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Vakuum-Zeppelin

 
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VT_340
asymptotischer Hund



Anmeldungsdatum: 08.06.2006
Beiträge: 621
Wohnort: Essen

Beitrag(#812342) Verfasst am: 07.09.2007, 15:09    Titel: Vakuum-Zeppelin Antworten mit Zitat

Moin,
Angenommen man schafft einen extrem stabilen Hohlköprer aus einem sehr festen Stoff, der beim entziehen der Luft durch den Überdruck nicht zusammen gedrückt wird. Würde das Teil dann fliegen können? Warum gibt es sowas nicht?


Alex
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Ralf Rudolfy
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Anmeldungsdatum: 11.12.2003
Beiträge: 26674

Beitrag(#812348) Verfasst am: 07.09.2007, 15:14    Titel: Re: Vakuum Zeppelin Antworten mit Zitat

VT_340 hat folgendes geschrieben:
Moin,
Angenommen man schafft einen extrem stabilen Hohlköprer aus einem sehr festen Stoff, der beim entziehen der Luft durch den Überdruck nicht zusammen gedrückt wird. Würde das Teil dann fliegen können? Warum gibt es sowas nicht?

Weil die Masse des Materials, das nötig ist, um einen solchen Hohlkörper gegen den einwirkenden Luftdruck standhalten zu lassen, größer ist als die Masse der fehlenden Luft. Aber theoretisch müßte es wohl gehen.
_________________
Dadurch, daß ein Volk nicht mehr die Kraft oder Willen hat, sich in der Sphäre des Politischen zu halten, verschwindet das Politische nicht aus der Welt. Es verschwindet nur ein schwaches Volk. (Carl Schmitt)
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Peter H.
dauerhaft gesperrt



Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 9751

Beitrag(#812351) Verfasst am: 07.09.2007, 15:17    Titel: Antworten mit Zitat

Gleich mal ein Patent anmelden, und schon klingelt die Kasse. Lachen
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Ralf Rudolfy
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Anmeldungsdatum: 11.12.2003
Beiträge: 26674

Beitrag(#812354) Verfasst am: 07.09.2007, 15:20    Titel: Antworten mit Zitat

Ich vermute außerdem , daß das Herstellen eines solchen Vakuums gegenüber dem Befüllen mit einem Leichtgas keinen wirtschaftlichen Vorteil hätte, der den Aufwand lohnend erscheinen lassen würde.
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Peter H.
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Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 9751

Beitrag(#812373) Verfasst am: 07.09.2007, 15:34    Titel: Antworten mit Zitat

Eines steht jedenfalls fest, die "Magdeburger Halbkugeln" schweben nicht in der Luft rum, das hätte ich seiner Zeits im Physikunterricht bemerkt. Sehr glücklich
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VT_340
asymptotischer Hund



Anmeldungsdatum: 08.06.2006
Beiträge: 621
Wohnort: Essen

Beitrag(#812395) Verfasst am: 07.09.2007, 16:09    Titel: Antworten mit Zitat

Moin,
Vielleicht gehts mit Kohlefaser Verbundmaterial? Da kein Gas weniger wiegt als GAR keine Füllung könnte man mehr heben und daher mehr Transportieren.


Alex
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Ralf Rudolfy
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Anmeldungsdatum: 11.12.2003
Beiträge: 26674

Beitrag(#812409) Verfasst am: 07.09.2007, 16:16    Titel: Antworten mit Zitat

VT_340 hat folgendes geschrieben:
Moin,
Vielleicht gehts mit Kohlefaser Verbundmaterial? Da kein Gas weniger wiegt als GAR keine Füllung könnte man mehr heben und daher mehr Transportieren.

Da könnte man ja drüber nachdenken, wenn der Zeppelin perspektivisch überhaupt eine Rolle als Transportmittel spielen würde.

Wie gesagt, die konstruktiven Schwierigkeiten überwiegen vermutlich einen möglichen Nutzen.

Außerdem ist zu bedenken: eine Undichtigkeit der Hülle würde unweigerlich zum Absturz führen, während man evtl. entweichendes Gas in begenztem Maß ersetzen kann. Mal ganz abgesehen davon, welchen verheerenden Einfluß Beschädigungen oder Verformungen der Hülle auf die Stabilität der gesamten Hüllen haben können.
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Wraith
diskordianischer Papst



Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 3189
Wohnort: Regensburg

Beitrag(#812414) Verfasst am: 07.09.2007, 16:26    Titel: Antworten mit Zitat

VT_340 hat folgendes geschrieben:
Moin,
Vielleicht gehts mit Kohlefaser Verbundmaterial? Da kein Gas weniger wiegt als GAR keine Füllung könnte man mehr heben und daher mehr Transportieren.


Alex


Vakuum brächte im Vergleich zu Helium eine Verbesserung von weniger als 15%. Ich denke nicht dass das den Nachteil durch die notwendigen strukturellen Verstärkungen ausgleicht, egal welches Material man verwendet. Ausserdem verursacht hochwertiges Material natürlich zusätzliche Kosten.
_________________
"Das ganze Problem ignorieren. Wenn man so tut, als ob es nicht existiert, glaubt es das vielleicht auch."
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hainer
frustrierter User



Anmeldungsdatum: 24.08.2006
Beiträge: 2539

Beitrag(#812457) Verfasst am: 07.09.2007, 18:26    Titel: Antworten mit Zitat

VT_340 hat folgendes geschrieben:
Moin,
Vielleicht gehts mit Kohlefaser Verbundmaterial? Da kein Gas weniger wiegt als GAR keine Füllung könnte man mehr heben und daher mehr Transportieren.


Alex

Hausaufgabe:

Berechne die Kräfte die auf die Außenhülle wirken.
Forsche nach wieviel ein Kubikmeter verdrängte Luft wiegt.
Suche die Dichte und Festigkeit von Kohlefaser.

->Bei kleinen Maßen wiegt die Hülle mehr als die verdrängte Luft
->Bei zunehmenden Maßen muß noch zusätzlich die Hülle innen verstrebt werden, da die Kräfte mit der Hüllenfläche proportional anwachsen und die Hülle zerquetschen würden.

Daß das alles nix wird sieht man schon daran, daß auf eine Kugel mit 10 m Durchmesser eine Kraft wirkt, die einem Massenäquvalent von über 3000 Tonnen entspricht.
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Wraith
diskordianischer Papst



Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 3189
Wohnort: Regensburg

Beitrag(#812470) Verfasst am: 07.09.2007, 18:55    Titel: Antworten mit Zitat

Wraith hat folgendes geschrieben:

Vakuum brächte im Vergleich zu Helium eine Verbesserung von weniger als 15%. Ich denke nicht dass das den Nachteil durch die notwendigen strukturellen Verstärkungen ausgleicht, egal welches Material man verwendet. Ausserdem verursacht hochwertiges Material natürlich zusätzliche Kosten.


Die Verbesserung beträgt weniger als 20%. Ich habe die Dichte von Sauerstoff statt die von Luft eingesetzt. Der Rest bleibt trotzdem richtig.
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Evilbert
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Anmeldungsdatum: 16.09.2003
Beiträge: 42408

Beitrag(#812541) Verfasst am: 07.09.2007, 20:49    Titel: Re: Vakuum-Zeppelin Antworten mit Zitat

VT_340 hat folgendes geschrieben:
Moin,
Angenommen man schafft einen extrem stabilen Hohlköprer aus einem sehr festen Stoff, der beim entziehen der Luft durch den Überdruck nicht zusammen gedrückt wird. Würde das Teil dann fliegen können? Warum gibt es sowas nicht?


Von den ganzen technischen Voraussetzungen habe ich keine Ahnung.

Wenn das mit dem Vakuum und dem Fliegen aber funktionieren würde, dann hätte so manche Himmelfahrt eines Heiligen oder vermeintlichen Religionsstifters eher stattfinden müssen.
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Konrad
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Anmeldungsdatum: 01.06.2007
Beiträge: 1528

Beitrag(#812585) Verfasst am: 07.09.2007, 21:29    Titel: Antworten mit Zitat

Luft hat, sehr grob angenähert, ein Gewicht von
1 Kilogramm pro Kubikmeter bei 1 bar Druck

Wenn Du ein Behältnis bauen kannst, das einer Druckdifferenz von 1 bar ohne Deformation standhalten kann und bei Kugelform leichter als 1 Kilogramm bei etwa 4 Quadratmeter Oberfläche ist, würde er nach vollständiger Evakuierung schweben / steigen.
Nur ist das mit unseren heutigen Materialien nicht machbar. Ein Titanblech mit einer Wandstärke von 1 mm wiegt etwa 4.5 Kilogramm pro Quadratmeter. Und ich bin sicher, dass 1 mm Wandstärke nicht ausreicht.
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Paschulke
Voller Durchblick



Anmeldungsdatum: 25.07.2005
Beiträge: 416
Wohnort: Baden

Beitrag(#812696) Verfasst am: 07.09.2007, 23:25    Titel: Antworten mit Zitat

Ausserdem ist Vakuum bei den heutigen Rohstoffpreisen eh nicht mehr zu bezahlen. An die bestehende Explosionsgefahr möchte ich garnicht denken Cool
_________________
"Don't pray in my schools and I won't think in your church."


Zuletzt bearbeitet von Paschulke am 07.09.2007, 23:33, insgesamt einmal bearbeitet
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L.E.N.
im falschen Film



Anmeldungsdatum: 25.05.2004
Beiträge: 27745
Wohnort: Hamburg

Beitrag(#812701) Verfasst am: 07.09.2007, 23:30    Titel: Re: Vakuum-Zeppelin Antworten mit Zitat

Evilbert hat folgendes geschrieben:
VT_340 hat folgendes geschrieben:
Moin,
Angenommen man schafft einen extrem stabilen Hohlköprer aus einem sehr festen Stoff, der beim entziehen der Luft durch den Überdruck nicht zusammen gedrückt wird. Würde das Teil dann fliegen können? Warum gibt es sowas nicht?


Von den ganzen technischen Voraussetzungen habe ich keine Ahnung.

Wenn das mit dem Vakuum und dem Fliegen aber funktionieren würde, dann hätte so manche Himmelfahrt eines Heiligen oder vermeintlichen Religionsstifters eher stattfinden müssen.


Gröhl...
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Ich will Gott lästern dürfen! Weg mit §166 StGB!
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hainer
frustrierter User



Anmeldungsdatum: 24.08.2006
Beiträge: 2539

Beitrag(#812713) Verfasst am: 07.09.2007, 23:40    Titel: Antworten mit Zitat

Bei 1 Kubikmeter Rauminhalt hätte die Kugel eine Oberfläche von 3,14 Quadratmeter. Bei einem Vakuum müsste die Oberfläche einer Kraft von 314.000 Newton durch die Atmosphäre wiederstehen. Das sind 32 Tonnen.

Bei 1 kg Masse dürften bei der Dichte von Titan von 4507 kg/Kubikmeter nur 0,00022 Kubikmeter verwendet werden. Das entspricht einer Wandstärke von 0,07 mm. Also so dick wie ein Haar.

Das Ding wird in Nullkommanix zusammengequetscht.
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Stefan
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Anmeldungsdatum: 03.08.2004
Beiträge: 6217

Beitrag(#812776) Verfasst am: 08.09.2007, 00:54    Titel: Antworten mit Zitat

Selbst wenn es so einen Werkstoff geben würde...Der Energieaufwand ein solches Vakuum zu erzeugen und zu erhalten ist immens groß. Wenn ich richtig informiert bin gibt es ein absolutes Vakuum auch nur theoretisch. Es scheint praktisch unmöglich zu sein, auch das letzte Luftmolekül in einem umschlossenen Raum zu entfernen.
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hainer
frustrierter User



Anmeldungsdatum: 24.08.2006
Beiträge: 2539

Beitrag(#812816) Verfasst am: 08.09.2007, 03:55    Titel: Antworten mit Zitat

Darum gehts ja auch gar nicht.
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AdvocatusDiaboli
Öffentlicher Mobber



Anmeldungsdatum: 12.08.2003
Beiträge: 26397
Wohnort: München

Beitrag(#812817) Verfasst am: 08.09.2007, 03:59    Titel: Re: Vakuum-Zeppelin Antworten mit Zitat

Evilbert hat folgendes geschrieben:
VT_340 hat folgendes geschrieben:
Moin,
Angenommen man schafft einen extrem stabilen Hohlköprer aus einem sehr festen Stoff, der beim entziehen der Luft durch den Überdruck nicht zusammen gedrückt wird. Würde das Teil dann fliegen können? Warum gibt es sowas nicht?


Von den ganzen technischen Voraussetzungen habe ich keine Ahnung.

Wenn das mit dem Vakuum und dem Fliegen aber funktionieren würde, dann hätte so manche Himmelfahrt eines Heiligen oder vermeintlichen Religionsstifters eher stattfinden müssen.


Hm, der Kopf ist zwar leer, aber der Sack ist voll. Schulterzucken
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Triggerwarnung: Der toxische Addi hat gepostet. Oh, zu spät, Sie haben das schon gelesen.
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AXO
nach unbekannt auf unbestimmte Zeit verzogen



Anmeldungsdatum: 05.02.2007
Beiträge: 10129
Wohnort: Thüringen

Beitrag(#812836) Verfasst am: 08.09.2007, 09:07    Titel: Antworten mit Zitat

Konrad hat folgendes geschrieben:
Luft hat, sehr grob angenähert, ein Gewicht von
1 Kilogramm pro Kubikmeter bei 1 bar Druck

Wenn Du ein Behältnis bauen kannst, das einer Druckdifferenz von 1 bar ohne Deformation standhalten kann und bei Kugelform leichter als 1 Kilogramm bei etwa 4 Quadratmeter Oberfläche ist, würde er nach vollständiger Evakuierung schweben / steigen.
Nur ist das mit unseren heutigen Materialien nicht machbar. Ein Titanblech mit einer Wandstärke von 1 mm wiegt etwa 4.5 Kilogramm pro Quadratmeter. Und ich bin sicher, dass 1 mm Wandstärke nicht ausreicht.


Bei Kohlefasercomposite wär's bei sehr guter Verarbeitung etwas leichter - allerdings bedeutend steifer.
Damit aber die Kubikmeterkonstruktion in unter einem Kilo bauen, halte ich trotzdem
für nicht möglich.

Abgesehn von der theoretischen Herausvorderung sehe ich auch keinen praktischen Grund dazu.
Eventuelle Nutzlast wär ja dann trotzdem auch nicht möglich und n herkömmliches mit Helium
betriebenes Starrluftschiff, sehr viel einfacher und sicherer zu konstruieren und zu betreiben.


so ganz neu ist der Vakuumgedanke übrigens auch nicht zwinkern

wikipedia dazu hat folgendes geschrieben:
Schon etwa im Jahr 1670 hatte der portugiesische Jesuitenpater Francesco Lana di Terzi die Idee für die Konstruktion eines „Luftschiffs“.
Er wollte ein Boot an luftleer gepumpten Kugeln aufhängen. Die Idee wurde nie realisiert.

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Augen auf dann kann nichts passieren
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TEXING
registrierter User



Anmeldungsdatum: 05.10.2005
Beiträge: 308

Beitrag(#813252) Verfasst am: 08.09.2007, 21:19    Titel: Antworten mit Zitat

Stefan hat folgendes geschrieben:
Selbst wenn es so einen Werkstoff geben würde...Der Energieaufwand ein solches Vakuum zu erzeugen und zu erhalten ist immens groß. Wenn ich richtig informiert bin gibt es ein absolutes Vakuum auch nur theoretisch. Es scheint praktisch unmöglich zu sein, auch das letzte Luftmolekül in einem umschlossenen Raum zu entfernen.


Dann baut das Ding doch einfach im Weltraum! Oder wie wäre es mit einer Zeppelin-Werft auf dem Mond? Lachen
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Konrad
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Anmeldungsdatum: 01.06.2007
Beiträge: 1528

Beitrag(#813302) Verfasst am: 08.09.2007, 22:19    Titel: Antworten mit Zitat

Stefan hat folgendes geschrieben:
Selbst wenn es so einen Werkstoff geben würde...Der Energieaufwand ein solches Vakuum zu erzeugen und zu erhalten ist immens groß. Wenn ich richtig informiert bin gibt es ein absolutes Vakuum auch nur theoretisch. Es scheint praktisch unmöglich zu sein, auch das letzte Luftmolekül in einem umschlossenen Raum zu entfernen.


Zu diesem Einwurf:
- Je weniger verbleibende Restluft desto besser. Es muss aber kein absolutes Vakuum sein. Wenn der verbleibende Restdruck 1 % vom umgebenden Druck ist, wird halt die Gewichtsdifferenz etwas kleiner und somit auch der Auftrieb.
- Der Energieaufwand zur Evakuierung ist nicht so hoch. In einem mir bekannten Fall arbeitet zur Evakuierung einer Kammer mit 2.5 Kubikmetern auf einen Restdruck von 50 mbar eine Vakuumpumpe mit einer Leistung von 7.5 kW etwa 10 Minuten.
- Die Erhaltung des Vakuums ist mit sehr wenig Energieaufwand verbunden, solange Hülle und Pumpenanschluss dicht sind.
- Absolutes Vakuum zu erzeugen ist heute noch nicht machbar. Wenn Dir aber 99.9999% genügen schon. Das brauchts hier aber nicht, s. oben.
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UnsichtbarerGeist
Bekennender Pastafari



Anmeldungsdatum: 22.03.2007
Beiträge: 487

Beitrag(#813367) Verfasst am: 09.09.2007, 00:21    Titel: Antworten mit Zitat

Das Ding muss ja erstmal dem Außendruck standhalten. Am praktischsten hierfür ist ein Inhalt, der von sich aus dies erreicht, ohne selbst viel zu wiegen: z.B. Wasserstoff.

Der Auftrieb in Luft ist die Masse der verdrängten Luft - der Wasserstoff wiegt dagegen fast nichts. Hätte man stattdessen ein Vakuum-Zeppelin, dürfe es höchstens soviel mehr wiegen, wie der Wasserstoff im anderen wiegt, um besser zu sein. Das sollte aber kaum zu schaffen sein.

Geist
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Für Aufklärung, Menschenrechte und Freiheit. Gegen Dogmatismus, Lügen und Ingnoranz
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