Escenario : En mi mundo he introducido algún material que desafía a la ciencia . Lo uso para otorgar la capacidad de vuelo a aeronaves que son menos Hindenburg y más navales.
No son literalmente barcos que vuelan, pero para cumplir con la estética que tengo en mente y seguir a flote, los gases de elevación reales simplemente no son suficientes.
Estos dirigibles, la mayoría de las veces, consisten en dos o más cuerpos de elevación dispuestos en paralelo con la mayor parte de la masa de la nave suspendida entre ellos, el centro de masa está debajo de los cuerpos de elevación. Este arreglo está destinado a darles una especie de estabilidad en el aire similar a un catamarán .
Existen diferentes clases de barcos que se refieren a diferentes tamaños, armamentos y tareas del barco, los más grandes de estos alcanzan anchos de hasta 160m y esloras de hasta 400m. Las relaciones de aspecto varían desde barcos más pequeños a 7:2 hasta barcos más grandes a 5:3.
Los armamentos difieren entre clases, pero son similares a los armamentos de barcos de la Primera Guerra Mundial y la Segunda Guerra Mundial. Lo mismo ocurre con las clases de barcos y los estilos de participación.
Por ejemplo, los cruceros/acorazados dispararán proyectiles pesados a grandes distancias (principalmente para bombardeos terrestres), mientras que los barcos más pequeños cuentan con armamento más ligero para participar en combates de barco a barco.
Además, la mayoría de los barcos, hasta los barcos del tamaño de una corbeta, llevan un complemento de biplanos de caza/bombardero (los barcos más pequeños pueden llevar uno o dos cazas, mientras que los barcos más grandes pueden llevar varios escuadrones de cazas/bombarderos).
Tecnología : El mundo se sitúa tecnológicamente en algún lugar entre la revolución industrial y la invención de los motores de combustión interna. Ha habido un gran desarrollo y optimizaciones con respecto a los motores de vapor, ya que hay, al menos en algunas partes del mundo, poco o nada de petróleo disponible (también porque me gustan los motores de vapor).
La electricidad es algo bastante nuevo y hasta ahora no va más allá de usarse para crear luz a bordo de aeronaves y para telegrafiar (poca o ninguna infraestructura eléctrica).
Mientras que el petróleo se encuentra y se quema en otras partes del mundo, en esta parte los combustibles que se queman para calentar más comúnmente son el carbón y la turba.
Además, el gas natural, el lodo de agua de carbón y el aceite de pescado se queman más comúnmente en linternas para proporcionar luz.
Situación : obtuve el ciclo de vida asociado del phlebotinum mencionado hasta un punto en el que estoy bastante contento con respecto a la aparición del elemento y su(s) comportamiento(s).
Pero: El poder de elevación dicta que el elemento muestre cualquiera de las siguientes dos propiedades:
A) El elemento muestra propiedades antigravedad , lo que le permite desviar/repeler/diluir las fuerzas gravitatorias que actúan sobre él o una masa suficientemente concentrada.
B) El elemento muestra masa negativa , por lo que la gravedad no ejerce un tirón sobre él, sino un empujón que lo obliga a alejarse continuamente.
Ambas explicaciones están, a mi entender, mucho más allá de cualquier cosa explicable/descubierta en nuestra comprensión actual de la física. Ellos mismos no son el tema de esta pregunta sino principalmente un hecho relacionado con el medio ambiente.
Haciendo uso del gas para levantar objetos del suelo, aplicando las leyes de la flotabilidad, intentaría proporcionar suficiente masa negativa para reducir el peso promedio por m 3 del objeto que se va a levantar al peso promedio del aire en la altitud a la que pretendo elevar el objeto.
Nuevamente, con respecto a las aeronaves, quiero que puedan perder/ganar 'peso' mientras están a flote sin que estos 'cambios de peso' tengan una gran influencia en su altitud/capacidades de vuelo (piense, por ejemplo, en una flota de aeronaves que despegan de un portaaviones / regresan a ella; o un complemento de varios cientos de soldados y botes de desembarco que salen de la nave base / regresan a ella).
Pregunta : ¿Qué medios existen para regular la sustentación (peso total) sin tener que depender excesivamente de medios externos?
Me gustaría centrarme en los medios que están dentro de las limitaciones tecnológicas (no necesariamente deben coincidir con la limitación de tiempo; por ejemplo, los electroimanes probablemente pueden ser una cosa, lo mismo ocurre con los motores eléctricos; por desgracia, tienen poco sentido cuando necesitamos impulsar máquinas de vapor/ -turbinas para proporcionar la electricidad de todos modos).
Además, me gustaría centrarme en las formas que permiten que un barco flote al menos durante una semana o dos antes de necesitar reabastecimiento de combustible (eso significa que un barco debe poder transportar suficiente combustible para flotar una semana o dos).
Use un método similar al que se usa en algunos submarinos: llene los tanques con agua de mar cuando necesite bajar (más pesado) y vacíelos cuando necesite subir (más ligero).
Al igual que con los submarinos, el aire te rodea y, en forma comprimida, tiene una densidad bastante alta de 870 kg/m^3, bastante similar a la del agua. Los equipos para licuar el aire aparecieron a principios del siglo XX en nuestro mundo, por lo que debería ser bastante posible con su nivel de tecnología. Así que simplemente distribuya tanques de aire alrededor de su nave y llénelos con aire líquido cuando necesite compensar la pérdida de masa. En un estado normal, probablemente los querrá medio llenos, para permitir ganancias y pérdidas.
Haga que el efecto de su phlebotinum dependa de su densidad. Asumiré que se vuelve más fuerte con mayor densidad/compresión (la interacción entre partículas es más intensa), pero podría ser al revés con la misma facilidad.
De cualquier manera, lo desplegaría en cilindros/pistones grandes (potencialmente a lo largo de los cuerpos de elevación) que pueden comprimirse mecánicamente mediante el uso de una máquina de vapor o similar.
Los cambios de altitud o peso podrían controlarse simplemente con los pistones. (para estos ejemplos, el phlebotinum aumenta su efecto antigravedad cuando se comprime)
Con respecto a la longevidad, sus naves teóricamente podrían permanecer en el aire indefinidamente sin usar combustible. En la práctica, el barco siempre tendría una máquina de vapor funcionando en espera para mantener suficiente presión para maniobras repentinas, así como para alimentar los dispositivos eléctricos a bordo. En caso de emergencia, algún mecanismo de relojería elegante podría permitir a los marineros extender/retraer manualmente los pistones, pero demasiado lento para ser aceptable en condiciones normales. Eventualmente, la mayoría de los barcos necesitarán aterrizar para cargar carbón/turba y agua, aunque algunos podrían recibirlos en barcos más pequeños y nunca aterrizar.
Nota: al volver a leer su pregunta, me di cuenta de que sus diseños de catamarán necesitarían alguna forma de sincronizar la sustentación entre los cascos o correrían el riesgo de romperse. La tubería entre ellos para igualar la presión del vapor probablemente resolvería esto. Independientemente, se recomienda un respaldo de dos equipos de ingenieros capacitados y una buena señalización entre ellos.
Encontré una respuesta interesante buscando patentes sobre balastos para aeronaves. Esta patente describe un método para generar lastre utilizando el escape del motor. La idea básica es que los gases de escape calientes que salen del motor (el motor impulsa las hélices) se canalizan a través de un tubo largo. A medida que el aire caliente pasa a través del tubo, se enfría lo suficiente como para que el agua del aire se condense. Luego, el agua se bombea a un tanque de lastre y se pesa el tanque. Si el barco necesita ascender, se puede descargar agua.
Beneficios de este sistema:
La recolección del agua es de bajo costo, se necesita poca o ninguna energía para transportar el agua.
El agua es pesada, por lo que no se necesitará mucha. El aire, por otro lado, es mucho más liviano, por lo que debe recolectarse en grandes cantidades.
El agua se puede recoger durante el vuelo, lo cual es esencial. Usando otros pesos, como sacos de arena, una vez que se suelta la arena, el barco no podrá ascender.
Si el agua se purifica para eliminar los subproductos de escape, podría usarse para beber. esto podría extender el tiempo que los barcos pueden viajar antes de tener que aterrizar para abastecerse.
La evaporación no será un problema siempre que el tanque de lastre esté cerrado (el vapor de agua no puede escapar), por lo que el barco puede flotar todo el tiempo que sea necesario.
El agua es relativamente barata, por lo que se puede cargar en el barco en el puerto en proporción al peso de la carga.
El agua es inofensiva, por lo que tirarla no dañará a nadie, de la misma manera que arrojar un saco de arena desde la aeronave podría lastimar a alguien.
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