Schallmauer

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Die sogenannte Schallmauer ist keine feste Wand aus Ziegeln. Sie zu durchbrechen gelingt Düsenflugzeugen, Peitschen und sogar einem besonders schnellen Auto. Und dass mit einem lauten Knall.


Der Schall breitet sich zwar sehr schnell, jedoch langsamer als Licht, aus. Deshalb hörst du bei einem entfernten Gewitter den Donner später als du den Blitz siehst.

Kampfflugzeug durchbricht Schallmauer - skeeze pixabay.com, CC0 1.0


schneller als der Schall - skeeze pixabay.com, CC0 1.0


Schallgeschwindigkeit (Mach)

Die Geschwindigkeit des Schalls ist von der Temperatur abhängig.
Bei 20°C beträgt die Schallgeschwindigkeit 1234,8 km/h.


In der Luftfahrt wird die Schallgeschwindigkeit in Mach gemessen. Erreicht ein Flugzeug Mach 1, bedeutet dass, es fliegt mit Schallgeschwindigkeit. Benannt wurde diese übrigens nach dem österreichischen Physiker Ernst Mach.

Die Mach-Zahl ist ein Vielfaches der Schallgeschwindigkeit. Also Mach 2 bedeutet, dass ein Flugzeug mit doppelter Schallgeschwindigkeit fliegt.

schaut spektakulär aus - U.S. Navy photo by Mass Communication Specialist 3rd Class Jarod Hodge commons.wikimedia.org, CC0 1.0


Prinzip

Fliegt ein Flugzeug so sendet es Druckwellen aus, die sich mit Schallgeschwindigkeit ausbreiten.

Ist es langsamer als mit Schallgeschwindigkeit unterwegs, fliegen die Druckwellen ihm voraus.

Fliegt das Flugzeug mit Schallgeschwindigkeit, sind beide (Flugzeug und Druckwellen) gleich schnell. Dadurch verdichten sich die Druckwellen und türmen sich zu einer Schockwelle vor dem Flugzeug auf. Diese wird bildhaft als Schallmauer bezeichnet.

Beschleunigt das Flugzeug jetzt noch weiter – also mit Überschallgeschwindigkeit – fliegt es durch die Schockwelle und überholt sie. Die sogenannte Schallmauer wird durchbrochen. Das ist dann als Überschallknall zu hören.




Klicke das Bild an, um es zu vergrößern. - Ignacio Icke (Chabacano) commons.wikimedia.org, CC BY-SA 3.0


Geschichte

Lange Zeit waren Flugzeuge zu langsam um die Schallgeschwindigkeit zu erreichen. Außerdem glaubten viele, dass ein Flugzeug beim Durchbrechen der Schallmauer - wie ein Auto beim Aufprall an einer Mauer - zerstört werden würde.

Erst mit der Erfindung von speziellen Triebwerken, war es möglich Flugzeuge zu bauen, die Überschallgeschwindigkeit erreichen konnten.


Erster Überschallflug

Am 14. Oktober 1947 war es dann soweit. Dem amerikanischen Testpiloten Chuck Yeager gelang es mit dem Raketenflugzeug Bell-X-1 als erster die Schallmauer zu durchbrechen.


Concorde

Das wohl berühmteste Passagier-Flugzeug, das mit Überschallgeschwindigkeit flog, war die Concorde. Seit 1976 konnten Fluggäste in 3 bis 3 ½ Stunden von New York nach London bzw. Paris oder retour reisten. Im Vergleich dazu brauchst du zwischen 7 und 8 Stunden in einem herkömmlichen Passagierflugzeug für diese Strecken.

Der Preis für ein Concorde-Flugticket war jedoch mit um die 8 000 Euro enorm hoch.

Die Concorde erreichte eine Reisegeschwindigkeit von Mach 2,02 (2179 km/h), während ein normales Flugzeug mit ungefähr 900km/h fliegt.

Der Flugbetrieb wurde 2003 eingestellt und somit gibt es seither keine Überschall-Passagierflüge mehr.


Erste Überschallfahrt

Der Brite Andy Green hat am 15. Oktober 1997 als erster und bislang einziger Autofahrer die Schallmauer durchbrochen.

Natürlich benutzte er dazu kein herkömmliches Auto. Sein Fahrzeug hat zwei Triebwerke, wie sie Düsenflugzeuge besitzen.


Felix Baumgartner

Der Salzburger Felix Baumgartner ist Fallschirmspringer und Extremsportler. Mit der Mission Red Bull Stratos hat er am 14. Oktober 2012 als erster Mensch im freien Fall die Schallmauer durchbrochen. Dazu stieg er in einer speziellen Kapsel, die an einem Heliumballon hing, in eine Höhe von fast 39 000 Meter auf.

Dort oben verließ er in einem Schutzanzug die Kapsel und sprang in die Tiefe. Im freien Fall erreichte er eine Höchstgeschwindigkeit von 1 357,6 km/h. Dabei war es schneller als der Schall und durchbrach somit die Schallmauer. Laut den Messungen erzielte er Mach 1,25.

Nach 4 Minuten und 20 Sekunden und rund 36 400 Metern freier Fall zog Felix Baumgartner dann den Fallschirm und landete einige Minuten später sicher am Boden.





Chuck Yeager - U.S. Air Force commons.wikimedia.org, CC0 1.0

Concorde - Adrian Pingstone (Arpingstone) commons.wikimedia.org, CC0 1.0
Concorde beim Starten - spaceaero2 commons.wikimedia.org, CC BY-SA 3.0

Raketenauto von Green - Cmglee commons.wikimedia.org, CC BY-SA 3.0

Kapsel, aus der Felix Baumgartner in die Tiefe sprang. - FlugKerl2 commons.wikimedia.org, CC BY-SA 4.0


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