Was ist überschall?

Überschall

Als Überschall (auch Superschall) bezeichnet man Geschwindigkeiten, die höher sind als die Schallgeschwindigkeit in dem jeweiligen Medium. Üblicherweise ist damit die Überschallgeschwindigkeit in Luft gemeint, die von der Temperatur abhängt, aber bei Normalbedingungen etwa 343 m/s (1235 km/h) beträgt.

Charakteristika:

• Mach-Zahl: Die Mach-Zahl ist das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit zur Schallgeschwindigkeit. Überschallströmungen haben eine Mach-Zahl größer als 1.
• Verdichtungsstoß: Ein Verdichtungsstoß ist eine plötzliche, nahezu sprunghafte Erhöhung des Drucks, der Dichte und der Temperatur in einem Medium. Er entsteht, wenn ein Objekt sich mit Überschallgeschwindigkeit bewegt und die Luft vor ihm komprimiert wird. Mehr dazu unter https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Verdichtungsstoß.
• Schallmauer: Umgangssprachlich wird der Übergang von Unterschall zu Überschall oft als Durchbrechen der Schallmauer bezeichnet. Der Knall, der dabei entsteht, ist die Folge des Verdichtungsstoßes.

Anwendungen:

• Militärflugzeuge: Viele Militärflugzeuge sind in der Lage, Überschallgeschwindigkeit zu erreichen.
• Konkorde: Die Concorde war ein Überschallpassagierflugzeug, das von 1976 bis 2003 im Einsatz war.
• Hyperschallwaffen: Moderne Waffensysteme, die mit Hyperschallgeschwindigkeit fliegen, sind in der Entwicklung. Mehr dazu unter https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Hyperschall.
• Forschung: In der Forschung werden Überschallwindkanäle verwendet, um die Aerodynamik von Flugzeugen und Raketen zu untersuchen.

Herausforderungen:

• Hoher Treibstoffverbrauch: Der Flug mit Überschallgeschwindigkeit erfordert einen sehr hohen Treibstoffverbrauch.
• Lärmbelästigung: Der Verdichtungsstoß erzeugt einen lauten Knall, der die Umwelt stark belästigen kann.
• Thermische Belastung: Durch die Reibung mit der Luft entstehen hohe Temperaturen an der Oberfläche des Flugzeugs oder Geschosses.