sciencetalk

Het gaat hier om (nog) niet bestaande grote ruimte schepen.
Eerst wat ik mee bedoel:
Ze worden in de ruimte gebouwd en kunnen niet landen op planeten en manen.

Op het eerste gezicht lijkt de bolvorm nogal handig, ze immers het sterkst om de overdruk van binnen uit te weerstaan.
Op het tweede gezicht is het heel onhandig als men binnen de bol gaat indelen.

Een kubus (of blokvorm) is voor de indeling veel praktischer.
Maar dan zijn de wanden minder sterk lijkt me.

Maar hoeveel scheelt dat eigenlijk voor vrij grote schepen?
Ik bedoel en kubus met een ribben van 200m of een bol met de zelfde (praktische) inhoud?
Immers zo'n bol kromt niet zo heel sterk meer.

Ik heb niet voldoende kennis van sterkte leer om dit uit te tekenen.
Maar misschien een ander wel?

Een vorm die je veel tegenkomt in science fiction is een torus. Zo'n cilindervorm (goede benadering van een "dunne" torus) is ook goed geschikt om overdruk te weerstaan, net als vliegtuigrompen.
Bovendien kun je door het ding te laten roteren zwaartekracht creëren.

De Borg uit star trek heeft kubussen en soms bolvorm!!

Indien men binnenin \(1 \ bar\) druk heeft tov. vacuum is volgens mij niet zo een probleem.

De vacuum machines op mijn werk voor OLED: \(1 \ m^2\) is \(10.000 \ kg\). Een 20 mm dik alu of RVS is voldoende (heb slechts hbotje natuurkunde achtergrond dus weet niet precies hoe dik.... praat er alleen over!) . Een duikboot op \(10 \ km\) diepte krijgen dan: ja graag een bolvorm (kan geen getal geven bang voor rekenfout!).

Bij grote ruimte schepen misschien interstellair denk ik vaak hoelang houdt het materiaal stand (metaal, electronic, computers etc) dan denkt men in decenia, eeuwen misschien meer. Had recent een artikel gezien dat wetenschappers zich ook hier mee bezig houden. Heb helaas referentie niet.

De sterkte van de aandrijving is m.i. de belangrijkste parameter voor de benodigde sterkte van het schip
een niet aangedreven leefbol in de ruimte kan je al van een stevige plasic zak maken.

Xilvo schreef: ↑vr 17 sep 2021, 19:34 Een vorm die je veel tegenkomt in science fiction is een torus. Zo'n cilindervorm (goede benadering van een "dunne" torus) is ook goed geschikt om overdruk te weerstaan, net als vliegtuigrompen.
Bovendien kun je door het ding te laten roteren zwaartekracht creëren.

Het torus idee stamt dacht van von Braun.
Zijn model draaide en had 1/3g op de vloer.
Het was kant en klaar uitgewerkt maar nooit verwezenlijkt.

Bedankt allemaal voor de informatie.

Bij een bol, diameter D en met een overdruk p, is de trekkracht per meter op de wand \(\frac{1}{4}pD\)
Bij een cilinder is dat \(\frac{1}{2}pD\)

Een bol met diameter D=36 m heeft ongeveer dezelfde inhoud als een torus met buisdiameter D_b=10 m en ringdiameter D_r=100m.

Het totale buitenoppervlak van de torus is ca 2,4 maal zo groot als dat van de bol.
Als je aanneemt dat de wanddikte evenredig is met de trekkracht per meter, dan is de totale massa van de buitenwand voor de torus toch bijna 1/3 van die voor de bol.

Hier een site waar het nabouwen van de Enterprise NCC-1701 als een serieuze optie wordt beschouwd. (Het voorbereidend werk startte in 2014) Maar dan wel met de huidige technologie. Dus geen warp-engine maar ionen aandrijving. (Aarde-Mars duurt dan 90 dagen) De kunstmatige zwaartekracht is dan een draaiende ring in de schotelsectie dus de bemanning c.q. passagiers lopen op de buitenkanten wat in het 'echte' schip dus de wanden zijn. Verder zal als het ooit gebouwd wordt zoveel mogelijk lijken op het sterrenschip uit de TV show zoals uitgerust met sensors en andere apparatuur om b.v. te zoeken naar leven via zelfs space-probes voor het halen van monsters van een planeet etc. zij het dan binnen het zonnestelsel:
https://www.buildtheenterprise.org/