Überschallgeschwindigkeit

Überschallbewegung ist eine Bewegungsgeschwindigkeit eines Objekts, die die Schallgeschwindigkeit überschreitet. Bei Objekten, die sich in trockener Luft mit einer Temperatur von 20 ° C auf Meereshöhe bewegen, beträgt diese Geschwindigkeit ca. 344 m / s. Geschwindigkeiten über dem Fünffachen der Schallgeschwindigkeit werden häufig als Hyperschall bezeichnet. Flüge, bei denen nur einige Teile der ein Objekt umgebenden Luft, wie beispielsweise die Enden von Rotorblättern, Überschallgeschwindigkeiten erreichen, werden als transsonisch bezeichnet. Geräusche sind sich bewegende Schwingungen in Form von Druckwellen in einem elastischen Medium. In Gasen breitet sich Schall in Längsrichtung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus, meist abhängig von der Molekülmasse und der Temperatur des Gases, und der Druck hat nur geringe Auswirkungen. Da die Lufttemperatur und -zusammensetzung mit der Höhe erheblich variieren, können sich die Machzahlen für Flugzeuge trotz konstanter Fahrgeschwindigkeit ändern. In Wasser bei Raumtemperatur kann Überschallgeschwindigkeit als jede Geschwindigkeit größer als 1.440 m / s angesehen werden.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde der Begriff "Überschall" als Adjektiv verwendet, um Geräusche zu beschreiben, deren Frequenz über dem Bereich des normalen menschlichen Gehörs liegt. Der moderne Begriff für diese Bedeutung ist "Ultraschall". Überschall bedeutet im Wesentlichen über dem Schall. Bisher ist nur ein Landfahrzeug offiziell mit Überschallgeschwindigkeit gefahren. Es ist ThrustSSC, angetrieben von Andy Green, der den Weltrekord in der Landgeschwindigkeit hält und bei seiner bidirektionalen Fahrt in der Black Rock Desert am 15. Oktober 1997 eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 1.228 km / h erreicht hat.

Die gesamte Idee der Überschallgeschwindigkeit besteht darin, die Transportmittel auf der ganzen Welt zu verbessern. Es begann natürlich mit Flugobjekten, aber es werden immer mehr Fahrzeuge gebaut, die der Überschallgeschwindigkeit beim Transport von Passagieren und Fracht standhalten. Flugzeuge sind dafür bekannt, dass sie Überschallgeschwindigkeit am besten aushalten, während Boote und Schiffe aufgrund der Wasserbeständigkeit die schwerste Zeit damit haben. Die meisten modernen Schusswaffengeschosse sind Überschallgeschosse. Gewehrgeschosse bewegen sich häufig mit Geschwindigkeiten, die Mach 3 in einigen Fällen deutlich überschreiten. Die meisten Raumfahrzeuge, insbesondere das Space Shuttle, sind zumindest während eines Teils ihres Wiedereintritts Überschall ausgesetzt, obwohl die Auswirkungen auf das Raumfahrzeug durch niedrige Luftdichten verringert werden. Während des Aufstiegs vermeiden Trägerraketen im Allgemeinen Überschallbewegungen unter 30 km, um den Luftwiderstand zu verringern. Richard Noble, Andy Green und ein Team von Ingenieuren planen derzeit, diesen Rekord im Jahr 2019 in Hakskeen Pan in Südafrika mit dem Bloodhound zu brechen SSC-Hybridauto mit Jet- und Raketenantrieb. Wenn sie Erfolg haben, ist dies die größte Errungenschaft in Bezug auf die Überschallgeschwindigkeit bis heute.