikommen können. Ohne Rückstoßprinzip kein Plasma und damit keine gasförmige Anomalie auf den die Such-Sensoren des modifizierten Torpedos hätten reagieren können.

Nun kommen wir zurück zum Problem der Masseträgheit, aufgrund dieses physikalischen Problems auf ein anderes Funktionsprinzip des Impulsantriebs zu schließen, dürfte im ersten Moment durchaus schlüssig sein, wird aber, wie schon gesagt, durch Star Trek VI widerlegt.
Natürlich verschwindet das Problem der Masseträgheit damit nicht, insbesondere bei wissenschaftlichen orientierten Fans wird es weiter im Kopf rumgeistern. Tja, egal wie man es sieht, SF wird immer in Konflikt mit den Naturgesetzen geraten und dort wo dies geschieht wird immer mehr die Fiction vorherrschen als das Science. An solchen Punkten ist es die Aufgabe und das Geschick der Autoren mit kleinen Kunstgriffen zwar nicht den Naturgesetzen gerecht zu werden, aber dem Denken der Fans.
Ob ihrs glaubt oder nicht, Star Trek hat auch hier einen Kunstgriff parat, der im ersten Moment nicht so offensichtlich, aber er ist da.
Denkt einmal darüber nach, wo sich die Masseträgheit noch auswirkt...... richtig, auf die Insassen eines Fahrzeuges, wenn es beschleunigt.
Nun Star Trek hat ja für diesen Fall die Lösung, die Trägheitsdämpfer. Also wenn die Trägheitsdämper die Masseträgheit der Besatzung dämpfen können, warum nicht auch die Trägheit des ganzen Schiffes.
Wenn ihr mich jetzt aber fragt, wie die Trägheitsdämpfer funktionieren, so werde ich euch die gleiche Antwort geben wie beim Heisenbergkompensator, nämlich sehr gut.:D
 
Eventuell gibt es ja auch noch exotischere Materie als Anti Materie (die ja mittlerweile; spätestens seit Illuminati; auch nicht mehr so exotisch ist) die Unheimlich Energiedicht ist und so das Problem gelöst werden kann. Schließlich haben wir ja noch 250 Jahre um weitere unglaubliche Dinge zu entdecken...
 
Bernd schrieb:
Das der Impulsantrieb nach dem Rückstoßprinzip arbeitet ist nicht nur physikalisch richtig erkannt, es wird in Star Trek selber auch direkt klargestellt.
Ich verweise auf den Plot um den getarnt feuernden Bird of Prey in Star Trek VI "The undiscovered Country". Würde der Impulsantrieb nicht auf dem Rückstoßantrieb funktionieren, hätte man dem Raubvogel nicht beikommen können. Ohne Rückstoßprinzip kein Plasma und damit keine gasförmige Anomalie auf den die Such-Sensoren des modifizierten Torpedos hätten reagieren können.
Nun gut, vielleicht ist das beim BoP anders, weil der nicht soviel Masse besitzt, als dass man mit konventionellem Rückstoß etwas erreichen könnte.
Und selbst wenn dem nicht so ist, oder eben auf unsere "Sternenflotten-Schwergewichter" bezogen: Ich habe den Eindruck gewonnen, beim Impulsantrieb gehe es gar nicht um die Beschleunigungsmethode!
Die scheint mir beim Impuls- und beim Warpantrieb ja geradezu gleich zu sein: Spule zur Raumzeit-Verzerrung- halt in einem unterschieldichen Ausmaß.
Aber die Energie, mit der die Spule(n) betrieben wird (/ werden) ist eine andere: Während beim Warpantrieb eine M/Am-Reaktion abläuft, ist es beim Impulsantrieb eine Fusion, deren Abgase (womöglich im Gegensatz zum Warpantriebs-Plasma ?) einen "Auspuff" brauchen...(?)

Das mit dem Trägheitsdämpfer wäre natürlich ein netter Trick ;) :thumb:

BTW: Die Verwendung einer beschriebenen Spule für beide Antriebsarten führt mich zu einem interessanten Überlegungspunkt, den ich schon mal anriss: Kruven fliegen unter Warp - möglich, oder nicht? Falls schon, so wäre auch dieses Prinzip auf den Impulsantrieb zu übertragen, was ein neues Licht auf die Manöverierfähigkeit werfen würde, bis hin zum eingangs benutzten Stichwort der "Schubumkehr".
Aber besser keine neuen Felder aufmachen, ehe nicht die alten geklärt sind...

@ Galaxy-Class:
Ja, wenn man schon in Erklärungsnot ob der momentanen Physik gerät, kann man aus dieser Not ja eine Tugend machen, und sich ein völlig neues Konzeopt erdenken.

Galaxy-Class schrieb:
Schließlich haben wir ja noch 250 Jahre um weitere unglaubliche Dinge zu entdecken...
Wenn man das so liest... Ist eigentlich gar nicht mehr so lange hin...
 
Max schrieb:
Nun gut, vielleicht ist das beim BoP anders, weil der nicht soviel Masse besitzt, als dass man mit konventionellem Rückstoß etwas erreichen könnte.
Und selbst wenn dem nicht so ist, oder eben auf unsere "Sternenflotten-Schwergewichter" bezogen: Ich habe den Eindruck gewonnen, beim Impulsantrieb gehe es gar nicht um die Beschleunigungsmethode!
Die scheint mir beim Impuls- und beim Warpantrieb ja geradezu gleich zu sein: Spule zur Raumzeit-Verzerrung- halt in einem unterschieldichen Ausmaß.
Aber die Energie, mit der die Spule(n) betrieben wird (/ werden) ist eine andere: Während beim Warpantrieb eine M/Am-Reaktion abläuft, ist es beim Impulsantrieb eine Fusion, deren Abgase (womöglich im Gegensatz zum Warpantriebs-Plasma ?) einen "Auspuff" brauchen...(?)
Finde ich etwas konfus was du schreibst....
2 unterschiedliche Antriebe basierend auf dem gleichen Effekt ?
Warum dann 2 verschiedene Energielieferanten ?
Max schrieb:
, den ich schon mal anriss: Kruven fliegen unter Warp - möglich, oder nicht?
Ich evrstehe gerade nicht worauf du dich beziehst das es nicht funktionieren könnte ?
Max schrieb:
Wenn man das so liest... Ist eigentlich gar nicht mehr so lange hin...
Naja...
Lass uns (=wiki) mal überlegen; 18 Jhd.:
... Krönung der Aufklärung ...
... Gründung der Vereinigten Staaten von Amerika...
... Frühphase der Industriellen Revolution....
... Beginn der europäischen Besiedlung Australiens 1788....
... Kriege zwischen Großbritannien, Frankreich, Spanien und Österreich....
... Dampfboot ...
... Heißluftballon...
... Fallschirm ...
... programmierbare Webstühle...
... Blitzableiter ...
... Impfung ...
... Quecksilberthermometer ...

Dinge die das Leben geprägt und verändert haben ... und nun vielfach überholt sind.
Überleg mal ein Mensch von vor 250 Jahren würde nach jetzt versetzt werden. Der würde aus dem Staunen nicht mehr herauskommen.

Das dürfte uns ähnlich ergehen wir plötzlich 250 Jahre in der Zukunft wären...
 
Galaxy-Class schrieb:
Finde ich etwas konfus was du schreibst....
2 unterschiedliche Antriebe basierend auf dem gleichen Effekt ?
Warum dann 2 verschiedene Energielieferanten ?
Das ist ja im Grunde auch eine Frage, die ich formuliere!
Die Antwort, die ich sehe: Damit man unabhängig vom Primär-Reaktorist ?/!
Der Impulsantrieb "fusioniert" Deuterium, der Warpantrieb macht daraus eine Materie/Anti-Materie-Reaktion.
In beiden Fällen wird die Energie aber durch eine "Verzerrungs"-Spule geleitet.
Anders ist der Text aus dem Buch "Die Technik der U.S.S. Enterprise" nicht zu deuten.

Galaxy-Class schrieb:
Ich evrstehe gerade nicht worauf du dich beziehst das es nicht funktionieren könnte ?
Ich erinnerte mich nur daran .: hier :.


Galaxy-Class schrieb:
Naja...
Lass uns (=wiki) mal überlegen; 18 Jhd.:
[...]
Dinge die das Leben geprägt und verändert haben ... und nun vielfach überholt sind.
Überleg mal ein Mensch von vor 250 Jahren würde nach jetzt versetzt werden. Der würde aus dem Staunen nicht mehr herauskommen.

Das dürfte uns ähnlich ergehen wir plötzlich 250 Jahre in der Zukunft wären...

Kein Widerspruch. Trotzdem empfand ich es subjektiv doch sehr erstaunlich. Es geht gar nicht mal darum, dass mir die Erfindungen zu phantastisch wären, es geht einfach um den zeitlichen Abstand. Ich meine, wenn man bedenkt, dass es in den nächsten Jahrzehnten beinahe schon normal sein könnte 100 Jahre und älter zu werden...: TNG in etwas mehr als zwei Menschenleben ;)
Das war die initiale Verwunderung.

[Ok, noch weniger als sechs Jahrzehnte bis zum ersten Warpflug ;) ;) ;)]
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Nun haben wir uns ziemlich festgefahren... Alles weitere ist pure Spekulation und alles andere als canon.
In meiner "Erklärungswelt" hat die Enterprise auch vorne und seitlich "kleine Impulsantriebe" mit denen Flugmanöver durchgeführt werden. Und gespeist werden beide Antriebe durch exotische Materie. :)
Das war die initiale Verwunderung.
Ich wollte dich auch gar nicht angreifen :) Ich denke das selbe nämlich auch und habe nur meine weiterführenden Gedanken niedergeschrieben
 
Galaxy-Class schrieb:
Nun haben wir uns ziemlich festgefahren... Alles weitere ist pure Spekulation und alles andere als canon.
In meiner "Erklärungswelt" hat die Enterprise auch vorne und seitlich "kleine Impulsantriebe" mit denen Flugmanöver durchgeführt werden.
Bei der Voyager sieht es so aus, als gäbe es auch Auslässe nach vorne, jedenfalls leutchtete es doch auch schwach nach vorne rot, dort, wo der Impulsantrieb an den Pylonen saß, nicht wahr?
 
Nun gut, vielleicht ist das beim BoP anders, weil der nicht soviel Masse besitzt, als dass man mit konventionellem Rückstoß etwas erreichen könnte.
Und selbst wenn dem nicht so ist, oder eben auf unsere "Sternenflotten-Schwergewichter" bezogen: Ich habe den Eindruck gewonnen, beim Impulsantrieb gehe es gar nicht um die Beschleunigungsmethode!
Die scheint mir beim Impuls- und beim Warpantrieb ja geradezu gleich zu sein: Spule zur Raumzeit-Verzerrung- halt in einem unterschieldichen Ausmaß.
Aber die Energie, mit der die Spule(n) betrieben wird (/ werden) ist eine andere: Während beim Warpantrieb eine M/Am-Reaktion abläuft, ist es beim Impulsantrieb eine Fusion, deren Abgase (womöglich im Gegensatz zum Warpantriebs-Plasma ?) einen "Auspuff" brauchen...(?)

Das mit dem Trägheitsdämpfer wäre natürlich ein netter Trick ;) :thumb:

..........

Es ist eigentlich nicht meine Art alte Threads auszugraben, aber die Sache ließ mich einfach nicht in Ruhe und da ich zu der Zeit als der Thread aktuell war nicht über die passenden Unterlagen verfügte, konnte ich es bisher auch Max seine Aussagen überprüfen, noch mein Aussagen wirklich belegen. Das hat sich geändert. Anhand des Star Trek TNG Technical Manual ist dies jetzt möglich.
Ergebnis meiner Recherchen:

Das Funktionsprinzip des Impulsantriebes war, ist und bleibt das Rückstoßprinzip, im Manual heißt es über das Plasma der Fusionsreaktoren:
The exhaust plasma is directed to a vectored thrust vent, but only after it passes through two devices: A magnetic acellerator and a set of compact space-time (subspace) driver coils........

Wie nun, doch Subraumspulen (coils)? Hat jetzt Max doch Recht, das das Funktionsprinzip des Impulsantriebes doch nicht das Rückstoßprinzip ist?

Nun Max hat in soweit Recht, das das Plasma des Impulsantriebes durch Subraumspulen geleitet wird, das ändert aber nichts am Funktionsprinzip des Impulsantriebes. Die Subraumspulen bzw. die Raumverzerrung, die sie erzeugen, sind in diesem Fall ein kleiner Kunstgriff um die Gesetze der Physik zu umgehen. Wir stecken nämlich in einem kleinen Teufelskreis. Je mehr Masse ein Raumschiff hat, um so mehr Schubkraft brauche ich. Die Schubkraft ist aber auch abhängig von der Größe des Antriebes, je mehr Schubkraft desto größer auch der Antrieb, je größer der Antrieb, desto mehr Masse hat das Raumschiff, je mehr Masse, desto mehr Schubkraft ist nötig. Irgendwann ist der Punkt erreicht, das die Masse so groß ist, das es keine Möglichkeit mehr gibt ausreichende Schubkraft zu erreichen. Was glaubt ihr warum bei unseren Raketen und Space-Shuttles, die Nutzlast im Verhältnis zur Gesamtmasse so gering ist.
Es ist nach den Gesetzen der Physik nicht möglich einen Antrieb zu bauen, der die 5 Millionen metrischen Tonnen der Enterprise-D in Bewegung setzt.
Damit also das Funktionsprinzip des Impulsantriebes bei der Enterprise funktionieren kann ist eben diese Kunstgriff mit den Subraumspulen notwendig um die Masseproblematik zu umgehen.
 
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