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UFO mit Ionenantrieb

Übersicht
Schritt 1
Aluminiumfolie zuschneiden
Aus Aluminiumfolie, wie sie im Supermarkt zum Verpacken von Lebensmitteln erhältlich ist, werden zunächst drei Streifen mit den Maßen 40 mm x 210 mm angefertigt. Für das Gerüst sind Balsaholz oder Str...
Schritt 2
Strohhalme ankleben
Wie auf Bild 1 gezeigt wird nun der erste Streifen Aluminiumfolie von einer Seite oben und unten längs der Kanten mit Kleber bestrichen. Möglichst flüssiger Klebstoff (z.B. Modellbaukleber mit Pinsel)...
Schritt 3
Lifter zusammenbauen
Nach dem Trocknen werden die drei Streifen verbunden, indem die an einer Seite überstehenden 10 mm Folie mit Kleber eingestrichen werden (siehe Bild 1) und jeweils ein anderer Streifen mit der nich...
Schritt 4
Draht und Zuleitung
Zuletzt muss der Draht angebracht werden. Er verläuft parallel zur Aluminiumfolie einmal um den Lifter herum. Der Abstand von Draht zu Aluminiumfolie sowie die Drahtdicke bestimmen die wesentlichen...

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Schritt 4 / 4 - Draht und Zuleitung

Zuletzt muss der Draht angebracht werden. Er verläuft parallel zur Aluminiumfolie einmal um den Lifter herum. Der Abstand von Draht zu Aluminiumfolie sowie die Drahtdicke bestimmen die wesentlichen Eigenschaften des Lifters. Für die bisher angegebenen Maße hat sich 30 μm dicker unisolierter Kupferdraht in 30 mm Abstand zur Aluminiumfolie bewährt. Der Draht kann gut mit einer Nähnadel an Balsaholz oder Strohhalmen angebracht werden, indem die Lifterbeine durchstochen und der Draht hindurch gezogen wird. Alternativ kann der Draht mit einer Schlaufe um die Beine gelegt werden und mit einem kleinen Klebepunkt fixiert werden. Der Draht muss so stark gespannt sein, wie es Drahtdicke und Stabilität der Lifterbeine zulassen und darf an keiner Stelle unterbrochen sein. Unebenheiten im Draht (Knoten etc.) sollten vermieden werden, da diese zu elektrischen Überschlägen zwischen Draht und Aluminiumfolie führen können. Die Gesamtdrahtlänge sollte etwa 1 m betragen, da noch etwa 0,4 m Draht für den Anschluss an die Spannungsquelle eingeplant werden muss. Der zweite Zuführungsdraht, der aus dem gleichen Material bei gleichem Durchmesser besteht wie der übrige Draht, kann mit einem Stück Tesafilm von außen auf der Aluminiumfolie festgeklebt werden. Beide Zuführungsdrähte bringt man am besten möglichst weit voneinander entfernt an, da sie sich unter Spannung aufgrund unterschiedlicher Ladung anziehen und so einen Kurzschluss verursachen können. Es hat sich als sinnvoll herausgestellt, die Leitung vom Draht nach oben wegzuführen, z.B. über eine Stativkonstruktion. So wird verhindert, dass die Zuleitung die Aluminiumfolie berühren kann. Um ein Ausbrechen des Lifters zu verhindern sollte man ihn mit an den Beinchen angeknoteten Nylonschnüren am Boden befestigen. Dann schließt man mittels geeigneter Hochspannungskabel und Krokodilklemmen einen der Drähte an den Plus- den anderen an den Minuspol der Hochspannungsquelle an. Beide Polungen sind hierbei möglich, es empfiehlt sich jedoch, den Pluspol mit der Aluminiumfolie zu verbinden und den mit dem Draht verbundenen Minuspol zu erden. Die elektrische Spannung kann nun angelegt werden. Da der Draht bei zu hoher Spannung ziemlich leicht durch elektrische Überschläge zerstört werden kann, sollte die Spannung nur langsam erhöht werden. Fliegt der Lifter einmal stabil, genügt die Spannung und sollte konstant gehalten oder sogar wieder etwas verringert werden. Bei den hier angegebenen Lifterabmessungen werden etwa 11 kV bis 15 kV für einen stabilen Flug benötigt. Zur Landung empfiehlt sich ebenfalls ein langsames Reduzieren der Spannung, da ein abruptes Herunterfallen des Lifters diesen beschädigen kann.
Neben der hier vorgestellen Bauform wurden bereits viele weitere interessante Formen realisiert. Auch große Konstruktionen aus Kohle- und Glasfaserstäben mit über 2,5 Metern Durchmesser konnten entwickelt und zum Fliegen gebracht werden. Einen ausführlichen Artikel zur Theorie des Lifter findet man hier. MItgewirkt an diesem Projekt haben: Sebastian Steinlechner, Simon Barke, Jessica Dück, Lars Hoppe, Raoul Amadeus Lorbeer, Markus Otto, Aiko Samblowski und Tobias Westphal.

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Schlagwörter: Ionenantrieb, UFO, Lifter, Flugobjekt, Physik, Flugantrieb, elektrischer Wind, Experiment, Physik
Schwierigkeit:
mittel
Zeitbedarf:
30 Minuten
Bewertung:
4.00
Aufrufe:
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Einkaufsliste

Werkzeug:
  • Pinsel,
  • Schere
Material:
  • Aluminiumfolie
  • Strohhalme oder Balsaholz
  • Modellbaukleber
  • Kupferdraht
  • Krokodilklemmen
  • Hochspannungsquelle
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Kommentare

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Beiträge in Diskussion
Gesendet: 13 Jahre, 7 Monate her von erik.frank #3072
Hallo, ein Ionenantrieb scheint mir ein wirklich interessanter Ansatz. So weit ich informiert bin, wird aktuell auch die "Deep Space 1" Raumsonde per Ionenantrieb durch das Weltall geschubst. Ein anschauliches Video zur Funktion dieses Antriebs gibt es da natürlich auch noch:

[youtube]lFI0d2eFkQ8[/youtube]
Das ganze aber im Modellbau einzusetzen, ist natürlich eine ganz andere Idee. @Loetboy: kann man denn von den Gleisen im Modellbau Hochspannung abzwacken? Oberleitungen gibt's sicherlich nicht, oder doch? Wenn dies möglich wäre, dann würde ich an einem leeren Waggon (das Gleisfahrzeug muss denke ich sehr leicht sein) mal einen kleinen Lifter fixieren, welcher nicht nach unten, sondern hinten gerichtet ist. Eventuell könnte man damit sogar kleine Zeppeline fliegen lassen (über der Modellbaulandschaft), wobei ich anmerken will, dass ich natürlich keine Ahnung habe wieviel Schubkraft so ein kleiner Antrieb bringt? Ein Versuch wäre es sicherlich wert, zumal die Bauweise einfach ist.
Gesendet: 13 Jahre, 7 Monate her von loetboy #3070
Hallo,

auch wenn ich nur grob verstanden habe, wie der Antrieb funktioniert, muss ich sagen, dass die Idee einfach nur genial ist! Bisher kannte ich nur elektromagnetische Antriebe. Ich hoffe, dass in dieser Richtung noch weiter geforscht wird. Vielleicht ist das der künftige Antrieb für Raumfahrzeuge oder so. Interessant für mich wäre auch die Frage, ob dieser Antrieb geeignet wäre, um z.B. Modellfahrzeuge anzutreiben, also konkret Modellautos im Maßstab 1:160 und noch konkreter speziell PKW´s in diesem Maßstab. So langsam wird die Webseite Wawerko richtig interessant! Ich hoffe, dass mehr Studenten sich hier melden und ihre Erkenntnisse präsentieren. Zusammen mit Praktikern können dann völlig neue Produktlinien überlegt werden.

Bitte weitermachen!

Gruß... loetboy
Gesendet: 13 Jahre, 7 Monate her von OtToUnDcO #3069

Zugegeben handelt es sich bei diesem Flugobjekt um kein unbekanntes. Bei dem Lifter handelt es sich vielmehr um eine einfache Konstruktion aus Aluminiumfolie auf einem Gerüst aus Balsaholz oder Strohhalmen, über der in wenigen Zentimetern Abstand ein dünner Draht gespannt ist. Und nach dem Anlegen einer Hochspannung von etwa 20 kV zwischen Draht und Aluminiumfolie erhebt sich der Lifter in die Luft. Wie man ein solches Flugobjekt mit Ionenantrieb konstruiert, soll nachfolgend erklärt werden. https://www.wawerko.de/ufo-mit-ionenantrieb+5021/schritt-2.html
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