Was passiert, wenn man die Schallmauer durchbricht?

Wenn ein Objekt die Schallmauer durchbricht, überschreitet es die Schallgeschwindigkeit, die in der Luft bei etwa 343 Metern pro Sekunde (1.235 km/h) bei 20 °C liegt. Dieser Vorgang hat mehrere physikalische und akustische Effekte:

1. **Druckwelle**: Wenn ein Flugzeug oder ein anderes Objekt die Schallgeschwindigkeit überschreitet, erzeugt es eine Druckwelle, die sich in Form eines Überschallknalls bemerkbar macht. Diese Welle entsteht, weil das Objekt die Luft vor sich zusammendrängt, was zu einem plötzlichen Anstieg des Drucks führt.

2. **Aerodynamische Effekte**: Beim Durchbrechen der Schallmauer ändern sich die aerodynamischen Eigenschaften des Objekts. Es kann zu einem plötzlichen Anstieg des Luftwiderstands kommen, was als "Transonic Drag Rise" bezeichnet wird. Dies erfordert oft spezielle Designmerkmale, um die Stabilität und Kontrolle des Flugzeugs zu gewährleisten.

3. **Mach-Zahl**: Die Geschwindigkeit eines Objekts im Verhältnis zur Schallgeschwindigkeit wird als Mach-Zahl bezeichnet. Bei Mach 1 wird die Schallgeschwindigkeit erreicht, bei Mach 2 ist das Objekt doppelt so schnell wie der Schall usw.

4. **Temperatur und Druck**: Die Temperatur und der Druck der Luft um das Objekt verändern sich ebenfalls, was zu unterschiedlichen thermodynamischen Effekten führen kann.

Das Durchbrechen der Schallmauer ist ein komplexer Vorgang, der sowohl technische Herausforderungen als auch beeindruckende akustische Phänomene mit sich bringt.