Der Warp-Antrieb

[Fluxx]

Fliegit die Voyager nicht sogar Warp 9,975? Meine da was in Erinnerung zu haben...

[McWire]

Die USS Voyager kann Warp 9,975 fliegen, jedoch wurde in der Folge "Der Schwarm" angedeutet das ihre maximale Dauerfluggeschwindigkeit nur bei Warp 9,75 liegt, was ich persönlich realistischer finde.

Warp 9,975 ist quasi das Antriebsmaximum, bevor der Antrieb versagt und entspricht laut einer anderen VOY-Folge (welche weiß ich nicht mehr) 2 Mrd km/s oder umgerechnet ~6700 Ch (Ch entspricht Cochrane).

Laut "Fact Files" liegt das Maximum-Warp der Sovereign-Klasse bei Warp 9,95 (ca 5000 Cochrane) und die maximale Dauerfluggeschwindigkeit bis zum vollständigen Verbrauch der Antimaterie bei Warp 9,7 (ca 2250 Cochrane). (zum Vergleich: Galaxy-Klasse 9,2 (1649 Cochrane); Akira-Klasse 9,4 (ca 1750 Cochrane); Prometheus-Klasse 9,9 (3053 Cochrane))

Ka ob es hier schonmal eine Diskussion über die Warptabelle gegeben hat.

[Geforce]

ihr sprecht hier immer von der maximalen warpgeschwindigkeit von schiffen
ihr müsst aber bedenken das maximale geschwindigkeit max 6 oder 12 stunden bedeutet danach is der tank leer.also wird nicht so oft max warp geflogen da man die energie auch für die restlichen systeme braucht "normal" ist warp 5-7
ich denke ohne andere antreibssysteme oder treibstoffe wird es bei der föderation nicht viel schnelleres als warp 9,99 geben.

Cochrane

diese masseinheit is fürn arsch da wir nicht wissen was sie bedeutet
sie wird bei geschwindigkeiten+waffen benutzt

was für einen antimaterievorrat hat die enterprise-d / e / voyager?

mfg Geforce

[McWire]

Warpformel

Hiermit möchte ich mal eine allgemeine Diskussion darüber anregen eine passende Warpformel für die bekannten Warpgeschwindigkeiten zu finden.

Im Prinzip gibt es in Star Trek 3 Warpskalen:

TOS-Skala (im Deutschen SOL-Skala auch genannt):

Cochrane = Warpfaktor ^ 3

TNG-Skala:

Cochrane = Warpfaktor ^ (10/3); gilt nur für Warpfaktor <= 9

Alternative TNG-Skala (aus "Gestern, Heute, Morgen"):

Cochrane = Warpfaktor ^ (10/3); gilt für alle Warpfaktoren (Annahme von mir: Unstetigkeitsstelle bei Warp 10 wurde entfernt und die neue Skala ist nur eine modifizierte TOS-Version )

Für die TNG-Skala über Warp 9 ergeben sich keine Werte mehr die in eine einfache Formel hineinpassen, dafür gibt es aber aus Bücher und Folgen Referenzwerte.

Laut der Enzyklopedie und der "Fact Files" Tabelle gelten folgende Werte:

Warp 9,2 - 1649 Ch
Warp 9,6 - 1909 Ch
Warp 9,9 - 3053 Ch
Warp 9,99 - 7912 Ch
Warp 9,9999 - 199516 Ch

Außerdem steht in den "Fact Files" an einer Stelle noch im Text:
Warp 9,95 - ~ 5000 Ch

In den Voyager-Folgen tauchen dann noch folgende Werte auf:
Warp 9,75 (Maximale Dauergeschwindigkeit; 25 Lj in 4 Tagen) - ~ 2400 Ch
Warp 9,975 (Maximum der Voyager) - 2 Mrd km/s - ~ 6700 Ch



Wenn man damit arbeitet und mal die Exponenten bestimmte, bekommt man folgendes heraus:

(Cochrane = Warpfaktor ^ Exponent)

Warp 9,2 - Exponent 3,3381
Warp 9,6 - Exponent 3,34
Warp 9,75 - Exponent 3,42
Warp 9,9 - Exponent 3,5
Warp 9,95 - Exponent 3,7
Warp 9,975 - Exponent 3,8
Warp 9,99 - Exponent 3,9
Warp 9,9999 - Exponent 5,3

Die Exponent sind verdächtig rational, daher kann man davon ausgehen das Okuda und co weder eine Exponentialformel noch eine Freiehandzeichnung benutzt haben, sondern einfach irgendwelche halbwegs glatten Exponenten genommen haben.

Bei den Exponenten für Warp 9,9; 9,99 und 9,9999 ist mir allerdings was aufgefallen:

wenn man diese Warpfaktoren von den Warp 10 abzieht bekommt man folgendes:

0,1; 0,01; 0,0001

nimmt man davon den negativen dekadischen Logarithmus bekommt man:

1;2;4

Wenn man von den jeweiligen Exponenten 3,3 abzieht und mal 5 nimmt bekommt man:

1;3;10


Dies entspricht genau der Partialsummenformel für die Reihe der Natürlichen Zahlen:

r(n); ps(n)=(n+n²)/2

1;1
2;3
3;6
4;10

usw.

Damit lassen sich die Exponenten errechnen aus:

Exponent = [(lg(10-Warpfaktor))²-lg(10-Warpfaktor)]/10 + 3,3; gilt nur für Warp 9,9..9

Das einzige Problem ist, dass diese Formel bei Warp 9,2; 9,6; 9,75; 9,95 und 9,975 nicht funktioniert.


Daher lasse ich das mal so stehen und vielleicht hat ja einer von euch eine Idee wie man die Zwischenräume bestimmen kann.

[McWire]

Maximalgeschwindigkeit kann man meistens nichtmal solange halten bis der Tank leer ist.

Ich habe mal folgende Definitionen gefunden und übernommen:

· Theoretisches und Technisches Maximum:

theoretisches Maximum:
Aufgrund des physikalisch-technischen Aufbaues erreichbare Geschwindigkeit bei maximaler Energieumwandlung
technisches Maximum:
Meist liegt das technische Maximum aufgrund des nicht 100%igen Wirkungsgrades unterhalb des theoretischen Maximums. (70-85%)
[Warpantrieb mit Standart-Dillithium theoretisch: 10.000c technisch: 7912c (Warp 9,99)]

· (praktische) Maximalgeschwindigkeit:

Maximal technisch mögliche Geschwindigkeit, unter Berücksichtigung weiterer Faktoren (z.B. Deflektor, Strukturelles Integritätsfeld (SIF), Trägheitsdämpfungsfeld (TDF), Hüllenbelastung).
Sie liegt meist aus Sicherheitsgründen ein wenig unterhalb der errechneten Maximalgeschwindigkeit und kann deshalb im Notfall für eine sehr kurze Zeitspanne überschritten werden.
Wird diese Geschwindigkeit für längere Zeitspanne aufrecht erhalten treten Schäden am Schiff auf.

[vom Konstruktuer des Antriebs vorgegeben, kein vollständiger Treibstoffverbrauch, kann und sollte nur eine bestimmte Zeitspanne (meistens zwischen 10 min und 12 h) eingehalten werden.]

· Maximale Dauerfluggeschwindigkeit (Maximale Reisegeschwindigkeit):

Maximale Fluggeschwindigkeit die bis zum vollständigen Aufbrauchens des Treibstoffes oder der Energiequelle, ohne Überlastung/Schäden/Probleme am Antrieb aufrechterhalten werden kann. Dannach Wartung aller Systeme bis zum nächsten Auftanken.
(Wirkungsgrad meist gering d.h. großer Verbrauch und großer Verschleiß)

· Reisegeschwindigkeit (normale Reisegeschwindigkeit):

Maximale Fluggeschwindigkeit beim besten Wirkungsgrades und somit den geringsten Verlusten und des geringsten Verschleiß bis zum vollständigen Aufbrauchens des Treibstoffes oder der Energiequelle.
Kann ohne zusätzliche Wartung mehrmals mit Auftanken wiederholt werden.


Cochrane ist ein Maß der Raumverzerrung und daher ein Äquivalent zur Geschwindigkeit:

1 Cochrane = das Maß an Raumverzerrung, welches nötig ist um eine Längenverkürzung zu erreichen, die einem Flug mit Lichtgeschwindigkeit entspricht
2 Cochrane = 2 xc
10 Cochrane = 10 xc
usw

Also ich habe mal aus dem Volumen ausgerechnet für Galaxy-Klasse:
168-840 Tonnen Anti-Deuterium (Fehlerspanne ist noch recht hoch, daher kann man es nicht viel genauer angeben)
Das wäre also ein M/A-Gemisch (bei 1:1) von 336 bis 1680 Tonnen

20 Tonnen M/A-Gemisch würden bei Warp 9,99 für 7 Sekunden reichen
bei Warp 9,95 für 9 Minuten, bei Warp 9,9 für 4 Stunden, bei Warp 9 für 26 Tage.

Die Energiebedarfskurve ist exponentiell.

Bei der Sovereign-, Intrepid- und Prometheus-Klasse ist die Kurve aufgrund der andersartigen Antriebskonfiguration etwas flachen.

Da würden 20 Tonnen für jeweils:

Warp 9,99:

Sovereign - 22 Sekunden
Intrepid - 1 Minute
Prometheus - 30 Minuten *

reichen.

* (Prometheus hat 3 Warpkern wovon im angedockten Zustand 2 aktiv sind, zudem ist die Antriebskonfiguration völlig andersartig als bei allen anderen Starfleet-Schiffen)
Angaben ohne Gewähr

[Nighthawk_]

Die Exponent sind verdächtig rational, daher kann man davon ausgehen das Okuda und co weder eine Exponentialformel noch eine Freiehandzeichnung benutzt haben, sondern einfach irgendwelche halbwegs glatten Exponenten genommen haben.

Haben sie aber dummerweise doch
Hat Okuda selber mal gesagt. Er hat die Werte jenseits Warp 9.6 aus einer gezeichneten Skala übernommen.
ME wird man sich schwer tun eine Formel zusammenzubasteln.

[Intubator]

der exponent ist um gedreht oder was meinst du

[Dax]

Die USS Voyager kann Warp 9,975 fliegen, jedoch wurde in der Folge "Der Schwarm" angedeutet das ihre maximale Dauerfluggeschwindigkeit nur bei Warp 9,75 liegt, was ich persönlich realistischer finde.

Kommt darauf an, was du unter Dauerfluggeschwindigkeit verstehst. Man ging ja für die 70000 Lichtjahre von ca. 75 Jahren aus. Das würde zu einer Dauergeschwindigkeit von Warp 8 passen, während man bei 9,75 nur halb so lange brauchen würde. Klar, man kann nicht durchgehend Warp fliegen, aber die Pausen dürften die Reisedauer IMO nicht verdoppeln. Also muss die Geschwindigkeit niedriger liegen.

[McWire]

Freihandzeichnungen ergeben aber keine glatten Zahlen, wenn man die Kurve mit den gegebenen Werten nachzeichnet, kommt keine schöne Kurve heraus sondern im Prinzip eine Kurve mit 2-3 kleinen Knicken drinne.

[Intubator]

jetzt danke ich hab komischer weise nur ne teil des posts lesen können

[McWire]

Was ich unter maximaler Dauerfluggeschwindigkeit verstehe, steht in meinem obigen Post, nämlich die maximale Antriebsgeschwindigkeit die man fliegen kann, bis der Treibstoff alle ist, ohne das es Schäden am Schiff oder dem Antrieb selbst gibt.

Was du meinst ist die Durchschnittsgeschwindigkeit, die liegt etwa zwischen Warp 7 und Warp 8.

Aber wenn man sich verdeutlicht das längere Pausen dazwischen sind und das Schiff auch alle 3 Jahre nachtanken muss, durchaus realistisch.

Um mal einen Vergleich aus der Realität zu bemühen:

Der ICE zwischen Frankfurt und Köln schafft eine vmax von 300 km/h und fährt diese Geschwindigkeit auch auf recht weiten Teilen aus, trotzdem liegt die Durchschnittsgeschwindigkeit, die sich aus Streckenlänge (180 km) und Fahrzeit (1h 5 min) ergibt, bei gerade mal 165 km/h.
Selbst auf dem schnellsten Teilstück Frankfurt(Flughafen)-Siegburg/Bonn liegt der Durchschnitt nur bei 245 km/h.
(Alle Angaben beziehen sich auf Züge ohne Halt in Limburg(Süd), Montabaur und Siegburg/Bonn)

Genauso ist das bei Raumschiffen auch.

[Dax]

Genauso ist das bei Raumschiffen auch.

Glaube ich nicht. Ein vernünfig geplanter Kurs kommt ohne große Brems- und Beschleunigungsaktionen aus, im Gegensatz zum ICE. Außerdem braucht ein Raumschiff auch nicht so lange, um nach einem Stopp wieder seine Geschwindigkeit zu haben. Also kein passender Vergleich.
Ich bleibe dabei: Die reine Flugzeit würde bei Warp 9,75 34 Jahre betragen. Das heißt, man müsste fast pro Jahr Flugzeit ein Jahr Pause machen, damit das hinkommt. Das sah in der Serie aber trotz der vielen Stops nicht so aus.

[McWire]

Ich bestreite ja garnicht das bei Warp 9,75 man für die ganze Strecke nur 34 Jahre benötigen würde, bzw eigentlich nur 29 Jahre (2400 xc). Nur dann müsste man auch ohne Pause diese Geschwindigkeit durchfliegen, was aber nicht geht.

Zudem ist auch der Energiebedarf bei Warp 9,75 etwa 10 mal so groß als bei Warp 8.
Das ist ja auch der Grund warum die Voyager meistens nur Warp 5-8 geflogen ist.

Naja die Zeit- und Geschwindigkeitsangaben bei Voyager sind eh abenteurlich, fest steht jedenfalls das die maximale Dauerfluggeschwindigkeit der Intrepid-Klasse irgendwo im Bereich von Warp 9,75-9,975 liegt.
(Die Galaxy-Klasse ist ja irgendwo bei Warp 9,2 und die Sovereign bei 9,7; damit hätten die 2 letzten Enterprises die Strecke in 1/2-2/3 der Zeit geschafft.)

Und canon wurde es sowohl in der deutschen als auch in der englischen Fassung erwähnt, dass die Voyager Warp 9,75 geflogen ist.

JANEWAY: All right, let's get through this as fast as we can. Mister Paris, what's your recommendation?
PARIS: I'll try holding warp nine point seven five for as long as I can.

* mit this meinte Janeway den Raum der Schwarmschiffe, der laut Karte etwa eine minimale Länge von 1-1,5 Sektoren hatte (also etwa 25 Lj).

Bei Warp 9,75 braucht man dafür 4 Tage, also wird Warp 9,75 sicherlich keine Geschwindigkeit sein die den Antrieb voll ausreizt.

Übrigends hieß es ja noch im Pilotfilm das die Voyager Warp 9,975 schafft und das man damit 75 Jahre brauchen würde, was natürlich Blödsinn ist, da es da nur 11 Jahre wären.

[Dax]

Ich bestreite ja garnicht das bei Warp 9,75 man für die ganze Strecke nur 34 Jahre benötigen würde, bzw eigentlich nur 29 Jahre (2400 xc). Nur dann müsste man auch ohne Pause diese Geschwindigkeit durchfliegen, was aber nicht geht.

Zudem ist auch der Energiebedarf bei Warp 9,75 etwa 10 mal so groß als bei Warp 8.
Das ist ja auch der Grund warum die Voyager meistens nur Warp 5-8 geflogen ist.

Naja die Zeit- und Geschwindigkeitsangaben bei Voyager sind eh abenteurlich, fest steht jedenfalls das die maximale Dauerfluggeschwindigkeit der Intrepid-Klasse irgendwo im Bereich von Warp 9,75-9,975 liegt.
(Die Galaxy-Klasse ist ja irgendwo bei Warp 9,2 und die Sovereign bei 9,7; damit hätten die 2 letzten Enterprises die Strecke in 1/2-2/3 der Zeit geschafft.)

Und canon wurde es sowohl in der deutschen als auch in der englischen Fassung erwähnt, dass die Voyager Warp 9,75 geflogen ist.



* mit this meinte Janeway den Raum der Schwarmschiffe, der laut Karte etwa eine minimale Länge von 1-1,5 Sektoren hatte (also etwa 25 Lj).

Bei Warp 9,75 braucht man dafür 4 Tage, also wird Warp 9,75 sicherlich keine Geschwindigkeit sein die den Antrieb voll ausreizt.

Übrigends hieß es ja noch im Pilotfilm das die Voyager Warp 9,975 schafft und das man damit 75 Jahre brauchen würde, was natürlich Blödsinn ist, da es da nur 11 Jahre wären.

Da hast du doch schon den Beweis, dass 9,75 nicht die maximale Dauergeschwindigkeit ist. Zumindest nicht die der Voyager, vielleicht die einer Intrepid die jedes Jahr zur Inspektion war.
Jedenfalls würde Paris sonst nicht sagen, dass er versucht 9,75 so lange zu halten wie möglich.

[McWire]

Ja, aber sie kann mindestens 4 Tage Warp 9,75 am Stück fliegen.

So um mal das Beispiel aus der PN an dich @ Dax der Öffentlichkeit vorzurechnen.

Wir haben eine Gesamtstrecke von 70.000 Lj.
Davon lassen wir das Schiff 45.000 Lj Warp 9,75 fliegen (etwa 2/3 der Strecke) und 25.000 Lj mit Warp 6 (etwa 1/3 der Strecke)

Warp 6 sind 392 c
Warp 9,75 etwa 2400c

Dann bekommt man:

45.000 Lj/ 2400 (Lj/a) = 18,75 Jahre für Teilstrecke 1

und

25.000 Lj/ 392(Lj/a) = 63,7755 Jahre für Teilstrecke 2

Macht in der Summe 82,5255 Jahre für 70.000 Lj Gesamtstrecke.

Und das ergibt eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 848,22 c.
Das entspricht etwa Warp 7,6.

Selbst wenn die Voyager 2/3 der Gesamtstrecke Vollgas durchgeflogen wäre und 1/3 der Strecke mit einem Durchschnitt von Warp 6 (wegen Energiesparen, Rohstoffe sammeln, Nachtanken, irgendwelche Kontakte zu anderen Spezies und Forschungen)

käme sie nur auf eine Durchschnittsgeschwindigkeit von Warp 7,6 und würde fast 83 Jahre für den Heimflug brauchen!


Verständnisbeispiel aus dem Alltag:

Wenn man eine Strecke von 100 km hat und davon 50 km mit 100 km/h und 50 km mit 200 km/h mit dem Auto fährt, kommt man auf eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 133,33 km/h und nicht 150 km/h.

Denn 50km/100(km/h) + 50km/200(km/h) ergeben 0,5+0,25 = 0,75h (45 min)

Damit kommt man auf 100 km / 0,75h auf 133,33 km/h.

Daher kann es durchaus sein das die Voyager die meiste Zeit Dauer-Warp max geflogen ist und trotzdem 75 Jahre für den Heimflug gebraucht hätte!