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Die Erfindung des Strahltriebwerks machte es möglich,
Flugzeuge zu bauen, die schneller sind als der Schall. Die
große Geschwindigkeit bringt einige Probleme mit sich.
Denn wenn ein Flugzeug "die Schallmauer durchbricht",
fliegt es schneller als die Schallwellen, die es selbst
erzeugt. Das hat Auswirkungen auf die Strömungsverhältnisse:
Es entsteht eine Druckwelle, der Auftrieb sinkt und der
Luftwiderstand nimmt zu. Diese plötzliche Änderung
der aerodynamischen Verhältnisse muss durch eine entsprechende
Anpassung von Flügeln und vor allem der Steuerung aufgefangen
werden, sonst stürzt das Flugzeug ab.
Die Concorde - ein Überschallflugzeug
© dpa
Je
schneller ein Flugzeug fliegt, desto stärker wird die
Reibung der Luft an seiner Oberfläche. Dadurch erwärmt
sie sich. Dieser Erwärmungseffekt ist bei Überschallflugzeugen
so stark, dass spezielle Materialien verwendet werden müssen,
die diesen hohen Temperaturen standhalten, ohne an Festigkeit
zu verlieren. Schall pflanzt sich in der Luft mit 344 Metern
pro Sekunde fort. Fliegt ein Objekt mit dieser Geschwindigkeit,
spricht man davon, dass es Mach 1 erreicht hat. Die Mach-Zahl
gibt an, wie schnell ein Flugzeug fliegt, gemessen nicht
in Kilometern pro Stunde, sondern in Vielfachen der Schallgeschwindigkeit.
Diese ist nicht konstant, sondern ist vom Medium, von der
Temperatur und vom Druck abhängig.
Überschallflugzeuge haben eine Form, die den anderen
aerodynamischen Gegebenheiten Rechnung trägt. Sie haben
meist einen sehr schmalen Rumpf und dünne Flügel
mit einer scharfen Kante. Diese werden oft als Delta-Flügel
umgesetzt. Dabei bilden die Flügel je ein Dreieck,
das mit einer Seite vollständig am Rumpf befestigt
ist. Diese Form hat einen geringeren Luftwiderstand und
bietet dennoch genug Auftrieb. Auch wird die Flugstabilität
dadurch so hoch, dass kein zusätzlicher horizontaler
Stabilisator benötigt wird, wie ihn die meisten Flugzeuge
am hinteren Ende haben.
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