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Schallmauer

Luft- und Raumfahrttechnik, Bezeichnung für die Druckwelle, die entsteht, wenn die Geschwindigkeit einer bewegten Schallquelle die Schallgeschwindigkeit überschreitet (siehe Abb. 1). Das Durchbrechen dieser »Schallmauer« wird in einem lauten Knall, dem Überschallknall (Geschossknall) hörbar. Die bei Überschallgeschwindigkeit stark komprimierte Luft dehnt sich dabei hinter der Schallquelle explosionsartig aus. Besonders bekannt ist dieses Phänomen bei Flugkörpern. In feuchter, wasserdampfgesättigter Luft kann dort durch die Schockwelle sogar Wasser auskondensieren – eine Wolke entsteht (siehe Abb. 2).

Schallmauer

Schallmauer 1: Entstehung einer Schallmauer. a) Eine ruhende Schallquelle (z.B. Flugkörper) sendet Kugelwellen aus, deren Maxima überall den gleichen Abstand zum nächstfolgenden Maximum haben. b) Bewegt sich die Schallquelle, drängen sich die Maxima vor der Quelle in Bewegungsrichtung zusammen und rücken dahinter voneinander ab. c) Dieser Prozess verstärkt sich bei steigender Geschwindigkeit, die Schallquelle nähert sich den komprimierten Maxima. Beim Erreichen der Schallgeschwindigkeit entsteht eine einzige Druckwelle, die Schallmauer. d) Bei weiterer Erhöhung der Geschwindigkeit durchbricht die Schallquelle die Schallmauer mit einem Knall. Die einzelnen kugelförmigen Druckwellen werden von dem sog. Machschen Kegel eingehüllt. an dessen Spitze sich die Schallquelle befindet.

Schallmauer

Schallmauer 2: Sichtbares Durchbrechen der Schallmauer. (Photo: AP)

 

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