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Plasmaphysik Fragen
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Mo Apr 21, 2008 8:06 pm    Titel: Plasmaphysik Fragen Antworten mit Zitat

Hab gerade angefangen das Buch "Plasma, the fourth State of Matter" zu lesen. Ist echt interessant. Scheint wirklich so, als ob Plasma z.T. völlig andere Eigenschaften aufweist als Materie in den anderen Zuständen.

Es wird da relativ schnell erwähnt, dass man bei einem Plasma in einem Magnetfeld von 2 Temperaturen (Drücken) spricht: Parallel zum Magnetfeld und transversal dazu.

Dazu jetzt eine kleine Überlegung von mir. Gasmoleküle bewegen sich ja ständig. Und wenn sich nun plötzlich alle Gasmoleküle in eine Richtung bewegen würde, dann könnte man diese Thermische-Bewegung in Arbeit umsetzen. Nur kann man das nicht. Aber bei einem Plasma geht das. Man kann nur mit Hilfe eines externen Magnetfelds die normalerweise völlig zufällige Wärmebewegungen in bestimmte Richtungen lenken. Also könnte man jetzt Damit eigentlich Arbeit verrichten. Es ist klar, dass man zuerst Energie reinstecken müsste, dass das Gas zum Plasma wird, aber dann könnte man diese Ionisierungs-Energie+die Wärmeenergie die das Gas bereits zuvor hatte in Arbeit umsetzen, und hätte so zum Schluss Energie aus dem Gas gewonnen, wobei einfach das Gas dadurch abgekühlt wurde.

Würde das gehen? Was spräche dagegen, und sagt jetzt nicht der 2. Satz der Thermodynamik...

Nachtrag:

Könnte es sein, dass das das Prinzip einer Joe Celle ist zum Antrieb eines Motors? Die Luft wird ionisiert in den Zylinder geleitet (wobei die JC schlicht und ergreifend den ganzen Motorblock ionisiert), wo dann plötzlich durch ein externes Feld die Wärmebewegung in Richtung Zylinderkopf (verstärkt) und die Wärmebewegung in Richtung Zylinderwand (abgeschwächt) verändert wird, und so Arbeit verrichtet wird. Würde erklären wieso der Motor vereist beim Betrieb mit einer JC. Aber nüchtern betrachtet hätte die umgewälzte Luft einfach nicht genügend Wärmeenergie zum Betrieb eines Autos. Vielleicht nur, wenn extrem viel Wasser in der Luft wäre, was eine viel höhere Wärmekapazität hat.
Was dafür sprechen würde ist, dass Joe bei einem Versuch sogar das Kabel von der Zündkerze nimmt, aber der Motor läuft trotzdem weiter. Später sagt er dann, das funktioniert nur, wenn die Zündspule in der Nähe des Zylinders ist, wenn man sie entfernt, stoppt der Motor.

BTW: Zudem steht im Buch, dass die Wärme bei einem Funken hauptsächlich durch die positiven Ionen verursacht werden, welche gegen die Elektroden knallen und nicht von den Elektronen. Finde ich noch interessant. Ist das auch auf den Leiter übertragbar. D.h. bis jetzt nimmt man ja immer an, die Wärme im Leiter entsteht durch Elektronen welche gegen die Atome knallen und so diesen Energie abgeben (Wärme). Vielleicht könnte man das aber auch andersrum interpretieren und sagen die Wärme wird von der versuchten Bewegung der positiven Atomkerne im Feld erzeugt. Wobei der Effekt der Elektromigration eigentlich klar dagegen spricht (falsche Richtung)...Schade...
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Mi Mai 07, 2008 3:22 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Will niemand einen Kommentar dazu abgeben???

Ich hab mir das mal weiterüberlegt. Damit müsste man doch dann auch direkt einen Antrieb basteln können. Man nehme irgendwas (Luft) ionisiere es und setze es einem enorm starken Magnetfeld aus, dann müsste man doch einen Schub erhalten...(zusätzlich zum Schub den es sowieso geben würde durch die elektrostatische Abstossung der ionisierten Luft).
Ich weiss die Lifter benutzen einen Teil (eben den elektrostatischen Ionenantriebsteil). Aber mit einem zusätzlichen Magnetfeld müsste man doch einen Teil der thermischen Bewegungskraft gerichtetet bekommen und so einen viel grösseren Schub erhalten(welcher dann vor allem "kostenlos" wäre, da aus thermischer Bewegung gewonnen). Je grösser je stärker das Magnetfeld.

Ich denke die einfachste Art und Weise kontinuierlich ein sehr starkes Magnetfeld zu erzeugen (neben einem Supraleiter) wäre es einen homopolar-Generator zu nehmen. Wenn man den richtig baut so ist dieser ja "self exciting". Das heisst nicht, dass er von selbst läuft, sondern, dass die Ströme in der Scheibe ein Magnetfeld generieren, welche automatisch eine höhere Spannung an der Scheibe verursacht, was wiederum einen höheren Strom verursacht, was wiederum ein stärkeres Magnetfeld verursacht, ... (stetig steigernder Kreislauf). Das Limit wäre dann erreicht, wenn die Scheibe bedingt durch den resistiven Widerstand einfach zu heiss wird, oder das Antriebsaggregat nicht mehr genügend Saft hat, die Scheibe zu drehen...
Damit müsste man wohl ziemlich fette Magnetfelder erzeugen können.
Um den enormen Drehmoment der Scheibe auszugleichen könnte man einfach eine gleiche zweite Scheibe obendran heften, welche gleich schnell auf die andere Seite rotiert. Dann ist das Gesamtdrehmoment 0. Und falls man mal schnell drehen möchte, macht man einfach eine Scheibe kurz langsamer als die andere...

Durch das Gegeneinanderdrehen der Scheiben müsste sich wohl (Tesla-Turbinenprinzip) zwischen den Scheiben ein Vakuum bilden, was sicherlich von Vorteil wäre, da man dann weniger Luft-Reibung hat...

Nachtrag:
Hab mir auch gerade noch überlegt, dass die Lifter doch viel effizienter sein müssten, wenn man eine isolierte Scheibe macht, welche sehr hoch geladen wird (z.B. mit Van de Graaff auf z.B. xMV) und daneben unten eine Spannungsquelle hat mit viel geringerer Spannung aber viel mehr Stromkapazität, welche für die Ionisierung zuständig ist (Die Ionisierung braucht ja vor allem Strom...). Die Luftmoleküle welche oben wären werden von der sehr hohen Spannung angezogen, können aber nicht ionisieren, da diese Scheibe isoliert ist. Sie driften jetzt an dieser Scheibe vorbei und werden unten ionisiert. Jetzt werden Sie natürlich stark abgestossen werden, da sie die gleiche Ladung besitzen (Schub nach unten). Müsste doch viel effizienter sein als die normalen Lifter...
Da die Abstossungskraft jetzt von der MV geladenen Scheibe kommt und nicht nur vom einigen kv Ionisierer. Und die MV Scheibe wird ja nie entladen, man kann da also ruhig etwas nehmen zum Laden, was fast keinen Strom bringt...


Ist schon klar, dass die nicht ionisierten Luftmoleküle unter der Scheibe auch angezogen würden, doch hätten diese Probleme, da Ihnen die geladenen Ionen entgegenkommen mit einem fetten Speed und Kraft...
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Kugelblitz



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Beiträge: 179
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BeitragVerfasst am: Mi Mai 07, 2008 4:43 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Das mit dem Antrien gibt es schon, wird in der Raumfahrt verwendet:

Magnetohydrodynamik Propulsion (MHD)
_________________
Alles sind Schwingungen
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Sowasaberauch



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Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Mi Mai 07, 2008 6:04 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Interessant.

Aber dieser Antrieb wie ich ihn beschrieben haben funktioniert doch nur wenn man etwas um sich hat zum Ionisieren, im Weltraum ist da ja nichts...

Da müsste man dann ja etwas mitnehmen. Um Schub zu haben bräuchte man jedoch enorme Mengen davon... Da sehe ich ein Problem...

Nachtrag: (Hab das Mal in Wiki gesucht)

Wiki:
Zitat:
Ein wichtiger Nachteil des Ionenantriebs gegenüber dem chemischen Antrieb besteht darin, dass ersterer (genauso wie alle anderen elektrischen Raketenantriebssysteme) ausschließlich im Vakuum funktioniert. Deshalb kann er zwar im Weltraum, nicht aber zur Beschleunigung eines Raumflugkörpers innerhalb der Erdatmosphäre eingesetzt werden.


Häh??? Wieso soll das nicht in der Atmosphäre funktionieren??? Jeder Lifter benutzt das ja...
Und da wird eben auch erwähnt, dass das grosse Problem ist, dass man den zu ionisierenden Stoff mitnehmen muss. Eben das muss man ja in der Atmosphäre eben nicht...?!?

Hab mich nun nochmehr durch Wiki gelesen:

Stichwort: Magnetfeldoszillationsantrieb (engl. Magnetic Field Oscillating Amplified Thruster, MOA
Zitat:
Die Kombination aus hoher Teilchenenergie bzw. Ausströmgeschwindigkeit und relativ hohem Schub ist in dieser Form außergewöhnlich. Die hohe Flexibilität durch Änderung des Masseflusses oder der elektrischen Leistung ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt einzigartig.


Tönt doch interessant...

Noch 'n Nachtrag:
Hab mir das Mal durchgerechnet... Das Hauptproblem ist die benötigte Energie um die Luft zu ionisieren...
Aber hab mir das Mal näher überlegt...Wenn man das machen würde, wie ich mit meiner Theorie und Versuch bei der Thestatika herausgefunden habe, dass man das Ionisieren praktisch gratis bekommt, ja sogar noch zusätzlich Strom gewinnen kann, dann müsste das Ding ja abgehen...
Und hier wird die Luft ja die ganze Zeit nachgezogen, also hätte man da weniger Probleme mit dem Sättigen der Luft mit Ionen, denn dann funktioniert ja mein Thestatika-Scheiben Prinzip nicht mehr gut...

Andere Frage wäre, ob man es irgendwie schafft, die "Ionisationswolke" einfach immer "lokal" zu halten, sodass diese beschleunigten Ionen nur den Impuls an die neutralen Luftmoleküle weitergeben, aber weiterhin ionisiert im Feld des Antreibs bleiben. Dann müsste man nicht jedesmal frisch ionisieren...
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Andi



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BeitragVerfasst am: Mi Mai 07, 2008 7:58 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Sowasaberauch hat Folgendes geschrieben:
Häh??? Wieso soll das nicht in der Atmosphäre funktionieren??? Jeder Lifter benutzt das ja...
Und da wird eben auch erwähnt, dass das grosse Problem ist, dass man den zu ionisierenden Stoff mitnehmen muss. Eben das muss man ja in der Atmosphäre eben nicht...?!?


Guck dir nochmal an wie genau es funktioniert, dann weisst du es.
Und es ist NICHT wie bei einem Lifter, die schweben interessanterweise nur ein paar cm hoch, der Ionenantrieb funktioniert auch fernab von anderen Oberflächen.
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Ambassador



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BeitragVerfasst am: Mi Mai 07, 2008 8:10 pm    Titel: Antworten mit Zitat

http://jnaudin.free.fr/lifters/ascvacuum/index.htm

Siehe Biefeld-Brown-Effekt. Der Lifter funktioniert auch im Vakuum, genauso wie in einem Ölbad.

Aaron
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Denker



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BeitragVerfasst am: Mi Mai 07, 2008 9:06 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo

@ Andi

Die Lifter schweben nur ein paar cm hoch, weil sie mit Fäden mit der Oberfläche verbunden sind, damit sie nicht unkonntroliert umherfliegen.
Ich habe schon Lifter im Freien gesehen, die flogen mehrere Meter hoch.
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Sowasaberauch



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Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Mi Mai 07, 2008 9:19 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Der Lifter funktioniert auch im Vakuum


Naja, dieser Punkt ist umstritten. Mir ist keine seriöse Quelle bekannt, die das verifiziert hätte.
Und die hier genannte Quelle bzgl NASA könnte ich nur verifizieren, wenn ich wüsste wo der Link zum Paper der NASA ist, sonst bleibt es leider nur eine Aussage...
Die seriösen Quellen die den Versuch gemacht haben, die ich kenne, konnten alle keinen Thrust mehr feststellen im Vakuum. Oder zumindest keinen messbaren mehr.

Zitat:
Und es ist NICHT wie bei einem Lifter, die schweben interessanterweise nur ein paar cm hoch, der Ionenantrieb funktioniert auch fernab von anderen Oberflächen.


Da muss ich Dir widersprechen. Die Lifter funktionieren genauso in der Luft fernab von Oberflächen. Es ist klar, dass in der Nähe von Oberflächen der Thrust grösser ist, wie bei jedem konventionellen Antrieb auch...
Zudem gibt es ja viele andere bekannte elektrostatische Experimente, die den Ionenantrieb benutzen um z.B. ein kleines Rädchen zu drehen, die brauchen auch keine Gegen-Oberfläche...
Vielleicht kannst du mir einfach kurz erklären, wieso das in der Atmosphäre nicht funktionieren soll...Wäre wirklich dankbar.

Nachtrag:
Hab mir das nochmals überlegt bzgl. meiner Idee zur Verbesserung des Lifters...Das Problem dabei wäre, dass dann die Ionisierungselektroden wie eine abschirmende Kondensatorplatte für die hohe Spannung wäre, und die ionisierte Luft nichts davon hätte. Könnte man vielleicht Abhilfe schaffen, indem man die Ionisierelektrode schnell rotiert, sodass nach dem ionisieren, die Elektrode gleich weg ist, und das ionisierte Molekül nur noch das Feld des hohen Potentials sieht...
Wäre vielleicht aber nicht nötigt, wenn die Luft sowieso bereist eine starke radiale Bewegung aufweisen würde, da dann die Luft wegdrehen würde. Das wäre ja z.B. der Fall wenn man eine drehende Scheibe hätte, da diese die Luft ja verwirbeln würde...Wiedermal nur so eine Idee...
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Andi



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BeitragVerfasst am: Do Mai 08, 2008 6:20 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Trotzdem funktioniert ein Lifter nicht wie ein Ionentriebwerk.
Erst recht wenn er auch im Vakuum fliegen kann, dann hätte er ja keinerlei Stützgas.
Und vor allem: Ionentriebwerke haben hinten, wo die Ionen rauskommen, ein Gitter das die Ionen wieder "entläd" (Rekombiniert), sonst werden sie ja zum Antrieb zurückgezogen und bremsen den Aufbau, Schub = 0.
So gesehen werden die Atome nur Ionisiert um sie zu beschleunigen, hinten raus kommt gewöhnliches Gas. Keine Ionen.
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Do Mai 08, 2008 6:53 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Ähm, du hast mir immer noch nicht erklärt, wieso das ganze in der Atmosphäre nicht funktionieren soll...Ich wäre wirklich dankbar!!!
Der einzige Grund der mir in den Sinn käme wäre, dass die Ionen schon sehr früh gebremst würden, und deshalb keinen grossen Impuls aufbauen können. Aber Impuls hätten Sie trotzdem. Zudem könnte man das einfach umgehen, indem man einfach ein Vakuum in der "Beschleunigungs"-Zone aufrecht erhält (würde dann noch zusätzlich "konventionellen" Antrieb geben...). (Gleiches Prinzip wie beim Tesla Death-Ray)

Aber ich denke wäre kein grosse Problem, da bei dieser Art Antrieb (wie ich sie beschrieben habe) sowieso der Hauptschub nicht von der elektrostatischen Abstossung käme, sondern von der magnetischen Interaktion...

Zudem macht ein Lifter ja genau das: Der obere Draht ionisiert die Luft, diese wird nun vom oberen Draht abgestossen und von der unteren Fläche angezogen, kommt nun bei der unteren Fläche an und wird neutralisiert...Fliegt nun neutralisiert weiter...

Und das mit dem Stützgas ist ja gerade meine Bemerkung, dass es dieses eben nicht braucht, wenn man in der Atmosphäre ist...
Und das ein Lifter im Vakuum fliegen kann, ist wie ich bereits erwähnt habe sehr umstritten...
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Andi



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BeitragVerfasst am: Do Mai 08, 2008 9:58 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Der Ionenantrieb hat eigentlich drei Elektroden: Eine Ionisiert das Gas, die zweite beschleunigt es und die dritte ist das Gitter das die Ladung der Ionen wegnimmt.
Das ist nicht nur ein Ionenwind, würde die dritte Elektrode fehlen zieht es die Ionen permanent zur zweiten Elektrode hin. Sieht man auch am normalen Ionenwind, der ist HINTER der Elektrode schwächer als davor.
Beim Lifter fehlt besagte, dritte Elektrode die aber sehr wichtig ist.

In der Atmosphäre klappt das nicht weil die Ionen sich gerne am umgebenden Gas austoben* und sich wie gesagt die Ionen nicht ungestört nach hinten ausstoßen lassen, nur dann kriegst du auch deinen Impuls. Ausserdem braucht es viel mehr Energie Gas bei Atmosphärendruck überhaupt zu ionisieren, hier würde ich dir ein paar Experimente mit einer Geisslerröhre ans Herz legen, das würde verdeutlichen wie sehr der Druck des Gases das Ionisieren behindert.

*Dazu sollte man wissen das auch "ionisierte Luft" nie vollständig Ionisiert ist, je höher der Druck des Gases, desto schneller kollidieren die Ionen mit anderen, noch neutralen Teilchen und entladen sich dabei. Im Vakuum ist wenig fremdgas anwesend und es lassen sich Prozentual mehr Ionen erzeugen.

So nebenbei bemerkt wäre ein Ionenantrieb zum Verlassen der Atmosphäre ohnehin Blödsinn, der Vorteil dieses Antriebs liegt in den hohen, erreichbaren Geschwindigkeiten, viel höher als auf konventionellem, chemischen Weg.
Dafür ist natürlich der Schub deutlich geringer, nur wenige Gramm bei Triebwerken aus einem Satellit.
Wie ein Auto mit einem hoch übersetzen Gang, man braucht mehr Zeit zum beschleunigen, kann aber schneller fahren.
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Fr Mai 09, 2008 9:29 am    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Der Ionenantrieb hat eigentlich drei Elektroden: Eine Ionisiert das Gas, die zweite beschleunigt es und die dritte ist das Gitter das die Ladung der Ionen wegnimmt.
Das ist nicht nur ein Ionenwind, würde die dritte Elektrode fehlen zieht es die Ionen permanent zur zweiten Elektrode hin. Sieht man auch am normalen Ionenwind, der ist HINTER der Elektrode schwächer als davor.
Beim Lifter fehlt besagte, dritte Elektrode die aber sehr wichtig ist.


So wie ich das sehe, braucht es eigentlich die Beschleunigungselektrode nicht unbedingt, denn die Ionen würden sowieso von der Ionisationsquelle abgestossen. Sicherlich kann man so noch mehr Schub erhalten, mit einer kleineren Spannung.
Also fürs Prinzip is diese Elektrode meiner Meinung nach eher eine Frage der Optimierung, denn der Notwendigkeit. Ohne dritte Elektrode hat dafür den Vorteil, dass man nicht unbedingt neutralisieren muss, (siehe z.B. elektrostatischen Ionen-Kreisel), was die ganze Sache bautechnisch sicherlich erheblich vereinfacht...
Und bzgl erreichbarer Geschwindigkeit mit nur einer Elektrode, kommt dann eben drauf an, wie hoch die Spannung davon ist... Tesla hat bei seinem Death-Ray ja von mehreren xxMV gesprochen und berechnet, dass man damit winzige Metallpartikel auf mehr als 160km/s beschleunigen kann...

Zitat:
In der Atmosphäre klappt das nicht weil die Ionen sich gerne am umgebenden Gas austoben* und sich wie gesagt die Ionen nicht ungestört nach hinten ausstoßen lassen, nur dann kriegst du auch deinen Impuls.


Also ist das so wie ich gedacht habe. Man bekommt einfach weniger Impuls in der Atmosphäre. Aber wie gesagt, könnte man das einfach beheben, indem man in der Beschleunigungszone ein Vakuum aufrecht erhält (eben wie beim Death-Ray).
Zudem müsste doch die Atmosphäre bei einem magnetischen Antrieb eher nützlich sein, da man etwas hat, woran sich die Stosswellen gegendrücken können, ohne dass die Ionen zu weit wegfliegen...


Zitat:
Ausserdem braucht es viel mehr Energie Gas bei Atmosphärendruck überhaupt zu ionisieren, hier würde ich dir ein paar Experimente mit einer Geisslerröhre ans Herz legen, das würde verdeutlichen wie sehr der Druck des Gases das Ionisieren behindert.


Interessant. Ich hab immer gedacht die Ionisierungsenergie ist fix, soundsoviel eV für ein Elektron der BlaBla Hülle des BlaBla Atoms...

Zitat:
Dazu sollte man wissen das auch "ionisierte Luft" nie vollständig Ionisiert ist, je höher der Druck des Gases, desto schneller kollidieren die Ionen mit anderen, noch neutralen Teilchen und entladen sich dabei. Im Vakuum ist wenig fremdgas anwesend und es lassen sich Prozentual mehr Ionen erzeugen.


Naja. Theoretisch kann man alles vollständig zum Plasma wandeln, wäre wohl eine Frage der Energie...(viel Energie)
Das mit dem Entladen der Luft finde ich interessant. Wie genau passiert das??? Nehmen wir an wir haben ein paar positive Ionen. Also fehlen ein paar Elektronen. In einem geschlossenen System mit neutralen Molekülen. Wie entladen sich da die Moleküle? Irgendwie müssen dazu ja Elektronen reinkommen. Ein Zusammenprall mit einem neutralen Molekül, würde ja nicht einfach so ein Elektron erzeugen, oder?

Zitat:
So nebenbei bemerkt wäre ein Ionenantrieb zum Verlassen der Atmosphäre ohnehin Blödsinn, der Vorteil dieses Antriebs liegt in den hohen, erreichbaren Geschwindigkeiten, viel höher als auf konventionellem, chemischen Weg.
Dafür ist natürlich der Schub deutlich geringer, nur wenige Gramm bei Triebwerken aus einem Satellit.
Wie ein Auto mit einem hoch übersetzen Gang, man braucht mehr Zeit zum beschleunigen, kann aber schneller fahren.


Wieso denn? Der Antrieb ist scheinbar sehr effizient, laut Wiki. Und dass der Schub gering ist bei Satelliten ist ja eigentlich klar, da diese eben den Treibstoff mitnehmen müssen (und deshalb sparen müssen) und auch nicht sonderlich Energie erzeugen (Solar Panels)...
Aber vom Prinzip her, kann man das doch hochskalieren wie man will und in der Amosphäre hätte man wie gesagt genügend Stoff zum Ionisieren für einen gewaltigen Schub (Luft ist ziemlich schwer...).
Man bräuchte nur eine sehr starke Energiequelle...(Atombetrieben?)
OK ein Düsentriebwerk hat auch einen hohen Wirkungsgrad. Den Nachteil des Düsentriebwerkes würde ich aber in der Wartungskomplexität sehen, und natürlich in der Lautstärke und dem Treibstoffverbrauch (CO2).

Hab mich in der Zwischenzeit mal etwas mehr über MOA-Antreibe informiert. Und hier wird gesagt, dass man das Ding auch benutzen kann um z.B. ein Boot anzutreiben...Alles was es braucht ist ein Medium, welches Ionen hat. Beim Meer (Salzwasser) ist das bereits der Fall. In der Luft müsste man eben halt noch zusätzlich ionisieren...
Zusätzlich ist es interessant, dass man beim MOA 2 Fälle unterscheidet. Impulsanregung mit bis zu Schallgeschwindigkeit des Mediums, oder darüber. Normalerweise wird der 2. Fall benutzt, um möglichst viel Schub zu erhalten (da man ja im Weltraum nur sehr wenig Stoff mitnimmt, versucht man alles aus diesem rauszuholen). Der Nachteil beim 2. Fall sehe ich, dass man das Medium dabei stark erhitzt, da man es stärker beansprucht als es die Schallgeschwindigkeit zulässt und deshalb enorme Reibungskräfte auftreten. Aber wenn man den ersten Fall nimmt, dann erhitzt sich das Medium kaum, und man hat halt einfach nur einen maximalen Mediumsaustrittsimpuls von bis zu Schallgeschwindigkeit (relative Geschwindigkeit zum Medium).

Lustig fand ich auch die Erwähnung, dass man mit diesem Prinzip z.B. das Salz aus dem Meerwasser gewinnen könnte, da die Salzionen sich am Rand des Magnetvortex sammeln und dort einfach abgezogen werden könnten. Das Prinzip ist ja, das die Ionen sich am Aussenrand des Magnetvortex sammeln und die anderen Stoffe daran hindern das Magnetfeld zu verlassen. Mit dem Pulsen des Magnetfeldes werden dann Schockwellen im Medium gebildet, mit denen der Vortrieb erfolgt...


Zuletzt bearbeitet von Sowasaberauch am Fr Mai 09, 2008 2:46 pm, insgesamt einmal bearbeitet
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
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BeitragVerfasst am: Fr Mai 09, 2008 2:38 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Die dritte Elektrode muss sein, umsonst werden Russen und Amis nicht praktisch die selbe Konstruktionsweise anwenden. Die waren schon im Weltraum, du nicht, ich denke also das die recht haben.

Energiebedarf:
Wiki sagt: 7 Gramm Schubkraft und dafür 1500 Watt Strombedarf.
Für 7 Tonnen Schub braucht es schon 1,5 Megawatt.
Eine Ariane 5 bringt maximal ca. 750 Tonnen auf die Wagge, mit 13.000 kN maximalschub. Das sind ca. 1300 Tonnen Schub.
Für diese 1300 Tonnen bräuchte es 278 MW. Das ist ein kleines Kohlekraftwerk, dieses Kraftwerk und den Energieträger für dieses Kraftwerk musst du ja mit auf die Rakete packen.
Atomenergie würde ich in dem Fall nicht benutzen, was wäre wenn etwas schiefgeht? Riesige Landstriche für Jahrzehnte Radioaktiv kontaminiert. Unsichere Geschichte.

Nene, bleibt dabei, Ionenantriebe sind was für Satelliten, Grund: weniger Treibstoffbedarf und hohe, erreichbare Geschwindigkeiten.

Ionen und woher kommt das Elektron? Nun, von anderen Atomen die nicht ionisiert sind, das geht leichter je näher sich die Atome rücken, was sie bei Atmosphärendruck nun mal tun.
Btw, wie willst du mit EINER Elektrode etwas ionisieren? Wohin verschwindet das Elektron, das du dem Atom gestohlen hast? Das Atom wird dorthin fliegen wo sein vermisstes Elektron ist, also auf die zweite, anders geladene Elektrode.
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Fr Mai 09, 2008 3:22 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Die dritte Elektrode muss sein, umsonst werden Russen und Amis nicht praktisch die selbe Konstruktionsweise anwenden. Die waren schon im Weltraum, du nicht, ich denke also das die recht haben.


Wie gesagt. Im Weltraum muss man das zu ionisierende Material mitnehmen. Also muss man rausholen was man kann aus dem bisschen Materie was man dabei hat. Und da die Beschleunigungselektrode eben eine Optimierung darstellt. Wäre man ja blöd, das im Weltraum nicht zu benutzen.

Zitat:
Eine Ariane 5 bringt maximal ca. 750 Tonnen auf die Wagge, mit 13.000 kN maximalschub. Das sind ca. 1300 Tonnen Schub.
Für diese 1300 Tonnen bräuchte es 278 MW. Das ist ein kleines Kohlekraftwerk, dieses Kraftwerk und den Energieträger für dieses Kraftwerk musst du ja mit auf die Rakete packen.


Das Problem bei der Ariane ist ja, dass die Rakete diesen Riesenschub ja nur braucht, um Ihren eigenen Treibstoff zu heben (darum ist Sie so schwer)...
Wenn man nur die Nutzlast heben will, mit dem obigen Prinzip braucht es viel weniger Leistung.
Oder eben z.B. nach deiner Rechnung 7t Schub für 1.5MW (2000PS). So schlecht find ich das nicht...Der Wirkungsgrad dieser Triebwerke ist ja sehr hoch...(etwa auf dem Niveau eines Jet-Triebwerkes)
Und man kann es doch auch gemütlicher nehmen um in den Weltraum zu gelangen (weniger Beschleunigung) als eine Ariane...

Wobei diese Methode ja eben das Problem hat, dass Ihr, sobald die Atmosphäre dünner wird, der Stoff ausgeht...
Deshalb meine Meinung, das Ding zum Antrieb in Erdnähe benutzen...

Zitat:
tomenergie würde ich in dem Fall nicht benutzen, was wäre wenn etwas schiefgeht? Riesige Landstriche für Jahrzehnte Radioaktiv kontaminiert. Unsichere Geschichte.


Da bin ich mit Dir einer Meinung. Obwohl es bereits einige Satelliten gab, die ziemlich gefährliche Nukleide transportiert haben...
Leider gibt es soviel ich weiss sonst keine guten Methoden um Strom zu erhalten. Und einen Benzinmotor einzubauen oder ein Düsenjet zur Stromgewinnung wäre ziemlich dumm...

Zitat:
Ionen und woher kommt das Elektron? Nun, von anderen Atomen die nicht ionisiert sind


Damit hast du das Problem nur verschoben. Jetzt ist halt das andere Atom ionisiert, und diesem fehlt jetzt ein Elektron...

Zitat:
Btw, wie willst du mit EINER Elektrode etwas ionisieren? Wohin verschwindet das Elektron, das du dem Atom gestohlen hast? Das Atom wird dorthin fliegen wo sein vermisstes Elektron ist, also auf die zweite, anders geladene Elektrode.


Jetzt bis du inkonsequent. Wink Zuerst sagst du die Ionen neutralisieren sich eh gleich, und dann dass sich die Ionen irgendwann wieder zum anderen Ende bewegen... Aber ja, "ich versteh die Prroblemaatic Meistää"...
Und bzgl Ionisieren mit einer Elektrode. Da hast du Recht, ist wirklich ein Problem...Da könnte ich mir verschiedene Methoden Vorstellen. z.B. ab und zu Wechsel der Polarität, oder abstrahlen der Elektronen (haben ja fast kein Gewicht, also sollte deren Impuls doch eigentlich vernachlässigbar sein...)
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Fr Mai 09, 2008 4:42 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Gemütlicher?
Du musst innerhalb einer bestimmten Zeit eine bestimmte Geschwindigkeit erreichen, tust du das nicht, fällst du wieder runter. Da braucht man so viel Schub.

Die Ariane braucht diesen Schub um ihren eigenen Treibstoff in die Luft zu heben, das ist richtig. Bei Chemischen Raketen beinhaltet der Treibstoff aber nicht nur das Stützmaterial sondern auch gleich die Energiequelle.
Die müsstest du bei deinem Ionenantrieb natürlich auch mit hinaufschießen, und Kraftwerke sind nicht leicht. Geschweige denn ein Ionentriebwerk das derartige Leistung erreicht, ich denke da sind Physikalische Größen gesetzt die das nicht erlauben...

Im Weltraum an Satelliten ergibt das natürlich wieder einen Vorteil, da kann man Strom aus Solarzellen gewinnen und spart sich das Kraftwerk auf dem Rücken, man fliegt also quasi mit Sonnenenergie.

Ionisierte Atome:
Das Ion kann sich auch am Triebwerk selbst entladen, das stecken auch Elektronen drin die man entwenden kann. Wenn das passiert schmälerst du den Wirkungsgrad enorm, immerhin wendest du große Energie auf um ein Atom zu Ionisieren und hast dann nix davon.
Und denk nochmal über das Gitter und dessen Funktion nach, das Ding ist essentiell, nicht nur Option.
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