Thema: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie

[Sharrow]

Ist halt die Frage, ob man bei mehreren tausend Metern pro Sekunde und haufenweise Platz im freien Raum überhaupt einen Wendekreis von 0m gebrauchen kann. Ein fetter Antrieb nach hinten gerichtet mit 10° steuerbarer Neigung (durch Steuerklappen am Triebwerksstrahl) reicht doch. Und zum Bremsen wird der Schub halt komplett umgekehrt. Alles andere ist durch kleine Steuerdüsen machbar.

Den ganzen schwere Antrieb in seiner vollen Größe zu drehen macht einfach keinen Sinn.

[Imion]

Ist halt die Frage, ob man bei mehreren tausend Metern pro Sekunde und haufenweise Platz im freien Raum überhaupt einen Wendekreis von 0m gebrauchen kann. Ein fetter Antrieb nach hinten gerichtet mit 10° steuerbarer Neigung (durch Steuerklappen am Triebwerksstrahl) reicht doch. Und zum Bremsen wird der Schub halt komplett umgekehrt. Alles andere ist durch kleine Steuerdüsen machbar.

Wendekreis ist was anderes .

Durch den schwenkbaren 'Abgasstrahl' wird, wie Eulenspiegel schon sagte, vor allem eine Drehung des Schiffes hervorgerufen.
Am Vektor ändern die 10° recht wenig (nicht null, aber recht wenig).
Zudem hast du dann wieder den Impuls der bei dieser Bewegung auftritt zu kompensieren.

Das Prinzip Umkehrschub kannst du meiner Meinung nach vielleicht da einsetzen, wos schon reichlich Reibung hat. Im All wird das relativ wenig bringen, da durch die nötige Reflexion der ausgestossenen Masse reichlich 'Energieverlust' auftreten wird.

Den ganzen schwere Antrieb in seiner vollen Größe zu drehen macht einfach keinen Sinn.

Ist meiner Meinung gerade umgekehrt. Zur Rotation des ganzen Schiffes brauchts ja nicht den grossen Impuls, so man sich nicht gerade im Raumkampf befindet und der Verlust bei 'Schubumkehr' dürfte so gross sein, dass eben diese keinen Sinn machen wird.

Nachtrag Ich glaube den Thread hätten wir gründlichst 'derailed' .

[Gasbow]

In wieweit eine Drehung des Abgasstrahles also des Atriebsimpules einen Drehimpuls hervorruft, hängt nur von seiner Position ab. Je näher am Schwerpunkt des Schiffes desto geringer der Drehimpuls.


Durch eine Reflexion des Abgasstrahls entsteht überhaupt kein energieverlust und die Wirkung eines Umkehrschubes hat auch mit reibung ncihts zu tun, es wird nur der Impulsvektor in seiner Richtung geändert.
(im idealfall um 180 grad)

[Feuersänger]

Huia, ihr seid ja fleißig! Ich komm jetzt grad nicht mit dem Lesen hinterher, aber schonmal einige Anmerkungen zum Gesagten:

* Energiegewinnung: ich glaube, mit Fusion kommt man da echt nicht weit. Da beträgt der Massendefekt iirc im günstigsten Fall (Wasserstoff zu Helium) ca. 0,4% der Ausgangsmasse, und das bei einem Treibstoff, der sich nicht gerade durch hohe Dichte auszeichnet. Im irdischen Maßstab ist das eine Menge, aber für interstellare Reisen doch eher... Peanuts.
Bei Zerstrahlung ist der Massendefekt dagegen 100% -- mehr geht nicht.

* FTL: Sprünge sollen mir wie gesagt recht sein.

* STL: das mit den Gravitationstriebwerken find ich nicht sehr standfest, schließlich ist Gravitation eine sehr schwache Kraft z.B. im Vergleich zu Elektromagnetismus. Eine ganze Erde voll Masse übt gerade mal eine Beschleunigung von 9,81m/s² aus. Wieviel Pseudogravitation braucht man da erst, um ein Schiff mit sagen wir mal 10-30g zu beschleunigen? Wie soll die erzeugt werden? Und was sagen dann Planeten und andere Himmelskörper dazu, in deren Nähe man kommt?

* Weiter oben hat jemand was von, ich hab das Wort vergessen -- klang nach "rückstoßfreiem Antrieb". Ich find's jetzt grad nicht mehr. Könnte das mal bitte jemand näher erläutern? Mir sagt das grad gar nix.

* zu meiner Motivation: ich möchte dem ganzen Zirkus aus dem Grund einen technischen Rahmen geben, damit nicht einfach jemand in Star Trek Manier herkommen und ein "neues zehnmal besseres Gerät" erfinden kann. Was ich da im SF-Bereich schon für Stuss hören, lesen und sehen musste, geht echt auf keine Raumkuhhaut. (Star Trek ist eigentlich schon ein Stichwort für sich...)

* ja, cool aussehen sollten die Kübel dann idealerweise auch noch. Wir machen das Ganze schließlich zum Spaß. ^^

So, ich werd übrigens in näherer Zukunft mal aufbrechen und dann wohl ein paar Tage nicht an den PC kommen. Also nicht wundern wenn's mit dem Antworten etwas länger dauert. ^^

[Imion]

In wieweit eine Drehung des Abgasstrahles also des Atriebsimpules einen Drehimpuls hervorruft, hängt nur von seiner Position ab. Je näher am Schwerpunkt des Schiffes desto geringer der Drehimpuls.

Jo, er ist aber immer noch vorhanden. Zudem wirkt der Impuls dann nicht mehr unbedingt in Linie mit dem Schwerpunkt. (siehe Graphik)
Ergo -> Mehr Drehung als Vektoränderung

Durch eine Reflexion des Abgasstrahls entsteht überhaupt kein energieverlust und die Wirkung eines Umkehrschubes hat auch mit reibung ncihts zu tun, es wird nur der Impulsvektor in seiner Richtung geändert.
(im idealfall um 180 grad)

Du willst die ausgestossenen Masse doch an irgendetwas reflektieren, nicht wahr?
Ich wüsste nicht, wie du da eine 100%ige Reflexion zustande bekommen willst. Der Reflektor wird sich aufheizen -> Energie, die nicht mehr der Abbremsung zugute kommt.

[gelöscht durch Administrator]

[Imion]

* Weiter oben hat jemand was von, ich hab das Wort vergessen -- klang nach "rückstoßfreiem Antrieb". Ich find's jetzt grad nicht mehr. Könnte das mal bitte jemand näher erläutern? Mir sagt das grad gar nix.

Ich zitiere mal aus GURPS Vehicles, 2nd Ed.:

Reactionless thrusters directly transform energy into thrust through means inexplicable to 20th-century science, bypassing the need for reaction mass. In game terms, they function much the same way that rocket engines do, except that they do not need fuel.

Wiki hat dazu auch was zu sagen.

[Gasbow]

nur weil ich eine Drehmoment habe, heisst es ja nciht dass das stärker ist als eine Richtungsänderung.
aber das lässt sich ja leicht für verschiedene anordnungen von schiff und antrieb durchrechnen.
aber bei einer drehung von 10& also einer steigung von 0,1 haben wir eine neue beschleunigung des schiffes senkrecht zur alten von 10% der gesammtleistung des triebwerkes, das ist ja schon in ordnung wenn man en bisschen zeit hat.


Hmm zu absorbtion bei Reflektion habe ich jetzt nichts gefunden um welche beträge es da geht, ausser für Licht, da sind es bei Metallspiegeln 95% reflektiert und bei interfferenzspiegeln über 99,9

und ich denke da wir hier ja von science fiction sprechen sollte es ja in der welt möglich sein die absorbtion auf einen so kleinen teil zu begrenzen, das sie einene umkehrschub nicht mehr wirklich behindert.



nun wie ich das mit den rückstoßfreien antrieben verstanden habe, haben sie vor allem ein problem: es gibt sie nicht^^

[Sharrow]

Ich find Photonenantriebe auch recht interessant:

"Als Photonenantrieb bezeichnet man einen Antrieb durch die Rückstoßwirkung von Licht (eben der Photonen). Heute ist es in Form von Sonnensegeln prinzipiell realisierbar. Interessanter wäre aber die Zerstrahlung von Materie mit Antimaterie, weil dabei die gesamte Masse der beiden Stoffe als Energie frei würde. Hierbei ergäben sich jedoch große Schwierigkeiten in der Produktion und der Lagerung der erzeugten Antimaterie und der Bündelung der bei der Zerstrahlung erzeugten Photonen, da diese im Gammastrahlenbereich liegen."

"Die Kurzlebigkeit von Antimaterie in der von uns beobachtbaren Welt erklärt sich daraus, dass beim Aufeinandertreffen eines Teilchen-Antiteilchen-Paares sich beide gegenseitig annihilieren. Hierbei wird Energie freigesetzt, hauptsächlich in der Form von elektromagnetischer Strahlung, als Gammastrahlung. Diese Annihilation von Antiteilchen setzt sehr viel mehr Energie frei als es irgendein anderer Prozess mit gleichen Materiemengen könnte, wie chemische Prozesse oder auch Kernfusion. Die freiwerdende Energie lässt sich mit dem Einsteinschen Energieäquivalent E = mc2 berechnen. D.h., bei einem Kilogramm (z.B. 0,5 kg Deuterium + 0,5 kg Antideuterium) entsteht eine Energie von 1 kg · (300.000.000 m/s)² = 90.000.000.000.000.000 Joule (1 kg · (3 · 108 m/s)² = 9 · 1016 J = 21,5 MT). 2-stufige Wasserstoffbomben hatten bis zu 15 MT, die größte (Zar-Bombe, 2-stufig) hatte 57 MT (siehe Liste der Kernwaffentests)."

Du musst also nur eine Technik in deine Welt einbauen, die Antimaterie stabil lagern und transportieren kann, und schon hast du den perfekten Treibstoff. Kompakt, hochenergetischen und einen coolen Namen hat er auch noch.

[Feuersänger]

Einer geht noch. ^^

Hrmmmmm naja ich wollte mich aber doch an Newton halten... das Konzept eines Reactionless Drive ist zwar schon irgendwo hübsch, aber mal von der Plausibilitätsfrage abgesehen (die aber nicht ausgeklammert wird!), geht doch auch Stylefaktor verloren. Keine Antriebsstrahlen, keine fauchenden Triebwerke.

"When the stars shine bright through the engine's trail, and the dust of another world drops behind..."

Nehmen wir einstweilen vielleicht eher was auf Grundlage des Ionenantriebs. Da kann man vielleicht auch gleich den FTL-Treibstoff zweckentfremden, indem man das Zeug zu Plasma verdampft und als Stützgas nimmt. Die benötigte Energie würde jedoch nicht aus externer Strahlung (sprich Solarzellen) gewonnen, sondern ebenfalls mit dem Zerstrahlungsreaktor (da kommt ordentlich was bei rum). Da bräuchte ich allerdings noch einen Überblick, ob das von der Verbrauchsrate und Effizienz her in den von mir gewünschten Sphären liegt.

Das mit dem Photonenantrieb klingt auch nicht schlecht, passt vielleicht zu der Zerstrahlungsgeschichte wie die Faust aufs Auge. Muss ich mir dann nochmal genauer zu Gemüte führen.

Nebenbei wären kleine, nicht sprungfähige Schiffe vielleicht tatsächlich mit einem Fusionsreaktor ausreichend bedient. Aber wenn es die Tech schon gibt, kann man sie auch generell anwenden; mit vollen Hosen ist bekanntlich gut stinken.

Achja, noch ein weiterer Aspekt: Raumkampf. Wie sollte die Primärbewaffung der Schiffe aussehen -- Laser (allgemein für "Strahlen, die mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind") oder eher eine Art Projektilgeschoss mit niedriger Geschwindigkeit (wie es in den meisten Weltraumspielen der Fall ist, oder auch in Star Wars)?

EDIT/Nachtrag zum Thema Treibstoff. Das mit der Antimaterie wäre eine Sache, ist aber wie schon gesagt sehr schwer herzustellen und schwer zu lagern; der Energieaufwand ist womöglich nicht rentabel im Verhältnis zur mitführbaren Menge, und wehe wenn mal der Strom ausfällt.
Da ist die Zerstrahlung per "Mini-Blackhole" tatsächlich handzahmer, und man kann im Prinzip alles reinkippen, was nicht niet- und nagelfest ist; idealerweise natürlich sehr dichte Elemente. Quecksilber (Mercury) hätte da auch noch ein kleines bißchen den stilistischen Vorteil, dass es giftig und nicht daher nicht ungefährlich ist (die Betanker dürfen also nach wie vor im Ganzkörperschutzanzug arbeiten), aber freilich lang nicht so extrem wie Antimaterie.

[Gasbow]

Hmm ich denke da kann man gut beides benutzen, Laser haben den vorteil so schnell zu sein, das ausweichmanöver unmöglich sind (wenn du siehst das geschossen wird, ist der schuss schon da) und Projektilwaffen bei der selben Energiemenge bedeutend mehr wumms mitbringen.


Was du meiner Meinung noch brauchst sind irgendeine art schildtechnologie oder etwas anderes was Laser etwas abbremst oder anders abschwächt, sonst würden kämpfe meiner meinung nach damit Enden, das Dicke schiffe auf tausende von Kilometern entfernung alles extrem zielsicher mit dicken Lasern wegbraten.
Und das würde ja wirklich allen Stil da rausnehmen.

[Feuersänger]

Ja, Schilde der einen oder anderen Form soll es schon geben. Gibts aber auch viele Möglichkeiten.

[Tequila]

Achja, noch ein weiterer Aspekt: Raumkampf. Wie sollte die Primärbewaffung der Schiffe aussehen -- Laser (allgemein für "Strahlen, die mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind") oder eher eine Art Projektilgeschoss mit niedriger Geschwindigkeit (wie es in den meisten Weltraumspielen der Fall ist, oder auch in Star Wars)?

Ich würde zu Projektilen tendieren, mit Laser kann doch jeder treffen...kein Vorhalten, keine Ausweichmanöver...das wäre doch öde.

[Sharrow]

Es gibt vier Typen von Waffen:

Projektilwaffen: Beschleunigen ein Stück Materie auf hohe Geschwindigkeit und hoffen, das die kinetische Energie aus reicht, um dem Gegner ne Beule in die Panzerung zu machen. Gibts auch als spreng-aktive Variante oder mit Nutzlast (EMP Generator, Spiderdronen, Sonden...) die sind aber ungleich teurer als nen Stück Blei.
Vorteil: Nicht oder nur schwer durch Energieschilde ablenkbar, schwer nachvollziehbar, recht viel Wumms.
Nachteil: Munition kostet Geld und Platz. Rückstoß muss kompensiert werden. Schnelle Ziele sind schwer zu treffen.

Raketenbänke: Wie Projektilwaffen, nur das sich das Projektil selbst beschleunigt, meistens um einiges größer ist und in besonders teuren Ausführungen sogar die Richtung ändern kann.
Vorteil: Zum Teil selbst zielend, groß (viel Nutzlast) und hohe Reichweite. Je nach Ausführung auch extreme Zerstörungskraft.
Nachteil: Munition extrem teuer und platzraubend. Relativ langsam und kann vor eintreffen (z.B. durch Laserbeschuss) neutralisiert werden.

Plasmawaffen: Verschießen eine Kapsel (Magnetfeld?) gefüllt mich extrem heißer Materie. (Das sind die langsamen roten Dinger, die man in Filmen immer sieht)
Vorteil: Schmilzt Pantzerung einfach weg, richtet ne Menge Schaden an.
Nachteil: Hoher Energieaufwand, langsam und geringe Reichweite

Laserwaffen: Große zielgerichtete Photonenpumpen.
Vorteil: Entfernung und Geschwindigkeit des Ziels relativ egal, trifft sofort.
Nachteil: Hoher Energieaufwand, kann recht gut durch Reflektoren abgeblockt werden.

Bonus: Meine eigene Erfindung:
Antimateriewaffen: Verschießen nach dem Plasma- oder Raketenprinzip einen Behälter mit Antimaterie. Beim auftreffen auf Materie (vorzugsweise feindliche Panzerung) wird ne menge Energie frei (e=mc²) und Strahlung sowieso.
Vorteil: KABOOOM
Nachteil: Teuer, instabil, hightech und... teuer. Außerdem sollte man nach Möglichkeit einen mittelgroßen Meteoriten zwischen sich und dem Ziel haben, damit die Gammastrahlung einem nicht das Hirn weg brutzelt.

[Settembrini]

Der Hofrat empfiehlt:

Fire, Fusion & Steel

http://rpg.drivethrustuff.com/product_info.php?products_id=129

Im übrigen solltet ihr alle mehr Traveller spielen, und das ist als Kompliment gedacht.
Viel Spaß noch!

[killedcat]

* STL: das mit den Gravitationstriebwerken find ich nicht sehr standfest, schließlich ist Gravitation eine sehr schwache Kraft z.B. im Vergleich zu Elektromagnetismus. Eine ganze Erde voll Masse übt gerade mal eine Beschleunigung von 9,81m/s² aus. Wieviel Pseudogravitation braucht man da erst, um ein Schiff mit sagen wir mal 10-30g zu beschleunigen? Wie soll die erzeugt werden? Und was sagen dann Planeten und andere Himmelskörper dazu, in deren Nähe man kommt?

Das gleiche gilt für die Gravitation für die Besatzung an Bord des Schiffes. Was sagen denn da andere Himmelskörper dazu? Jep, Gravitation ist schwach und weitreichend. Aber es ist unbekannt, wie hoch der Energieaufwand wäre, diese zu erzeugen, man könnte evtl. Hitzeverlust vermeiden, der bei anderen Technologien entstünde.

[Feuersänger]

So, da bin ich wieder.

FTL und Energieerzeugung
Habe in meiner offline-Zeit ein wenig mit Zettel und Stift rumgerechnet, hatte aber zunächst ein paar falsche Zahlen im Kopf, Das muss ich jetzt alles noch auf die richtige Reihe kriegen.

Also nochmal als Gegenüberstellung:
1 Lichtjahr = 9,46 * 10¹⁵m
Energieäquivalent 1kg = 9 * 10¹⁶J
Massendefekt bei Kernfusion: 0,8% (=Faktor 0,008), d.h. von 1 Tonne Treibstoff werden nur 8kg umgewandelt.

Das war es, was ich oben damit gemeint habe, dass man mit Fusion auf keinen grünen Zweig kommt, und selbst mit Annihilaton der Energieaufwand pro Gramm und Meter sehr gering sein muss.

Beispiel: ein mittelgroßes Schiff (100t) soll mit 20t Treibstoff 10 Lichtjahre überbrücken können.
Fall 1, Kernfusion:
delta-m = 160kg -> E = 1,44 * 10¹⁹J;
d = 94,6 * 10¹⁵m; m_Schiff=10⁵kg --> 946 * 10¹⁹
Daraus folgt: uns stünden nur die Winzigkeit von 0,0015J pro kg Schiffmasse und Meter Distanz zur Verfügung. Das ist... wenig.

Fall 2: Annihilation:
Hier steht uns zwar das 125fache an Energie zur Verfügung, aber das sind dann trotzdem nur knapp 0,2J pro kg*m.

Selbst wenn die Schiffe zu 90% aus Tank bestünden (was den Coolnessfaktor extrem behindern dürfte), ändert das nichts an der Größenordnung von <1J/kgm.

Folgerung:
1.) da die zur Verfügung stehende Energie im Verhältnis zur Distanz so oder so winzig ist, kann man auch zwecks Coolness ebensogut bei 15-25% Treibstoffanteil bleiben;
2.) allerdings liefert Fusion einfach zu winzige Werte, um irgendwie glaubwürdig zu sein, ergo Annihilation als Energiequelle der Wahl.
3.) Dadurch empfiehlt sich ein Antriebskonzept, bei dem nur für den Eintritt in den Hyperraum (evtl. auch Austritt) Energie aufgewandt werden muss (in Relation zu Schiffsmasse und Distanz); die eigentliche Strecke sollte quasi nach dem Trägheitsprinzip "für umme" überbrückbar sein.

So, weiter im Text.

STL
Momentaner Ideenstand: Photonenantrieb (danke für den Vorschlag) mit Hg-Ionenantrieb als "Nachbrenner" bei Bedarf.
"Das schafft was weg, was?"
Ich stelle mir vor, dass solche Triebwerke eine recht geringe Baugröße haben dürften. So kann man also die Retro- und Lateralthruster ähnlich stark dimensionieren wie die Hauptthruster.
Was ich dazu allerdings noch bräuchte, wären sinnvolle Größenordnungen für die erreichbaren Beschleunigungen. Die wird natürlich auch von der Schiffsmasse abhängen, ist ja klar. Und mal davon ausgehend, dass man im Schiffsinneren die Trägheit soweit kompensieren kann, dass es die Besatzung nicht gleich wie Fliegen an der Rückwand zerquetscht.

Weiß zum Vergleich zufällig jemand, welche Beschleunigung (in g) ein moderner Düsenjäger so herbringt?

Waffen
Ich bin kein großer Freund von Raketen, aber ansonsten ist so ziemlich alles offen. Ich hatte übrigens beim vorläufigen Entwurf bereits Antimateriekanonen vorgesehen (allerdings nur für die mächtigsten Kriegsschiffe). Die AM sollte in einem elektromagnetischen Plasmakokon aufs Ziel geschossen werden. Das ist natürlich ein zweischneidiges Schwert, man stelle sich mal vor, das Kriegsschiff kassiert ein paar schwere Treffer und einige Systeme fallen aus -- zum Beispiel die AM-Containmentspulen...

"Small Arms" sollen übrigens ganz "altmodische" Projektilwaffen mit chemischem Antrieb sein, sprich: Flinten und Gewehre. Keine Laserpistolen oder ähnlicher Schnickschnack mit fragwürdiger Energieversorgung.
Ein weiteres beliebtes Gerät im Bodenkampf sei die E-Bombe, die mittels elektromagnetischem Puls viele elektronischen Geräte komplett lahmlegt. Raumschiffe hingegen sind "rad-hard" gebaut.

Schutzsysteme
Als Abwechslung zu den ewigen Bubble-Schilden hätte ich folgende Ideen:
* energiegeladene Panzerung - auftreffende Energieattacken werden durch ein eigenes Energiefeld zerstreut, aber eben direkt in  der Panzerplatte, nicht meterweit vorher (Vorbild: Kampfstern Galactica)
* flüssige Panzerung - eine dickflüssige, transparente Flüssigkeit legt sich gleichmäßig um den Rumpf. Bei Treffern absorbiert die Flüssigkeit die Energie, eine entsprechende Menge verdampft dabei, sodass die Flüssigkeitsschicht gleichmäßig dünner wird.

Werde mir zu dem Thema auch nochmal diese Seite reinziehen (die ich eigentlich schon lange kenne):
http://stardestroyer.net/Empire/Tech/Shields/Nature.html

[Eulenspiegel]

Beispiel: ein mittelgroßes Schiff (100t) soll mit 20t Treibstoff 10 Lichtjahre überbrücken können.
Fall 1, Kernfusion:
delta-m = 160kg -> E = 1,44 * 10¹⁹J;
d = 94,6 * 10¹⁵m; m_Schiff=10⁵kg --> 946 * 10¹⁹
Daraus folgt: uns stünden nur die Winzigkeit von 0,0015J pro kg Schiffmasse und Meter Distanz zur Verfügung. Das ist... wenig.

Wieso willst du die Energie pro Masse*Strecke berechnen?

Wenn man mit Sublichtriebwerken fährt, bräuchte man nur die kinetische Energie (also Masse*Geschwindigkeit²/2) des Raumschiffes berechnen. Sobald es erstmal diese Geschwindigkeit erreicht hat, verbraucht es keinerlei Energie und kann beliebig weit fliegen.

Und wenn du ein Überlichttriebwerk haben willst: Dann brauchst du bloß die Energie zu berechnen, um ein Raumzeitriss/Wurmloch/Tor in eine Parallelwelt/Sprungtor/sonstwas zu erzeugen.
OK, es ist schon nachvollziehbar, dass ein Sprungtor mehr Energie braucht, wenn es größer wird. (Also je größer das Schiff, desto mehr Energie braucht man, damit das Sprungtor auch groß genug ist.) Aber die Entfernung ist für den Energieverbrauch irrelevant:
Wenn einmal das Tor geöffnet wurde, dann geht man ins Paralleluniversum/Hypperraum/Warpraum/sonstwas und dort gilt das gleiche wie beim Sublichtriebwerk: Während der Reise selber verbraucht man keinerlei Energie.
Wenn wir also 10¹⁹ J zur Verfügung haben, reicht das vollkommen aus:
5*10¹⁸ J, um das Sprungtor auf der einen Seite zu öffnen und in den Hyperraum zu gelangen und nochmal 5*10¹⁸ J, um am Zielpunkt ebenfalls ein Sprungtor zu öffnen und aus dem Hyperraum rauszufallen.

Wie groß die Entfernung zwischen den beiden Sprungtoren ist, ist energietechnisch egal. (Man verbraucht halt bloß mehr Zeit. Aber keine zusätzliche Energie.)

Die wird natürlich auch von der Schiffsmasse abhängen, ist ja klar. Und mal davon ausgehend, dass man im Schiffsinneren die Trägheit soweit kompensieren kann, dass es die Besatzung nicht gleich wie Fliegen an der Rückwand zerquetscht.

Ach, Menschen sind da relativ robust.
Kampfpiloten tragen sogenannte g-Hosen, in denen sie kurzfristig bis zu 10 g aushalten.

Weiß zum Vergleich zufällig jemand, welche Beschleunigung (in g) ein moderner Düsenjäger so herbringt?

Kommt darauf an: Wenn er einfach nur gerade aus fliegt, ist das "relativ wenig".
Wenn ein Pilot aber einen Sturzflug macht und dann die Maschine abfängt, können durchaus kurzfristig 20-30 g durchkommen. (Wenn der Pilot eine zu steile Kurve fliegt oder seine eigenen Kräfte überschätzt.)
Heutige Maschinen können bei optimalen Bedingungen (Sturzflug) also mehr g erzeugen, als der Pilot aushält.

Die AM sollte in einem elektromagnetischen Plasmakokon aufs Ziel geschossen werden. Das ist natürlich ein zweischneidiges Schwert, man stelle sich mal vor, das Kriegsschiff kassiert ein paar schwere Treffer und einige Systeme fallen aus -- zum Beispiel die AM-Containmentspulen...

Das Problem gibt es ja auch auf Kriegsschiffen der Marine: Stell dir vor, deren Treibstofftank oder Munitionsdepot bekommt einen schweren Treffer ab.

Und dieses Problem gibt es schon seit Erfindung des Schwarzpulvers.

* energiegeladene Panzerung - auftreffende Energieattacken werden durch ein eigenes Energiefeld zerstreut, aber eben direkt in  der Panzerplatte, nicht meterweit vorher (Vorbild: Kampfstern Galactica)

Jede Form von Energie? Also auch kinetische Energie von Projektilwaffen?

bzgl. Waffen:
Bei Perry Rhodan gibt es ein Waffensystem auf Raumschiffen, das Bomben bzw. Antimaterie bis kurz vor die gegnerischen Schutzschilde teleportiert, wo sie dann hochgehen.

"Small Arms" sollen übrigens ganz "altmodische" Projektilwaffen mit chemischem Antrieb sein, sprich: Flinten und Gewehre. Keine Laserpistolen oder ähnlicher Schnickschnack mit fragwürdiger Energieversorgung.

Was ist mit Gaussgewehren oder Raketenwerfer? Kommen die auch zum Einsatz, oder sind diese wieder out? (Bzw. Granatenwerfer für biologisch-chemische Kriegsführung.)

[MadMalik]

Wenn die kinetischen Waffen Hohladungsmunition verfeuern könnt es sogar funktionieren. Jedenfalls wenn die Sci-Fi Panzerung ähnliche Funktionalität hat wie das moderne britische Gegenstück.

[Ein]

Bei Perry Rhodan gibt es ein Waffensystem auf Raumschiffen, das Bomben bzw. Antimaterie bis kurz vor die gegnerischen Schutzschilde teleportiert, wo sie dann hochgehen.

Hinter den Schild, sofern es kein gestaffelter Schirm ist.

[Feuersänger]

Wieso willst du die Energie pro Masse*Strecke berechnen?

Weil das logisch erscheint. Klar ist dein Ansatz auch logisch, aber ich bin dabei für größtmögliche Geschwindigkeit davon ausgegangen, dass - auf Realraumbedingungen übertragen - die halbe Strecke beschleunigt und die andere halbe Strecke abgebremst wird.
Aus Energiemangel wird es aber grundsätzlich auf den von dir propagierten Ansatz hinauslaufen. Nur:

Sobald es erstmal diese Geschwindigkeit erreicht hat, verbraucht es keinerlei Energie und kann beliebig weit fliegen.

Das mit dem "beliebig weit" schmeckt mir nicht, das passt irgendwie nicht. Es sollte erstens generell limitiert sein, und zweitens sich auch nach der Schiffsgröße richten.

Kampfpiloten tragen sogenannte g-Hosen, in denen sie kurzfristig bis zu 10 g aushalten.

Naja, 10g ist ja im interplanetaren Maßstab nicht so viel, und "kurzzeitig" erst recht nichts. Ich rede schon vom Dauerbetrieb beim Flug innerhalb eines Systems, z.B. vom Jumppoint bis zum Zielplaneten (und der Jumppoint dürfte aus SIcherheitsgründen eher am Rand des Systems zu finden sein). Um die Reise überschaubar zu halten (Stunden oder wenige Tage statt Wochen und Monate), will man möglichst lange (bis zur halben Distanz) voll beschleunigen, begrenzt nur durch den Treibstoffverbrauch.
Da wäre 10g für einen relativ dicken Pott gerade geeignet, kleinere und schnellere Schiffe könnten das doppelte bis dreifache schaffen -- man braucht halt eine technische Lösung, wie man der Besatzung diese Belastung erspart.

Jede Form von Energie? Also auch kinetische Energie von Projektilwaffen?

Die Hi-Tech Lösung gegen Projektilwaffen wäre wohl eher, sie mittels automatischer Laserturrets bereits vor dem Aufschlag abzuschießen. Das wird dann wohl Milspec sein.

Was ist mit Gaussgewehren oder Raketenwerfer? Kommen die auch zum Einsatz, oder sind diese wieder out? (Bzw. Granatenwerfer für biologisch-chemische Kriegsführung.)

Raktenwerfer - nach Bedarf. Gaussgewehre grundsätzlich ja - da braucht man wieder eine separate Energiequelle, um die Projektile zu beschleunigen. Erstens ist elektrische Energie ganz schlecht zu speichern. Zweitens muss man dann im Feld über zwei Sorten Munition buchführen: Geschosse und Akkus. Klar kann es die Dinger geben, aber mir erschließt sich nicht so ganz, inwiefern das besser sein soll als ganz normale Gewehre mit Einheitspatronen.

(Etwaige Kriege zwischen Faktionen sollen sich in erster Linie um Ressourcen, also nutzbare Planeten drehen. Da wäre es ziemlich widersinnig, diese Planeten mit ABC-Waffen zu vergiften.)

EDIT/Nachtrag STL:
Das hier scheint ein nützlicher / lehrreicher Artikel zum Thema Photonenantrieb zu sein: http://www.hib-wien.at/leute/wurban/physik/relativity/raumflug_treibstoff.pdf

[Eulenspiegel]

Das mit dem "beliebig weit" schmeckt mir nicht, das passt irgendwie nicht. Es sollte erstens generell limitiert sein, und zweitens sich auch nach der Schiffsgröße richten.

Hmm, das könnte man vielleicht auf eine der folgenden Arten lösen:
1) Die Lebenserhaltungssysteme verbrauchen auch Energie. - Man kann sich vielleicht nur eine Woche im Hyperraum aufhalten. Danach muss man in den Realraum zurückkehren, um "Energie" aufzutanken.

2) Im Hyperraum ist eine Strahlung, die das Schiff beschädigt (bzw. nur die elektronischn Systeme). Nach einiger Zeit (z.B. einer Woche) muss man wieder zurück in den Realraum, um die Schäden zu reparieren.

Beide Ansätze sorgen dafür, dass man nicht beliebig weit im Hyperraum fliegen kann.

Naja, 10g ist ja im interplanetaren Maßstab nicht so viel, und "kurzzeitig" erst recht nichts. Ich rede schon vom Dauerbetrieb beim Flug innerhalb eines Systems, z.B. vom Jumppoint bis zum Zielplaneten (und der Jumppoint dürfte aus SIcherheitsgründen eher am Rand des Systems zu finden sein).

OK, kommt natürlich darauf an, wie lange die Schiffe von Erde bis zum Jumppoint brauchen sollen.
Nehmen wir mal an, der Sprungpunkt befindet sich 40 Astronomische Einheiten von der Erde entfernt (mittlere Plutobahn).
Und gehen wir weiterhin davon aus, dass das Schiff 4 Tagelang mit 3g beschleunigt.
Dann braucht das Schiff insgesamt 11 Tage. (4 Tage beschleunigen, 3 Tage treiben lassen, 4 Tage abbremsen.)

OK, wenn du eine Reisedauer von unter einer Woche haben willst, dann brauchst du Beschleunigungskompensatoren. (Allerdings brauchst du dann auch extrem viel Energie alleine für die Sublichtbeschleunigung.)

[Pyromancer]

Übrigens eine Sache, die mich in Computerspielen immer gestört hat. Wenn ich in einem Raumjäger sitze, mit maximalem Schub durch leeren Raum düse, alle meine Waffen nach vorne zeigen und hinter mir jemand an meinem Schweif hängt und mir den Arsch weg schießt... Was hindert mich daran, mein Haupttriebwerk auszuschalten, die bereits aufgebaute Fluggeschwindigkeit bei zu behalten, mit den Steuerdüsen das ganze Schiff um seinen Schwerpunkt herum zu drehen und meinen Verfolger abzuschießen?

Warum das Haupttriebwerk ausschalten, wenn der Gegner hinter dir hängt? Ich erinnere an die Kzinti lesson:
“A reaction drive’s efficiency as a weapon is in direct proportion to its efficiency as a drive.”

Und auch die Verallgemeinerung sei genannt:
"Every interesting interstellar drive is an interesting weapon."

Ein SF-Hintergrund, der halbwegs plausibel sein will, sollte das in Betracht ziehen.

[Feuersänger]

1) Die Lebenserhaltungssysteme verbrauchen auch Energie. - Man kann sich vielleicht nur eine Woche im Hyperraum aufhalten. Danach muss man in den Realraum zurückkehren, um "Energie" aufzutanken.

2) Im Hyperraum ist eine Strahlung, die das Schiff beschädigt (bzw. nur die elektronischn Systeme). Nach einiger Zeit (z.B. einer Woche) muss man wieder zurück in den Realraum, um die Schäden zu reparieren.

Naja, (1) finde ich wenig eingängig, weil man ja locker ein Hilfsenergiesystem mitschleppen könnte, das den Saft für die Lebenserhaltung liefert. Heutige U-Kreuzer können ja auch monatelang unter Wasser bleiben. Man könnte dafür sogar einen Fissionsreaktor mitführen.
Mit (2) kommen wir der Sache wohl schon näher, allerdings denke ich, dass im Regelbetrieb keine tatsächliche Beschädigung auftreten sollte. Vielleicht ist eben die Zeit, die Mensch und Maschine _ohne_ Schäden zu nehmen im Hyperraum bleiben können, begrenzt.
Oder vielleicht ist auch einfach die Distanz/Flugzeit, für die das Navigationssystem eine Sprunglösung berechnen kann, bestimmten Grenzen unterworfen. Vielleicht so: der Exit-Punkt muss bereits beim Start mit einberechnet werden.
Oder die künstlichen Hyperraumtunnel haben eine gewisse maximale Länge, die mit der Entwicklung besserer Antriebe allmählich steigt.

Es geht ja dabei in erster Linie darum, das Setting in bestimmten räumlichen Grenzen zu halten. Wäre die Distanz ganz egal, könnte man ja mit einmal volltanken ans andere Ende der Galaxie, ja sogar ans Ende des Universums und zurück reisen - und das sollte wohl besser der "Herz aus Gold" vorberhalten bleiben.

Nehmen wir mal an, der Sprungpunkt befindet sich 40 Astronomische Einheiten von der Erde entfernt (mittlere Plutobahn).
Und gehen wir weiterhin davon aus, dass das Schiff 4 Tagelang mit 3g beschleunigt.
Dann braucht das Schiff insgesamt 11 Tage. (4 Tage beschleunigen, 3 Tage treiben lassen, 4 Tage abbremsen.)

Hui, hast du das jetzt alles selbst ausgerechnet? Respekt. ^^

(Allerdings brauchst du dann auch extrem viel Energie alleine für die Sublichtbeschleunigung.)

Das muss ich auch mal durchrechnen, wieviel Energie das so wäre. So ins Blaue getippt schätze ich mal, dass bei Annihilation als Energiequelle (die wir ja für die Sprünge brauchen) der Verbrauch für die fraglichen Distanzen (bis ca. 100AU) auch bei stärkeren Beschleunigungen (10-30g) noch vertretbar wäre.

Einstweilen komme ich schon mit dem Photonenantrieb nicht weiter. Die Webrecherche hat noch nichts Erbauliches erbracht, was den potentiellen Schub etc. angeht. Generell scheint es für die Dinger typisch zu sein, dass der eigentliche Antrieb außerhalb des Schiffes liegt, wie wenn man mit einem Fön ein Modellsegelschiff anbläst. Das bringt also für unsere Zwecke nicht viel.

Hinzu kommt noch der Hinweis von Tobias -- wenn ein Photonenantrieb so aussieht wie ein gigantischer Laser am rückwärtigen Ende des Raumschiffs, kann man sich ja vorstellen, was passiert, wenn man diesen Antrieb auf einen Planeten richtet. Das sollte natürlich vermieden werden.

Mal als Arbeitsansatz gerechnet: ein mittelgroßes Schiff (100t=10⁵kg) benötigt für 20g Beschleunigung (200m/s²) einen Schub von 20.000 kN (20*10⁶N), denn N = kgm/s². Stimmt das soweit?

Zum Vergleich: ein modernes Jagdflugzeug (Eurofighter) schafft ohne Nachbrenner 2*60kN=120kN; bei einem normalen Startgewicht von 15,5t ergäbe sich - wenn der Luftwiderstand nicht wäre - eine maximale (horizontale) Beschleunigung von immerhin 7,7g; mit Nachbrenner (180kN) sogar über 11g. Das ist doch gar nicht so übel (wenn ich mich nicht verrechnet habe).[EDIT: ich glaube ich habe mich mal wieder um Faktor 10 verrechnet, also wäre die Beschleunigung nur 0,77 bzw 1,1g. Bin mir aber immer noch nicht sicher.]

Daraus müsste sich doch jetzt der Energiebedarf pro AU errechnen lassen:
1AU = 150*10⁹m
E = 20*10⁶kgm/s² * 150 * 10⁹m =  3000 * 10¹⁵kgm²/s² = 300 * 10¹⁶J
Energieäquivalent = 9 * 10¹⁶J/g
delta-M = 300/9g = 33,33g

Man benötigt also bei gegebenem Beispiel einen Massendefekt von 33,33g pro AU. Das ist doch überschaubar.
Das lässt sich vielleicht auch noch auf Masse und Beschleunigung umrechnen, aber jetzt gibts erstmal Essen.

EDIT:
Hatte oben einen Zehnerpotenzfehler drin, hab ich jetzt korrigiert.
Das gleiche nochmal generalisiert für 1t mit 1g Beschleunigung:
Schub: 10³kg * 10m/s² = 10⁴N = 10kN
E_AU = 10⁴kgm/s² * 150 * 10⁹m = 1500 * 10¹³kgm²/s² = 1,5*10¹⁶J
delta-M = 1,5/9g = 166mg pro Tonne, g(10m/s²) und AU.

Das ist jetzt zwar auf 100% Wirkungsgrad bezogen, aber lässt sich ja bequem umrechnen, wenn man erstmal einen Wirkungsgrad festgelegt hat. Ist dieser z.B. zufällig 83%, braucht man genau 200mg pro 10kN*AU.

[Sharrow]

Das Wort 'Gravion-Antrieb' klingt auch ganz nett.

[Feuersänger]

Das Wort 'Graviton-Antrieb' klingt auch ganz nett.

Hm, das klingt mir zu sehr nach Star Trek. Da wird das Graviton auch als "god particle" hergenommen, als universelle Allgemeinlösung für alles, wozu einem sonst nichts einfällt.
Allerdings könnte man sich da umgekehrt bei Star Wars bedienen: dort darf sich bei einem Hyperraumflug keinerlei Masse in der Flugbahn befinden. Die Imperialen nutzen das, um von eigens gebauten Interdictor Cruisern künstliche Masseschatten in eine vermeintliche Flugbahn zu projizieren, und so feindliche Schiffe zum Rücksturz in den Normalraum zu zwingen.

(EDIT zwecks Materialsammlung: http://www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/469851/ -- neuartiges Ionentriebwerk mit 10x stärkerem Schub.)