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Interview mit Nadeshda

Liebe Community, schon eine ganze Weile war es ruhig in Sachen Interviews auf dem COSMiQ-Blog – das soll sich heute aber ändern.  weiter ...



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Skywalker95
Skywalker95 (Rang: Bachelor)

Wieso knallt es, wenn Düsenjäger die Schallmauer durchbrechen?

5 Antworten

45476
deaktivierter_User

deaktivierter_User

Rang: Professor (4.587) | Flugzeug (20)

9 Minuten nachdem die Frage gestellt worden ist (08.11.2007 15:18)

1

Der Überschall-Knall entsteht, wenn sich die Schall-Mauer aus überlappenden Schallwellen zu einem Kegel verformt. Wenn dieser Kegel einen Beobachter auf der Erde streift, hört dieser die aufgestauten Luftdruckwellen als lauten Knall. Die einfache Schallgeschwindigkeit beträgt 1200 Kilometer in der Stunde.
http://www.3sat.de/3sat.php?http://www.3sat.de/nano/cstuecke/36949/ kopieren

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Delta24.P.Schwarzer

Delta24.P.Schwarzer

Rang: Doktorand (2.351) | Flugzeug (9)

7 Minuten nachdem die Frage gestellt worden ist (08.11.2007 15:16)

2

Sie nähern sich der Schallgeschwindigkeit mit zunehmender Geschwindigkeit immer näher an, die Schallwellen werden hinter dem Jet immer weiter gestreckt, während sie vor ihm immer enger zusammengepresst werden. Irgendwann hat er die Schallgeschwindigkeit erreicht und die Schallwellen die nach vorne gestrahlt werden wachsen zu einem riesigen "Schallberg" an. So sind die Geräusche die sich normalerweise nacheinander abspielen auf einen kurzen Augenblick zusammengepresst. Irgendwann ist der Jet dann schneller als die Schallgeschwindigkeit. Die Mauer aus Schall ist nun so verdichtet, dass sie sogar sichtbar wird und sich schließlich ausbreitet. Wenn die Wellen bei einem ankommen, sind sie immernoch sehr komprimiert, so dass sie mit ihren Schwingungen sogar Scheiben zum erzittern bringen können.

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857
MatthiasG.Vogt

MatthiasG.Vogt

Rang: Albert Einstein (18.442) | Flugzeug (17)

112 Minuten nachdem die Frage gestellt worden ist (08.11.2007 17:02)

3

zu der Antwort vo Klugscheisser gibt es nichts hinzuzufügen... außer diesem gigantischen Foto!

4 Kommentare

45476
deaktivierter_User
deaktivierter_User

dankeschön...^^

857
MatthiasG.Vogt
MatthiasG.Vogt

gerne!
:-)

45476
deaktivierter_User
deaktivierter_User

ich freue mich, von einem einstein gelobt zu werden... ach, was ein wunderschönes gefühl...^^

857
MatthiasG.Vogt
MatthiasG.Vogt

...was soll ich jetzt dazu denken????

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208772
flugradler

flugradler

Rang: Bachelor (990) | Flugzeug (1.745), Schallmauer (29)

6 Stunden nachdem die Frage gestellt worden ist (08.11.2007 20:32)

4

Zuerst einmal knallt es nicht nur beim "Durchbrechen" der Schallmauer, sondern das Flugzeug zieht so lange es mit Überschall fliegt einen Schallteppich mit sich. Was wir als Doppelknall erleben, ist lediglich das Passieren der Druckwelle. Diese entsteht durch einen Aufstau der Bugwelle, die normalerweise dem Flugzeug mit Schallgeschwindigkeit vorauseilt und so die Luftteilchen vor dem Flugzeug ausweichen läßt. Wenn das Flugzeug nun selbst schon mit Schallgeschwindigkeit oder schneller unterwegs ist, liegt die Bugwelle am Flugzeug an und die Luftteilchen können nicht mehr ausweichen, so dass ein Verdichtungsstoß entsteht. An diesem steigen Druck und Dichte stark an und das hören wir als Überschallknall.

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135476
deaktivierter_User

deaktivierter_User

Rang: Nobelpreisträger (6.779) | Flugzeug (13)

30 Stunden nachdem die Frage gestellt worden ist (09.11.2007 20:22)

5

In Bodennähe liegt die Schallgeschwindigkeit bei 320–340 m/s (1152–1224 km/h). Sie ist abhängig von der Temperatur, aber praktisch unabhängig vom Luftdruck. In größeren Höhen ist die Schallgeschwindigkeit wegen der niedrigeren Temperaturen geringer als am Boden (ca. 1050 km/h auf 10.000 m). Nähert sich das Flugzeug der Schallgeschwindigkeit (Mach 1), kommt es durch die Kompressibilität der Luft zu Stoßwellen an verschiedenen Teilen des Flugzeugs (siehe auch Verdichtungsstoß). Dadurch steigt der aerodynamische Widerstand erheblich an, bis diese Grenze, bildhaft Schallmauer genannt, überwunden ist. Danach sinkt der Widerstand wieder ab (bleibt jedoch höher als im Unterschallbereich). Flugzeuge benötigen daher ausreichend Schub, zum Beispiel einen Nachbrenner, oder müssen sich in einen Sturzflug begeben, um die Schallmauer durchbrechen zu können. (Die Geschwindigkeit, bei der im Luftstrom um das Flugzeug die ersten Stoßwellen auftreten, kann – abhängig von der Konstruktion des Flugzeugtyps – deutlich unterhalb der Schallgeschwindigkeit liegen.)

Ist die Schallgeschwindigkeit überschritten (Mach größer 1), breitet sich von der Flugzeugnase und den Tragflächen ausgehend kegelförmig nach hinten der so genannte Machsche Kegel aus. Bei ausreichender Luftfeuchtigkeit kommt es dabei zum Wolkenscheibeneffekt.

Der Überschallknall ist die hörbare Auswirkung der Stoßwelle (Verdichtungsstoß), welche auftritt, wenn sich ein Flugzeug mit Überschallgeschwindigkeit bewegt.


Kegelförmige Ausbreitung der Druckwelle hinter einem Überschallflugkörper, Verlauf des hyperbelförmigen Bodenkontakts der Druckwelle
Überschall-Doppelknall
Flügel – Luftstrom bei ÜberschallgeschwindigkeitDiese Stoßwelle hat die Form zweier Kegel, einer an der Flugzeugnase und einer am Flugzeugheck. Die Kegel öffnen sich entgegen der Flugrichtung. Bei kleinen Flugzeugen oder Projektilen laufen diese dicht genug zusammen, um als einzelner Knall wahrgenommen zu werden; bei großen Flugzeugen sind die Stoßwellen klar zu unterscheiden und verursachen einen „Doppelknall“ im Abstand weniger Hunderstelsekunden (das menschliche Gehör kann sehr kleine Zeitunterschiede feststellen (Laufzeitdifferenz). Bei großer Entfernung zum Beobachter nimmt der zeitliche Abstand zwischen beiden Stoßwellen weiter zu und kann bei großen Flugzeugen oder Raumfähren mehrere Zehntelsekunden betragen. Der Grund für diese Zunahme sind geringfügige Unterschiede in der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Stoßwellen; anders als normale Schallwellen ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Stoßwellen von ihrer Amplitude abhängig.

Auch wenn der Knall an einer Stelle nur einmalig wahrgenommen wird, entsteht keineswegs ein einziger Knall, wenn die Schallmauer durchbrochen wird. Die untere Mantellinie des Kegels bestimmt den Zeitpunkt, wann der Knall den Empfänger erreicht und dieser ihn hört, noch vor der Wahrnehmung z.B. der Motorengeräusche. Währenddessen bewegt sich der Kegel allerdings fort, weshalb ein weiterer Empfänger in einiger Entfernung ebenfalls von ihm erreicht wird und einen weiteren Knall hört. Der Knall beim Durchbrechen der Schallmauer wird lediglich (verzögert um die Flughöhe, also bei 330 Metern um eine Sekunde) wahrgenommen, sobald das Flugobjekt sich senkrecht über dem Beobachter befindet; der Knall eines sich mit Überschallgeschwindigkeit bewegenden Objekts wird „nachgeschleppt“.

Mit zunehmender Geschwindigkeit legen sich die Kegel „enger“ um das Flugzeug, und gleichzeitig nimmt, aufgrund der höheren Energie, die pro Wegeinheit an die Luft übergeben wird, ihre Amplitude und damit auch die Lautstärke des Überschallknalls zu. Die Lautstärke des Knalls hängt zudem von der Menge der verdrängten Luft und somit von der Größe des Flugzeugs ab.

http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberschallknall kopieren

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Alle "nur" hilfreich, wo doch einer besser wie der andere war,
lauter TOP-Antworten! Naja, wir können damit leben...

 

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