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Überschallflug halbiert die Flugzeit, also warum verbieten ihn viele Länder? Erfahren Sie die Wahrheit über Stoßwellen, Überschallknall und die Zukunft des Schnellflugs.
Überschallflugzeuge erzeugen während des Flugs einen Überschallknall von mehr als 100 Dezibel. Menschen am Boden hören das Geräusch als lauten Donnerschlag. Die Schockwellen haben sogar Fenster in den Gebäuden zerbrochen, über die die Flugzeuge hinwegfliegen.
Wie Infolgedessen verbot die Federal Aviation Administration 1973 den kommerziellen Überschallflug über Land. Einige Leute sagen, dass Politik und Großunternehmen den Untergang der Überschall-Concordes verursacht haben. Aber warum ist Überschallflug eigentlich verboten?
Überschallfluggeschichte
Militärische Überschallflüge kamen zuerst und haben immer noch die Erlaubnis für Überlandflüge.
Bell X-1
The Bell X-1 war das erste Flugzeug, das schneller als die Schallgeschwindigkeit flog.
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USA Air Force Major Charles E. Yeager flog das erste Flugzeug mit Überschallgeschwindigkeit. Am 14. Oktober 1947 fiel die Bell X-1 von einer Boeing B-29 und durchbrach die Schallmauer. Es erreichte und erreichte eine Höchstgeschwindigkeit von 700 Meilen pro Stunde (1.126 km/Stunde) oder Mach 1,06. Andere Militärflugzeuge flogen anschließend mit Geschwindigkeiten von bis zu Mach 2,5, die die Schallmauer durchbrachen.
Tupolev Tu-144
Die Tu-144 war das weltweit erste kommerzielle Überschall-Transportflugzeug.
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Die sowjetische Tupolev Tu-144 war ein Frachttransporter oder Überschalltransporter (SST), der ursprünglich für Passagiere gedacht war. Im Juni 1969 fand ihr erster Überschallflug statt, bevor sie in den 70er Jahren regelmäßig Post zwischen Moskau und Sibirien verkehrte.
Leider stürzte eine Tupolev 1973 bei einer Pariser Luftfahrtausstellung ab und signalisierte den Beginn ihres Endes, nachdem eine weitere Tu-144 mit Passagieren 1978 abstürzte.
Concorde
Überschallknall über dem Boden beschränkte die Concorde auf Übersee nur Flüge.
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Die französischen/britischen Concorde-Überschallflugzeuge beförderten von 1976 bis 2003 hundert Passagiere und überquerten den Atlantik mit Mach 2. Sie kamen sogar von New York aus nach London in weniger als drei Stunden.
Hin-und Rückfahrkarten kosten fast satte 10.000 US-Dollar pro Stück und ermöglichen schließlich British Airways macht nach Jahren staatlicher Subventionen Gewinn. Die Flugzeuge symbolisierten Reichtum und Geschwindigkeit, deren Design und Herstellung auf Kosten der britischen und französischen Steuerzahler gingen.
Anwohner in den Flugschneisen der Concorde beschwerten sich über den enormen Lärm. Dann, im Juli 2000, stürzte ein Flugzeug der Air France nach dem Start ab und tötete auf tragische Weise alle 109 Seelen an Bord. Danach dauerte es ein Jahr, bis eine Concorde die Freigabe erhielt und wieder flog.
Kontroverse um die Concorde
Die Gesamtbetriebskosten und die damit verbundenen Probleme erwiesen sich als zu hoch. Inmitten einiger Kontroversen zwang Airbus Concorde 2003 in den Ruhestand, indem er ihre Muster-und Lufttüchtigkeitszertifikate einzog. Da British Airlines endlich profitierte und kürzlich fünf ihrer Flugzeuge renoviert und aufgerüstet hatte, hoffte man, weiterhin Passagiere befördern zu können.
Airbus verweigerte jedoch den Weiterbetrieb. Einige Leute glauben, dass die dauerhafte Landung der Concorde darauf zurückzuführen ist, dass Airbus darum kämpft, seine A380-und A350-Flugzeuge zu verkaufen.
Concorde bediente hochrangige Geschäftsleute. Die Concorde überquerte den Atlantik in der Hälfte der Zeit herkömmlicher Jets. Die hohen Ticketpreise der Concorde blieben innerhalb von 10-15 % der First Class-Preise. Das Einsparen von Flugzeit und Jetlag für Führungskräfte machte den zusätzlichen Concorde-Ticketpreis leicht wett. Zeit ist Geld.
Die Kontroverse besagt, dass Airbus, solange Unternehmen ihre Führungskräfte mit Concordes flogen, Schwierigkeiten hatte, andere neue Flugzeuge zu verkaufen. Hohe Betriebskosten und Lärm, gemischt mit der Geschäftspolitik nach dem französischen Absturz, trugen alle dazu bei, warum dieser Überschallflug verboten wurde.
Explosive Kraft des Überschallknalls
Der Überschallknall ist ein kontinuierlicher Effekt, der auftritt, während sich das Objekt mit Überschall bewegt Geschwindigkeiten.
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Neben den hohen Konstruktions-und Herstellungskosten erzeugen Überschallflüge explosive Überschallknalle. Die Concorde war ein relativ kleines Geschäftsreiseflugzeug, das dennoch Bodenschäden verursachte. Es hatte keine Technologie zur Dämpfung des Booms, also war es nicht nur widerlich laut, sondern zerschmetterte auch Fenster in Gebäuden und Wohnungen.
Unterschallfluggeschwindigkeiten ermöglichen es dem Flugzeug, die Luft vor sich aus dem Weg zu schieben. Überschallgeschwindigkeiten, also wenn ein Flugzeug schneller als Lichtgeschwindigkeit fliegt, haben ganz andere Ergebnisse. Anstatt die Luft nach vorne aus dem Weg zu schieben, bleibt sie still, bis das Flugzeug auf einen halben Zoll an sie herankommt.
Dann wird die Luft innerhalb weniger Millionstel Sekunden explosionsartig zur Seite gedrückt. Extreme Erwärmung und Kompression zwingen eine Schockwelle bis zu 30 Meilen weit nach außen, mit genügend Vibrationen, um Bodenstrukturen zu beschädigen.
Erklärung der Schockwelle
Eine einfache Möglichkeit, Schockwellen zu verstehen, besteht darin, sich den Prozess visuell vorzustellen. Es ist schwer vorstellbar, dass Luft herumdrückt und dann bricht. Denken Sie stattdessen darüber nach, wie Boote durch Wasser fahren, und treiben Sie es voran.
Das Wasser bewegt sich vom Bug des Bootes weg und breitet sich über den See aus. Du hörst es vielleicht „Wake“ oder „Wavefront“. Diese sichtbare Bugwelle aus Wasser, die sich über den See bewegt, ähnelt dem Überschallknall eines Flugzeugs, das die Luft auf seinem Weg stört.
Die Stoßwelle oder der Überschallknall entsteht durch die scharfe Druckänderung in einem engen Bereich ein Flugzeug fliegt mit überschallschneller Geschwindigkeit durch die Luft.
Warum ist Überschallflug eigentlich verboten?
Das Überschallknall-Verbot kam, nachdem Amerikaner Zehntausende von Klagen gegen die Air Force eingereicht hatten Überschallflugzeuge in den 1950er und 1960er Jahren. Dann verbot die Federal Aviation Administration (FAA) 1973 gewerbliche Überschallflüge über Land. Das Gesetz, FAR 91.817, ist immer noch in Kraft, um Überschallknalle zu begrenzen.
Gesetzgebung
The United Die USA sind nicht das einzige Land mit einem Überschallknallverbot. Ein britischer Aktivist, Richard Wiggs, startete 1966 das Anti-Concorde-Projekt, um alle Überschall-Transportflugzeuge herauszufordern. Er benutzte ganzseitige Zeitungsanzeigen, um zu behaupten, dass die Flugzeuge neben ihrer Lärmbelästigung auch die Ozonschichten beeinflussten.
Als die Concordes flugbereit waren, hatten Wiggs und sein Projekt bereits viele Zuhörer davon überzeugt, sie nur über Wasser und nicht über Land zu fliegen.
Zum Beispiel verbot die Hafenbehörde von New York und New Jersey der Concorde 1976 aufgrund von Protesten gegen den Lärm vorübergehend die Landung auf dem JFK-Flughafen. Etwa 2.000 Autos stoppten den Verkehr in der Nähe des Flughafens gegen die Überschallknallexplosionen.
Auch andere Länder haben Gesetze gegen Überschallknallgeräusche.
Kanada erlaubt Überschallflüge nur über dünn besiedelten Gebieten. Einwohner und Gesetzgeber Malaysias lehnten den Concorde-Flug ins benachbarte Singapur ab und erzwangen eine Unterbrechung nach drei Flügen. Die Internationale Zivilluftfahrt-Organisation verbietet, dass Überschallknalle die Bodenoberfläche erreichen.
Zukunftspläne für Überschallflüge
Mit dem Versprechen, kommerzielle Überschallflüge bereits 2029 wieder aufzunehmen, freuen sich Reisende auf kürzere Flugzeiten und leichter zugängliche Weltreisen.
NASA/Lockheed Martin Quesst
Die Quest-Mission der NASA zielt darauf ab, die X-59-Forschungsflugzeug in Zusammenarbeit mit Lockheed Martin in Palmdale, Kalifornien. Quesst steht für Quiet SuperSonic Technology.
Die Gruppe von Ingenieuren und Forschern verwendet fortschrittliche Technologie, um die alarmierende Lautstärke eines Überschallknalls für Menschen am Boden auf ein sanftes pochendes Geräusch zu reduzieren. Nach Abschluss des Baus wird die NASA das Flugzeug über US-Gemeinden fliegen und menschliche Reaktionsdaten auf die Überschallfluggeräusche sammeln.
Die Mission plant, den US-amerikanischen und internationalen Regulierungsbehörden im Jahr 2027 Daten vorzulegen, mit dem Ziel, neue geräuschbasierte Regeln für Überland-Überschallflüge zu erstellen.
Das Ziel ist es, Flugzeugherstellern dies zu ermöglichen Verwenden Sie die Technologie zur Unterdrückung von Überschallknallen in zukünftigen kommerziellen Überschallflugzeugen. Dann können Sie bis zur Mittagszeit von Los Angeles nach New York fliegen.
Hier sind einige der wichtigsten Zeitpläne des Projekts:
Phase 1: Flugzeugentwicklung 2018–2024, Phase 2: Acoustic Validation 2024,Phase 3: Community Response Study 2025-2026,Final Data to Regulators 2027.
American Airlines/Boom Supersonic
Während die NASA und Lockheed Martin den X-59 bauen und testen, mögen Unternehmen Das amerikanische Unternehmen Boom Supersonic und der Spanier Oscar Viñals rennen darum, kommerzielle Überschallflüge bis 2029 zu ermöglichen. Das bedeutet, dass Sie in 3,5 statt der üblichen 7 Stunden von New York nach London fliegen könnten.
Boom stellt sein Überschallflugzeug Overture in Rechnung , als „das schnellste Verkehrsflugzeug der Welt – optimiert für Geschwindigkeit, Sicherheit und Nachhaltigkeit“. Das schlanke Aussehen des Flugzeugs kommt von einem konturierten Rumpf, der den Luftstrom optimiert, was zu einer höheren Treibstoffeffizienz und einem geringeren Luftwiderstand führt.
Das Unternehmen sagt: „Produktivität trifft auf Ruhe“, und dieses Flugzeug ist einfach wunderschön. Von seinen schlanken Konturen bis hin zu den vorgeschlagenen Sitzanordnungen strahlt es die Zukunft des Luftverkehrs aus.
Warum ist Überschallflug eigentlich verboten? FAQs (Frequently Asked Questions)
Ist Überschallflug möglich?
Überschallflug ist möglich, aber derzeit für Verkehrsflugzeuge aufgrund seiner Lautstärke illegal. Neue Technologien sind jedoch dabei, leisere Stoßwellen statt lauter Sprengknalle zu erzeugen.
American Airlines hat 20 Flugzeuge bei Boom Supersonic bestellt und hofft, bis 2029 wieder im kommerziellen Überschallfluggeschäft tätig sein zu können.
Warum ist es illegal, den Sound zu brechen? Barriere?
Wenn die Geschwindigkeit eines Flugzeugs Mach 1 überschreitet, stört es den umgebenden Luftdruck und bildet Schockwellen. Die als Überschallknall bezeichneten Schockwellen sind bis zu 30 Meilen entfernt zu hören und zu spüren.
Warum können Überschallflüge nicht über Land fliegen?
Kommerzieller Überschall Flugzeuge können wegen der Überschallknalle, die man viele Kilometer weit hören kann, nicht über Land fliegen. Abgesehen von dem explosiven Dröhnen , das Menschen am Boden erschreckt, haben Stoßwellen Fenster in Gebäuden zerbrochen.
Warum können Jets bei Flugshows nicht mit Überschallgeschwindigkeit fliegen?
Die höchste Geschwindigkeit bei Blue Angels Air Show ist etwa 700 mph (knapp unter Mach 1). Ein Überschallknall tritt auf, wenn ein Flugzeug die Schallgeschwindigkeit oder 344 m/s (761,2 mph.) Blue Angels sind aufgrund der Lärmschutzbestimmungen über US-Land nicht berechtigt, die Schallgeschwindigkeit zu überschreiten.
Warum können Hubschrauber nicht Überschallgeschwindigkeit erreichen?
Die Fluggeschwindigkeit eines Hubschraubers erhöht sich mit einem sich drehenden Rotor. Das vorrückende Blatt hat eine höhere Fluggeschwindigkeit, während das zurückziehende Blatt eine niedrigere hat. Bevor es Überschallgeschwindigkeit erreichen kann, blockiert die sich zurückziehende Schaufel, während Luftwiderstand und Kompressibilität die vorrückende Kante begrenzen.
Die „Disymmetrie des Auftriebs“ oder der Strömungsabriss des sich zurückziehenden Blattes tritt auf, wenn der Auftrieb entgegengesetzt ist Rotorseiten sind uneben.