Fragen zum Flugzeugbau

[basti_79]

Zitat von HaraldL

Bei welchen Druck funktioniert der Biefield-Brown-Antrieb am besten? Würde er in anderen Gasen besser funktionieren?

Ich würde folgende Zusammenhänge unterstellen:

• Hier wird nach dem Wirkungsgrad gefragt (also: welcher Anteil der elektrischen Leistung wird in kinetische Energie umgesetzt?)
• Je besser das Gas ionisiert wird (je mehr Atome ionisiert werden, je mehr diese ionisiert werden), desto besser wird der Wirkungsgrad
• Je schneller sich die Ionen bewegen (je stärker man sie beschleunigen kann), desto besser wird der Wirkungsgrad
• Je schwerer die Ionen (in der Gesamtmasse) sind, desto besser wird der Wirkungsgrad

Bei der Frage des Drucks gibt es einen Kompromiss aus "guter Ionisierung" und "Gewicht der beschleunigten Ionen": die Ionisierung ist bei niedrigem Druck maximal, das Gewicht bei hohem. Da man sich den Druck (ausser im Labor) nicht aussuchen kann, heißt das, dass man das Triebwerk entsprechend einstellen müsste. Dazu würde ich Messreihen anfertigen - bei verschiedenen Drücken, Spannungen etc. die entstehende Kraft messen, und den optimalen Arbeitspunkt aussuchen. Die mittlere freie Weglänge der Moleküle in einem gegebenen Arbeitsmedium ist sicherlich ein guter Anhaltspunkt für mehrere Effekte ("Stoßionisation", Plasmaeffekte), die die Leistung des Antriebs bestimmen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Mittle..._Wegl%C3%A4nge

Bei der verwendeten Stützmasse hat sich in umfangreichen Experimenten herausgestellt, dass Gase mit hoher Atommasse am besten geeignet sind (erst einmal geben die entsprechend Rückstoss, dann ist es einfach, sie gut zu ionisieren, und dann sind sie träge und verbleiben daher lange in irgendwelchen Feldern). Das wird auch bei "Liftern" nicht anders sein, daher wäre es wohl optimal, den Lifter in einer Xenonatmosphäre zu betreiben. Das ist dann - nebenbei - noch ein Argument gegen den Biefield-Brown-Effekt im Weltraum: das restliche Gas dort besteht - wie die Sonne auch - überwiegend aus Wasserstoff.

[MJ01]

Zitat von HaraldL

Bei welchen Druck funktioniert der Biefield-Brown-Antrieb am besten? Würde er in anderen Gasen besser funktionieren?

Nun ich bin kein Chemiker, aber hier gibt es entsprechende Informationen:

Ionisation heißt jeder Vorgang, bei dem aus einem Atom oder Molekül ein oder mehrere Elektronen entfernt werden
...
Bei der Feldionisation werden Elektronen durch ein genügend starkes elektrisches Feld aus ihrer Bindung gelöst.
...
Ionisationsenergien liegen typischerweise in der Größenordnung mehrerer Elektronenvolt (Beispiel Argon im Grundzustand: 15,7 eV). Ionisationsenergien sind abhängig vom zu ionisierenden Material und dessen aktuellem Anregungszustand. So wird es zunehmend schwieriger, bereits ionisierte Atome oder Moleküle weiter zu ionisieren. Die Ionisierungsenergie steigt mit jedem zu entfernenden Elektron aus der Elektronenschale exponentiell an.

...
Plasma ist Materie mit einem ausreichend hohen Anteil an freien Ionen und Elektronen, also hoher Ionisation. Dabei beschränkt sich diese qualitative Definition nicht auf Gase mit geringer Dichte, sondern schließt auch komprimierte Materie mit den Eigenschaften einer Flüssigkeit mit ein.

Bezüglich des Druckes gibt es das sog. Paschen-Gesetz:

Das Paschen-Gesetz, benannt nach Friedrich Paschen, der diesen Zusammenhang 1889 experimentell aufstellte, besagt, dass in einem homogenen Feld die Durchschlagspannung eine Funktion des Produktes aus Gasdruck und Elektrodenabstand (Schlagweite) ist. Die Gleichung, die John Sealy Townsend erstmals herleitete, lautet

wobei
p den Gasdruck
d den Elektrodenabstand
gamma den Townsend-Koeffizienten
A und B Konstante
darstellen.

Beispiel: