Überschallknallforschung

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tobi453

  • Gast
Überschallknallforschung
« am: 09. Mai 2008, 13:28:59 »
Ich habe in letzter Zeit viele Dinge zur Überschallknallforschung gelesen und denke ist an der Zeit einen Thread dafür zu eröffnen. Die Erforschung des Überschnallknalls ist zwingend notwendig für die Entwicklung Flugzeugen, die mit Überschall fliegen. Denn ein Problem der Concorde zum Beispiel war, dass sie nicht für Flüge über Land eingesetzt werden konnte. Daher wird es erst Sinn machen ein Überschallflugzeug für Passagiertransport zu entwickeln, wenn das Problem des lauten Überschallknalls gelöst ist. Die Erforschung des Überschallknalls begann bereits in den 50er Jahren. Ursprünglich dachte man, dass sich der Überschallknall in dünneren Luftschichten reduzieren würde, was sich aber als falsch herausgestellt hat. In den 50er/60er Jahren gab es Forschungen zu dem Thema, die aber wieder eingestellt wurden. Anfang der 2000er haben die DARPA und die NASA neue Forschungen durchgeführt und es konnte der Überschallknall einer Northrop F-5 durch Modifikationen am Rumpf erheblich reduziert werden.

Es gibt auch Konzepte für Flugzeugflügel, die überhaupt keinen Überschallknall erzeugen, z.B. Busemanns Doppeldecker. Leider erzeugt das Konzept keinen Auftrieb, ist also wenig sinnvoll:
http://en.wikipedia.org/wiki/Busemann%27s_Biplane

Heute habe ich gelesen, dass die JAXA und die NASA eine Kooperation im Bereich der Überschallknallforschung vereinbart haben:
http://www.nasa.gov/home/hqnews/2008/may/HQ_08117_NASA-JAXA_Sonic_Boom_Agreement.html

Viele weitere Informationen zu dem Thema können hier gefunden werden:
http://en.wikipedia.org/wiki/Sonic_Boom
http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberschallflug
http://www.aiaa.org/aerospace/images/articleimages/pdf/croftseptember04.pdf

gorgoyle

  • Gast
Re: Überschallknallforschung
« Antwort #1 am: 09. Mai 2008, 18:29:28 »
Ich finde dieses thema interessant weil das Phänomen Überschall bzw. "das Durchbrechen der Schallmauer" viele Gemeinsamkeiten aufweist zum Phänomen Überlichtgeschwindigkeit bzw. wenn "schnelle unterlichtschnelle Elektronen" im Medium Wasser praktisch Überlichtgeschwindigkeit erreichen, weil die Lichtgeschwindigkeit im Medium Wasser ca. 2/3 die des Vakuums beträgt. (http://de.wikipedia.org/wiki/Tscherenkov-Strahlung).  

Damit will ich aber nicht das Thema aufweichen sondern jetzt zum eigentlichen Thema wieder zurückkehren.

Ein Scramjet hat ebenso einen Bezug zum Hyperschall, da er seinen "Lufthunger" mit Überschall gestillt haben will.

Für den Überschallknall im wesentlich verantwortlich ist soweit ich verstanden habe eine Schockwelle (Überdruckwelle) an der Vorderseite der Flügel bzw. des Rumpf gefolgt von einer Expansionswelle (?,Unterdruckwelle) entstehend auf der Hinterseite (Windschattenseite) des Flügel bzw. Rumpfes.

Der Busemann'sche Doppeldecker demonstriert im wesentlichen, daß es zumindest prinzipiell möglich, die entstehenden Druckwellen so gegeneinander zu richten, daß sie sich gegenseitig auslöschen.



Wenn ich mir das Profil und die Ausbreitung der Druckwellen angucke fühle ich mich irgendwie an den geradlinigen Strahlengang von Licht in Prismen und Spiegeln erinnert. Ich könnte mir vorstellen, daß man im "Strahlengang" einen "Reflektor" einbauen kann, der zumindest einen gleichen Teil der beiden Druckwellen so umlenkt, daß sie im Flügel auf seperaten vertikalen Weg gelenkt werden und entsprechend per Interferenz die Druckwellen ausgelöscht werden und nur ein vertikaler geräuscharmer Hyperschall-Luftstrom den flügel bzw. das Flugzeug anhebt.

Vereinfacht stelle man sich alles mit Licht und optischen Spiegeln vor, wobei ein kleiner Spiegel einen kleinen Teil der eingehenden Lichtstahlen "nach unten" ablenken und dort prinzipiell gleich wie bei einen normalen Busemann'schen Doppeldecker durch Interferenz die Druckwellen eleminiert werden - übrig bleibt ein leiser nach untengerichteter Überschallluftstrom .. theoretisch .. wenn es funzt .. denk ich.



Ich kann leider nit viel mehr zu diesem Thema beitragen aber werde diesen Thread interessiert verfolgen.
« Letzte Änderung: 09. Mai 2008, 18:32:48 von gorgoyle »