Dado que no hay oxígeno libre en esa atmósfera (que sepamos), está bastante limitado a fuentes de energía que no sean de combustión (o cohetes, pero tienen una duración muy baja debido a que tienen que transportar combustible y oxidante).

Primero, batería eléctrica, ya sea a través de hélice (estrictamente subsónica) o ventilador canalizado (potencialmente al menos transsónico). El almacenamiento de energía es el cuello de botella, pero si no le importa agitar a mano un avance importante (que rompe la física) en la densidad de energía de la batería o el supercondensador, podría ser viable en la trama.

En segundo lugar está la nuclear (fisión o fusión), ya sea con hélices de propulsión nuclear (consulte la historia del proyecto nuclear B-36) o con reactores nucleares (a su vez divididos en turborreactores/turboventiladores y estatorreactores). El estatorreactor nuclear se demostró en el sur de Idaho en la década de 1960, según recuerdo, y el motor funcionó, y tal vez Venus sea el lugar adecuado para este tipo de cosas (o tal vez la fusión como fuente de calor sea menos propensa a dejar partículas del motor y núcleo a su paso).

El hecho de que quieras conducir aviones de combate básicamente descarta todas las opciones sensibles de energía eléctrica. Sin una fuente lista de oxidante atmosférico, las celdas de combustible no tienen ningún beneficio particular sobre las baterías y las baterías simplemente no tienen una densidad de energía lo suficientemente alta como para permitirle realizar maniobras sofisticadas a alta velocidad.

Tal vez si quisieras un combate aéreo de la Primera Guerra Mundial en Venus, entonces las baterías funcionarían bien, pero si quisieras algo más agresivo que eso (incluso al estilo de la Segunda Guerra Mundial), necesitas energía nuclear.

Los motores a reacción nucleares son ciertamente posibles. Ninguno ha volado un avión, pero los EE. UU. ciertamente han operado un reactor nuclear en funcionamiento en un avión (grande) , y la URSS parece haber realizado pruebas similares .

Este es el turborreactor nuclear de prueba HTRE-3 , sin una estructura de soporte. Funcionó y podía encenderse solo con el calor del reactor. Sin embargo, es bastante pesado y habría cabido en un avión del tamaño de un bombardero, no en un caza.

Sería muy difícil miniaturizar tal motor. Los reactores de fisión son difíciles de encoger, y se requiere una masa mínima de uranio y una masa mínima de protección para que el resto de la aeronave (¡y la tripulación!) no se cocinen.

Los estatorreactores nucleares supersónicos también se desarrollaron como parte del Proyecto Plutón , y el modelo Tory II-c se ejecutó durante varios minutos.

(Fuente de la imagen: Motores a reacción de propulsión nuclear: una mala idea que no ha desaparecido )

El problema con los estatorreactores es que necesita acelerarlos de alguna manera, de modo que el flujo de aire en la entrada sea suficiente para proporcionar suficiente empuje para mantenerlo volando. Por ir rápido, sin duda superarían a un avión nuclear, pero no funcionarán a velocidades más bajas, lo que probablemente perjudica su utilidad como en una nave de combate (a diferencia de un misil).

En cualquier caso, el mayor problema es encontrar algunos fisionables. Venus probablemente tenga reservas de uranio similares a las de la Tierra, pero buena suerte desenterrando esas cosas. Tendrías que importarlo, pero luego tendrías que importar casi todo para que no sea el fin del mundo.

En el lado positivo, cualquier falla catastrófica no causará ninguna preocupación ambiental, porque no habrá mucha lluvia por encima de las nubes y nadie visitará el lugar del accidente en persona.

Si su nivel tecnológico puede cambiar a plantas de fusión compactas, eso podría ser mejor. La fusión podría reducirse mejor que la fisión, y hay reacciones de fusión que reducen la cantidad de radiación seriamente problemática, como p+ ¹¹ B . Aunque a menudo se anuncia como "aneutrónico", aún tendrá una pequeña cantidad de neutrones y algunos rayos X de alta energía muy desagradables, por lo que no puede omitir el blindaje contra la radiación.

Puede usar una configuración de fusión a electricidad para impulsar chorros o hélices, o un sistema de intercambio de calor más simple y probablemente mucho más eficiente que usa energía de fusión para calentar el aire entrante de la misma manera que lo hizo el diseño HTRE-3. Hay posibilidades aún más exóticas, como usar la conversión de energía directa de productos de fusión de alta velocidad para impulsar un haz de electrones de megavoltios que podría usarse para calentar el aire entrante como un chorro nuclear "normal", o usar cualquier otro propulsor sólido para un impulso rápido de alto empuje (hasta y potencialmente incluyendo operar como un cohete SSTO para operaciones espaciales).

¡Quema metal!

Ese es también el título del libro. Inserte el acorde de potencia aquí.

Venus está cargado de oxidante si estás quemando lo correcto. Hay una serie de trabajos académicos que analizan el metal reducido como combustible y el CO2 como oxidante. El metal es un asombroso medio de almacenamiento de energía y combustible: estable, denso en energía, fácil de transportar y abundante en el universo. El metal reducido no se quema fácilmente al aire libre en un día fresco de primavera, pero si calienta el metal, eliminará el oxígeno de muchos otros elementos, incluidos el agua, el CO2 y otros óxidos. Considere la reacción de la termita donde el metal de aluminio normalmente serio e imperturbable se calienta y se molesta y toma oxígeno donde sea que pueda, incluso del óxido de hierro.

En su avión, la quema de combustible metálico en CO2 proporcionará el calor y el CO2 ambiental el fluido de trabajo para impulsar un motor de pistón y una hélice. Los gases de escape de su avión serán partículas incandescentes de óxido de metal y hollín de carbón incandescente.

Lectura de fondo:

Combustión de partículas de aluminio en dióxido de carbono.

...Debido a que la atmósfera marciana se compone principalmente de CO2, un sistema de propulsión que utilice metales como combustible y CO2 como oxidante permitiría utilizar los recursos de Marte de manera muy eficiente.

Ignición y combustión de metales en una corriente de dióxido de carbono

En la perspectiva de utilizar metales como combustible para motores de combustión en atmósferas planetarias ricas en dióxido de carbono sin oxígeno, como las de Marte y Venus, se realizó experimentalmente un estudio fundamental sobre la ignición y combustión de metales en una corriente de gas CO2 puro incidente. Los metales seleccionados fueron litio, magnesio, boro y aluminio, debido a sus altos calores de reacción con el CO2.

Combo de hélice eléctrica/cohete con una opción más ligera que el aire:

La falta de oxígeno combinada con la atmósfera muy densa de Venus puede proporcionar un enfoque único para las batallas en los cielos de su futuro venusino. La NASA ha dicho que los aviones que funcionan con energía solar serían especialmente adecuados para los cielos de Venus. Pero esto no te da los luchadores de alta velocidad que estás imaginando.

Debido a los desafíos de la minería de superficie, es probable que sus aviones consistan principalmente en materiales de carbono muy livianos (que se obtienen fácilmente de la atmósfera). De manera similar, el combustible para cohetes se puede fabricar a partir de componentes atmosféricos. Y dado que la atmósfera es tan densa, incluso el aire respirable es un gas elevador en Venus.

Propongo cruceros con energía solar y recarga de baterías para sus aviones. Los motores de hélice pueden proporcionar maniobras más rápidas para escaramuzas sostenidas, probablemente los mismos motores que se usan para vuelos lentos sostenidos. Los motores de cohetes se transportan para brindar respuestas rápidas y maniobras repentinas, y los paneles solares inflables permiten que su avión se detenga en pleno vuelo como una nave más liviana que el aire y se siente, recargando las baterías.

Si se puede producir un combustible para cohetes (o potencialmente incluso un gas comprimido) a partir de la electricidad y la atmósfera en pleno vuelo, el ritmo de sus guerras será muy diferente.

• Como el equivalente de los barcos de guerra, es probable que tengas naves con medios de propulsión más sustanciales (como reactores nucleares), pero estas naves serán grandes, complicadas y valiosas (léase: objetivos).
• Es probable que las embarcaciones civiles sean comparativamente lentas y parezcan algo más sacado de un libro steampunk / age of sail. Supongo que muchas naves más ligeras que el aire que funcionan con energía solar para ir con las ciudades y fábricas más ligeras que el aire.

- Estoy tratando de encontrar si hay alguna forma de obtener suficiente reactividad del ácido sulfúrico para usarlo en lugar de un oxidante. SI se pudiera encontrar una manera de hacer que esto funcione, entonces el ácido sulfúrico en las nubes PODRÍA ser capaz de sustituir al oxígeno. Desafortunadamente, no puedo encontrar una mejor referencia que esta. Solo pensé en descartarlo como hipotético.

Esto es tanto un problema económico como técnico.

Algunas opciones técnicas han sido mencionadas por los demás. Opciones químicas, eléctricas, nucleares y térmicas de fusión y aún más exóticas. Agregaría antimateria y energía emitida a esa lista.

Venus es rico en energía (solar y eólica) y carbono, pero pobre en la mayoría de los demás recursos. El resto hay que importarlo. Los fisionables forman la Tierra o Marte (el mineral más concentrado), los volátiles y la fusión vil del sistema solar exterior, la antimateria de Mercurio o de los planetas exteriores, los metales de los planetas interiores... Ya te haces una idea.

Puede usar energía local mediante el uso de energía de rayos, energía solar o incluso turbinas de energía eólica desmontables que pueden obtener energía de la atmósfera inferior. Estas opciones se pueden combinar con sus mejores sistemas de almacenamiento de energía para impulsarlo en una pelea. Durante la aproximación te cuelgas del cable. Es posible que desee considerar el vuelo dinámico como una opción, si funciona en Venus. Podría usar deuterio local para la fusión, pero es un combustible mediocre y técnicamente difícil. Minar fisionables en el suelo suena como un dolor. Importarlos es más fácil. La antimateria probablemente sea tu mejor apuesta para un gran desempeño como luchador.

Con respecto al entorno, podría valer la pena considerar la interacción táctica del espacio (necesita cohetes), atmósfera alta (como la atmósfera de la Tierra), atmósfera baja (la flotabilidad es trivial de usar, los láseres son menos efectivos, los misiles pueden cruzar pero son lentos, como son cazas) (el combate submarino de alta visibilidad podría ser una buena analogía) y tierra (que es, bueno, la tierra). Cuanto más variado sea el entorno en el que el luchador puede operar, mejor.

Es posible que desee ver el Starfigter de clase exigente de los cohetes atómicos. Probablemente podría operar tanto en el espacio como en la atmósfera.

Primero, con una atmósfera tan densa, un avión no necesitaría alas, un diseño de cuerpo de sustentación debería ser suficiente. Entonces, no solo la composición del aire no proporciona nada útil para una reacción química, sino que la alta temperatura haría que cualquier tipo de motor a reacción fuera ineficiente. Entonces, las opciones serían una propulsión por cohete o una hélice. Pero la densa atmósfera opondrá mucha resistencia y la propulsión del cohete tendría un alcance limitado. El avión propulsado por hélice será lento, pero probablemente también le faltará maniobrabilidad, una alternativa que encajaría en la densa atmósfera serían las aletas o remos que le permitirían moverse más como un pez que como un avión. En realidad, la solución más elegante sería esta .

Para la fuente de energía el problema es el mismo, un generador nuclear proporcionará mucha energía, pero sería ineficiente. Lo mismo sería cierto para cualquier motor de combustión. La mejor manera sería tener baterías avanzadas o un nuevo tipo de supercondensador. El rango puede ser más de lo que piensas. En la Tierra, los aviones tienen que usar mucha energía para mantener su altura en Venus, es más parecido a mantenerse a flote, eso requeriría menos energía dejándola disponible para el movimiento hacia adelante, siempre que no sea demasiado rápido y no genere demasiado. fricción.

Creo que los aviones usarían motores turboventiladores alimentados por algún tipo de mezcla de combustible/oxidante para cohetes no criogénica. El problema con los cohetes es que el combustible es también la masa de reacción, lo que te somete a la tiranía de la ecuación del cohete. Con un motor turboventilador, el combustible solo proporciona energía y el aire ambiental es (la mayor parte) de la masa de reacción. Tener que llevar oxidante reduciría su rango hasta en 3/4, que es mucho. Pero no creo que nada más en nuestra caja de herramientas actual tenga la misma densidad de potencia. El diseño tendría que ser diferente al de un motor a reacción, ya que no desea que el aire ambiente interfiera con los gases de combustión. Tal vez un motor de turbina de gas unido a un ventilador canalizado por una caja de cambios.

Si está utilizando un avión de combate moderno, necesitará llevar su propio oxígeno y tener un dispositivo que inyecte ese oxígeno en la corriente de aire a medida que ingresa a los motores. Por supuesto, también necesitarías un suministro de oxígeno para el piloto. Más allá de eso, creo que estarías bien siempre y cuando permanecieras por encima de las nubes, en la parte del entorno presurizada apropiadamente.

En respuesta al comentario de que "esto sería solo un cohete":

Hay numerosas diferencias entre un jet y un cohete. Por ejemplo, los jets tienen superficies de vuelo para proporcionar sustentación y utilizan la atmósfera como masa de reacción, empujándola detrás para aumentar la cantidad de empuje que se puede lograr con un galón de combustible. Los jets a menos de la velocidad del sonido también pueden usar el aire entrante para enfriar los motores, mientras que los cohetes tienen que congelar criogénicamente su combustible y bombearlo a través de la campana en la parte inferior del motor para evitar que la campana se derrita.

También podría señalar que la mayoría de los cohetes están diseñados para encenderse una vez, quemar todo su combustible, luego separarse y abandonar. Los jets están diseñados para un amplio grado de estrangulamiento e incluso pueden reiniciar los motores durante el vuelo (generalmente).

La proporción estequiométrica de queroseno a oxígeno es de alrededor de 1:2,6, por lo que debe esperar que un avión que lleve su propio oxígeno tenga aproximadamente una cuarta parte del tiempo de vuelo de un respirador de aire.

Si convertimos un F16 a esta tecnología, podría permanecer en el aire durante aproximadamente una hora. Con los postquemadores encendidos, un F-16 NORMAL tiene un tiempo de vuelo en minutos de un solo dígito.

Si estás hablando de aviones de combate, es completamente una cuestión de densidad de energía. Los aviones normales pueden ser más livianos que el aire y funcionan con energía solar, y funcionan con baterías. Para las naves de combate, no puedes acercarte a la densidad de energía de los combustibles químicos, ni siquiera agregando oxidantes, sin volverte nuclear, y luego pasas al reino del wavium manual, y no tiene sentido ni siquiera hacer matemáticas. .