How gör stjärnfartyg sakta ner från högimpulshastigheter?

10

Impulsmotorer på stjärnfartyg, baserat på placering, verkar vara reaktionsmotorer som driver fartyget genom att projicera energi på en kurs motsatt av den önskade rörelseriktningen.
Detta säkerhetskopieras av Memory Alpha som anger:

In Federation starships, the impulse drive was essentially an augmented fusion rocket ... a vectored thrust nozzle to direct the plasma exhaust.

Om så är fallet, varför har alla stjärnfartyg bara avgasportar på fartygets baksida? För att sakta ner eller stanna ska skeppet behöva tillämpa en hastighetsförändring mittemot den aktuella rörelseriktningen. Utan framåtvända utblåsningsmunstycken skulle skeppet behöva vända sig för att sakta ner, men det syns aldrig i någon av de visningar eller filmer (som jag kan komma ihåg ändå).

Fartygen har manöverdon, men de verkar alltid användas för manövrering med låg hastighet, och det är inte underförstått att de har samma effekt som impulsmotorerna. Att använda dem för att stoppa ett stjärnfartyg som rör sig med full impuls skulle troligen ta mycket lång tid. Dessutom finns det ingen värmepåverkan på fartygets skrov runt impulsmotorerna, vilket kan ha föreslagit avgasavledare för bromsverkan.

Det verkar därför som att det finns en annan teknik på plats för att sakta ner ett stjärnfartyg med impulshastighet, men så långt som jag kan komma ihåg är en sådan sak aldrig nämnd.

Är detta någonsin nämnt i någon kanonkälla om hur ett fartyg på impulsen saktar ner?

    
uppsättning Xantec 20.03.2014 19:36

5 svar

10

pulsmotorer är reaktionsmotorer, men det kan inte vara korrekt, även om Star Trek s lösa standarder för vetenskaplig plausibilitet. Om de var reaktionsmotorer skulle varje rymdskepp vara mestadels bränsletank, som riktiga raketer är.

För att illustrera problemet, låt oss beräkna reaktionsmassebehovet för one -systemmanövrering, accelerera från låg jordens orbitalhastighet (~ 7 km / s) till "halvimpuls" (~ 0,25 < em> c , per detta svar ). Massan av Enterprise-D sägs vara 4,500,000 ton ; Låt oss anta att det inte innehåller drivmedel. Eftersom fartyget drivs av annihilation av materia-antimatter, kan impulsutsläppet helt bestå av fotoner, vilket skulle göra c själv utblåsningshastigheten. (Om avgashastigheten är långsammare går masskravet upp.) Sluthastigheten är tillräckligt liten för att vi kan använda icke-relativistisk raket ekvation . Det ger ett drivmedelskrav på 1 278 000 ton, varav hälften måste vara antimateriel. Det är ~ 28% av fartygets basmassa. För att påskynda och sedan sakta ner igen behöver du mer än dubbelt så mycket massa, eftersom du måste ta med drivmedlet som ska användas för att sakta ner. Kostnaden fortsätter att gå upp för varje extra manövrering mellan tanken.

Det ska vara uppenbart att inget av de fartyg som visas på Star Trek bär någonting som den mängd tankning de skulle behöva. Impulsmotorer måste på något sätt inte vara föremål för Newtons lagar och vid det tillfället finns det ingen anledning att tro att de skulle behöva avgasmunstycken motsatt den riktning du vill att skeppet ska gå.

För mer om detta ämne, börja med essäet " Rocket-ekvationens tyranni "och boken Tändning! ( PDF med skannad fulltext ). Jag menar inte att välja Star Trek specifikt; ignorerar eller handvinkar drivmedelskraven hos reaktionsmotorerna är nästan allestädes närvarande i rymden SF. Jag kommer dock att observera att Isaac Asimovs gudarna själva tar itu med huvudet -on på ett intressant sätt.

    
svaret ges 20.03.2014 21:03
1

Det utförs på samma sätt som jetflygplan idag sakta ner efter att de slagit landningsbanan. De avböjer motorns dragkraft så att den skjuts ut i en generellt framåtriktad riktning i stället för bakåt. Precis som jets idag inte kräver att motorn vänder sig om, behövs det heller inte i stjärnorhips.

Jag kommer ihåg att det börjar beskrivas i en eller två böcker och / eller tekniska manualer, men jag minns inte vilken. Det har varit år sedan jag läste det.

    
svaret ges 20.03.2014 20:55
1

Bromsstödare

Från Memory Alpha, thrusters i allmänhet :

Thrusters were propulsion devices used aboard starships that generated very little speed, but were useful in various situations. It was possible to use maneuvering thrusters to alter a ship's course, to rotate about an axis, or to move short, precise distances without the use of impulse drive. It was possible to use acceleration thrusters to increase the speed of a ship. Starship personnel could manually use thrusters through thruster control.

och bromsningstryckare specifikt:

The braking thruster was a type of thruster. These thrusters were used to brake a starship's speed. If the crew was incapacitated, say, by time travel, these thrusters could fire automatically.

In 1986, after traveling successfully to this year, the HMS Bounty's braking thrusters fired as the starship approached Earth. Later, in 2286, after another successful time travel, these thrusters fired again as the ship approached Earth.

Observera att det här är mindre av ett problem än man troligen tänker, med tanke på att fartygen brukar flytta via icke-newtonisk mekanik (Warp) och endast förlita sig på impuls för kampmanövrering och dockning.

    
svaret ges 20.03.2014 21:09
0

Impulsmotorer ger inte tillräckligt med kraft som fusionsraket, de innehåller varpspolar för att sänka fartygets tröghetsmassa så att den kan flyttas, tänk på impulsmotorn som en miniatyr subljus-varvkörning. De är fusionsreaktorer som driver varpspolar snarare än raketer. Även om de har vectored avgas, står det bara för några av drivkraften.

Enligt TNGs tekniska manual var en stor del av den övre halvan av teknikavsnittet och sammankopplingen bränsletanken. Bränslet lagras i ett halvfast tillstånd ("slush") som tar upp mycket mindre utrymme än vad traditionellt krävs med flytande drivmedel.

Se sidorna 77-80 och 69 i TNG Technical Manual.

Avgasskovlarna skulle kunna vända 90 grader för att ge en yta att trycka mot, på samma sätt som jetmotorerna vänder om sin drivkraft (clamshell reverser). Men nedbromsningen skulle oftast uppnås på samma sätt som ett fartyg faller ut ur varp, genom en plötslig ökning av sin tröghetsmassa.

    
svaret ges 23.04.2014 23:11
-3

De roterar skeppet och pekar bakåt i färdriktningen.

    
svaret ges 20.03.2014 19:57