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X-59: Der Traum von einem leisen Überschallflugzeug

Die Nasa und Lockheed Martin forschen an einem Flugzeug, das den Überschallflug revolutionieren könnte. Es soll nämlich keinen Knall erzeugen und könnte somit für die zivile Luftffahrt interessant sein.

Von Eike Kühl
2 Min. Lesezeit
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Ein computergeneriertes Modell der X-59. (Bild: Nasa)

Die älteren Leserinnen und Leser erinnern sich sicherlich noch an die Concorde, das erste und gleichzeitig letzte Überschallflugzeug, das bislang im Linienflugdienst war. Die Strecke zwischen Paris und New York schaffte die Concorde in knapp drei Stunden und war zum kommerziellen Start im Jahr 1976 das Symbol des Jetset schlechthin. Doch so laut der Start war, so leise war der Abschied. 2003 hob die Concorde zum letzten Mal ab, seitdem ruht der zivile Überschallflug.

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Überschallflugzeuge sind nämlich nicht nur teuer, sondern schlicht zu laut. Der sogenannte Überschallknall, der immer dann auftritt, wenn die Maschinen die Schallgeschwindigkeit von etwa 1.235 Kilometern pro Stunde bei trockener Luft durchbrechen, ist so laut, dass kommerzielle Überschallflüge in den USA über Land bis heute verboten sind. Und das, obwohl der eigentliche Knall gerade einmal 200 Millisekunden dauert.

Um das zu ändern, arbeiten inzwischen verschiedene Forschungseinrichtungen und Hersteller an sogenannten Low-Boom-Flugzeugen. Sie sollen Überschallgeschwindigkeit erreichen, aber dabei nicht lauter sein als herkömmliche Jets – wenn überhaupt.

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Ganz vorne dabei bei der Entwicklung sind die Nasa und Lockheed Martin. Beide forschen seit einigen Jahren gemeinsam an einem Modell namens X-59 QueSST, das QueSST steht für Quiet Super-Sonic Technology. Inzwischen geht der Prototyp in die heiße Phase, die ersten Testflüge sind für 2022 geplant, wie die Reporterin Claire Reilly von Cnet schreibt, die jetzt einen Blick hinter die Kulissen werfen durfte.

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Die Piloten sind auf Kameras angewiesen

Die X-59 hat dabei noch nichts mit einem Passagierflugzeug gemein. Gerade mal 30 Meter lang ist das Modell, die Flügel haben eine Spannweite von nur neun Metern und es gibt Platz für genau einen Passagier: den Piloten, der so weit hinter dem nadelförmigen Vorderrumpf sitzt, dass er nicht sieht, was vor dem Flugzeug passiert und deshalb auf Kameras angewiesen ist.

Das klingt noch meilenweit entfernt von einem Flugzeug, das eines Tages mehrere Dutzend Menschen transportieren soll. Trotzdem könnte die Technik wegweisend sein, sagen die Ingenieure. Ihr Ziel ist es, prinzipiell zu demonstrieren, dass ein Überschallflugzeug leise fliegen kann und dabei gewissermaßen die Physik des Schalls überlistet. Die X-59 ist so stromlinienförmig gebaut, dass die Schallwellen „sich gut benehmen“, wie es Larry Cliatt von der Nasa beschreibt. Sie sollen möglichst parallel über die gesamte Länge des Flugzeugs laufen und sich nicht überlagern, denn genau das führe unweigerlich zum Knall. Die ersten Tests im Simulator verliefen vielversprechend.

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Um das Prinzip in der Luft zu testen – und die tatsächliche Lautstärke zu messen –, planen die Entwicklerinnen und Entwickler, ein F-15-Kampflugzeug mit der X-59 in die Luft zu schicken und die Schallwellen aufzunehmen. Am Boden sollen in der Mojave-Wüste auf einer Strecke von 30 Meilen Mikrofone aufzeichnen, wie laut der Überflug ist. Im besten Fall übersteigt die Lautstärke nicht 79 Dezibel, was etwa die Lautstärke einer zugeknallten Autotür ist.

Sollten sich die Simulationen bewahrheiten, können die Ingenieure die Erkenntnisse nehmen und darauf basierend weitere, größere Flugzeugmodelle entwickeln. Im besten Fall entsteht daraus eines Tages tatsächlich eine neue Generation von Überschallflugzeugen, die uns in der Hälfte der Zeit an entfernte Orte bringt. Auch wenn sicher sein dürfte, dass die Tickets, wie schon bei der Concorde, sicherlich alles andere als günstig sein werden.

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10 Kommentare
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Mattiaker

Der Überschallknall wird nicht nur beim Durchbrechen der Schallmauer erzeugt (könnte evtl. so verstanden werden), sondern ist bei Überflug eines mit Überschall fliegenden Flugkörpers immer dann zu hören, wenn der nachgeschleppte Druckwellenkegel an einem vorbeistreicht.

Siehe auch: https://physik.cosmos-indirekt.de/Physik-Schule/%C3%9Cberschallflug

Zitat: „Auch wenn der Knall an einer Stelle nur einmalig wahrgenommen wird, entsteht keineswegs ein einziger Knall, wenn die Schallmauer durchbrochen wird. Die untere Mantellinie des Kegels bestimmt den Zeitpunkt, wann der Knall den Empfänger erreicht und dieser ihn hört, noch vor der Wahrnehmung z. B. der Motorengeräusche. Währenddessen bewegt sich der Kegel allerdings fort, weshalb ein weiterer Empfänger in einiger Entfernung ebenfalls von ihm erreicht wird und einen weiteren Knall hört. Der Knall beim Fliegen mit Überschallgeschwindigkeit wird erst nach dem Überfliegen des Beobachters (verzögert um die Flughöhe, also bei 340 Metern um eine Sekunde) von diesem wahrgenommen. Der Schall und damit der Überschallknall eines sich mit Überschallgeschwindigkeit bewegenden Objekts wird demnach „nachgeschleppt“. „

Antworten
michael müller

Ja das soll ja gerade der Trick sein, diesen Kegel und das harte auftreffen und Erzeugung der Druckwellen beim Eintritt in den Überschallbereich zu verhindern, oder diese Schallwellen oder Druckwellen z.B. nach oben abzulenken, da gibt es auch schon Ideen, kam letztens in eienr TV Reportage.
Und wenn der erste Schallwellentreffer auf der Erde 79DB ist, wie eine Autotür, dann läuft sich die Schallwelle ja auch auf der Erde tot.
Eine Autotür hören sie ja auch nicht in 10km Entfernung, nur bei ganz freier und ebener Fläche und extrem leise.

Wenn dann die Flugzeuge so starten und Überschall über wenig bewohntem Gebiet erreichen und Autotür Schall erzeugen, dann hat man dieses Problem ja wohl gelöst und bekommt diverse Lande und Starterlaubnisse.
Nicht zu vergessen, normale Jets sind bei STart und Landung ja auch nicht leise, ganz im Gegenteil

Antworten
Udo

Doch so laut der Start war, so leise war der Abschied. Eigentlich gabs am Ende noch einen Unfall und die bis dahin bereits vorher ausbleibenden Kunden wollten nun gar nicht mehr fliegen. Es gibt genau genommen keinen Bedarf an so was. Was nutzt es wenn an 3 Stunden schneller fliegt und dann stunden bei der Anreise zu Flughaben, Coronatest und Sicherheitskontroller verbrät.

Antworten
michael müller

Das können sie aber glauben, dassBedarf besteht, z.B. teuer bezahlte Manager, die ihre Auslandsdivisions besuchen wollen/müssen, würden die Preise sicherlich zahlen. Wenn der Überschallknall fast weg ist und das Flugzeug fast überall landen darf, sinken auch die Ticketpreise rapide, weil die Auslastung der Flugzeuge steigt. Die Concorde musste nach der Renovierung zu viel für ihre Tickets nehmen und durfte ja im Prinzip nur in England, Frankreich und NewYork landen und durfte erst über dem Meer Vollgas geben und war im Spritverbrauch und Abgasen viel zu schlecht. Wenn hier die neusten Erkenntnisse zur Aerodynamik, sauberere Triebwerke, viel leiseres Fliegen und viele Flugplätze angeflogen werden dürfen, dann wird sich das rechnen.
Denn z.B. ih würde gerne nach neuseeland oder Australien fliegen, finde aber die Flugzeit viel zu lange und anstrengend. Wenn das für 2k€ nonstop in ein paar Stunden zu machen wäre, dann würde ich das nutzen.

Ach so zum Thema braucht man nicht: Richard Branson hat für seine Kurzweltraumflüge schon über 600 Tickets verkauft, und die haben im Prinzip nun gar keinen Nutzwert, außer ein ganz kurzer Aufenthalt in der Schwerelosigkeit. Und wenn dort die Ticketpreise auf vielleicht mal 50-60000€ sinken, dann können sie davon ausgehen, das die auf Jahre ausgebucht sein werden.

Antworten
Coco

Am Ende des Tages eine völlig sinnfreie Disskusion, da hier lediglich über den Knall aber nicht über den Sprit und die damit verbundene Emission gesprochen wird. Ich wäre dafür, dass sowas erforscht wird, allerdings wird das Greta und ihre Schergen auf den Plan rufen. Wir sollten alle froh sein, wenn wir noch traditionell nach 2030 Auto fahren dürfen, fliegen wird sicher unbezahlbar und Kreuzfahrtschiffe…???

Antworten
Erich Dworeck

Ich wünschte mir in einer ethisch humanen und sozial ökonomisch verordneten Welt, eine ernsthafte und sinnstiftende Diskussion zur zukünftigen Fortbewegung der Menschheit.
Angesichts der Berichte der Welthungerhilfe (https://www.welthungerhilfe.de/hunger/welthunger-index/), erscheint es geradezu pervers sich für 600.000 Euro einen 5 Minuten Trip in der Schwerelosigkeit zu leisten, oder für einige Stunden weniger Reisezeit viele Milliarden zu verbraten.

Auszug aus dem “ Welthunger-Index“:
….. Weltweit leiden immer noch zu viele Menschen an Hunger: bis zu 811 Millionen Menschen sind unterernährt; 144 Millionen Kinder leiden unter Auszehrung, einem Zeichen akute Unterernährung; 47 Millionen Kinder leiden unter Wachstumsverzögerung, ein Zeichen für chronische Unterernährung; und im Jahr 2018 starben 5,3 Millionen Kinder vor ihrem fünften Geburtstag, in vielen Fällen als Folge von Unterernährung. …..

Kann man Verständnis dafür aufbringen, dass sich Revolutionen wie die Französische 1789 oder die Russische 1917 wiederholen, bei denen vor allem das Establishment auf ein sozial gerechtes Maß gestutzt wurde?
Es geht mir gut als Deutscher Wohlstandsbürger, aber mein Verständnis für eine Regulierung der ungleichen Verteilung an Lebensnotwendigen Ressourcen der gesamten Weltbevölkerung ist unendlich!
Bei der CDU/CSU, der AfD und der FDP entschuldige ich mich im Voraus!

Antworten
Wolfgang Heuer

@ Erich Dworeck

Meine Hochachtung!
Ein Kommentar seltener Qualität, den ich hier lese.

Ich bin Jg. 1947 und hatte schon sehr früh den Eindruck, daß in der zivilisierten Gesellschaft etwas falsch läuft.

Es war mir vor allem als Kind / Jugendlicher unverstehbar, daß / warum Menschen Krieg(e) führen oder sich individuell oder massenhaft beteiligen an z.B. Verfolgung, Vertreibung, Terror(ismus), Massakern, Genozid.

Jahrzehnte später erst las ich, daß es sich dabei um „kollektive Psychosen“ handelt und, daß die zivilisierte Gesellschaft befallen ist von einer „Kollektiven Neurose“, der schlimmsten Störung / Krankheit überhaupt, die u.a. die seit Hunderttausend(en) Jahren gewachsene Kultur der Menschen zerstört (hat).

Eine Reihe von Autoren – vor allem Psychoanalytiker seit S. Freud – hat sich damit befaßt und uns gewarnt. Aber diese vergleichsweise wenigen, die die Wahrheit erkannt und mitgeteilt haben, wurden / werden von der Mehrheit ignoriert, diskreditiert und die Wahrheit wird geleugnet, verfälscht, verharmlost, verschwiegen, unterdrückt – verdrängt. Die Politik – unsere „Verantwortlichen“ – hat das größte Problem der Welt nicht auf dem „Zettel“.

Oswald Spengler schreibt in „Der Untergang des Abendlandes“ u.a., daß alle „Hochkulturen“ der nachvollziehbaren Geschichte untergegangen sind. In dieser exponentiell wachsenden Gefahr stehen wir, die globale zivilisierte Gesellschaft, die gegenwärtige „Hochkultur“, ebenfalls.
Die krankhafte Ursache im Unbewußten sehen die Befallenen natürlich nicht, während aber die Symptome überall sinnlich wahrnehmbar sind, jedoch nicht als solche verstanden werden.

Es bedarf der intensiven wahrheitsgemäßen Aufklärung und Hilfestellung zur grundlegenden Heilung.

Antworten
Erich Dworeck

Inwieweit der globale Denkansatz bei der Bundestagswahl 2021 hilft, ein Wahlergebnis zu erzielen, dass eine Regierung jenseits Kapital offensiver, Markt egoistischer, Sozial- und Umwelt fördernder Verhaltensweis installiert bleibt abzuwarten.

Steven

Lockheed Martin? Dan wird diese Technik auch für das Militär verwendet..

Antworten
FRank

Der Trick ist, dass durch geeignete Form, die laminare Luftströmung um das Flugzeug möglichst wenig gestört wird und kein Verdichtungskegel entsteht, der nachgezogen als Knall wahrgenommen wird.

Das erste Überschallvekehrsflugzeug war übrigens eine Tupolew Tu-144, die größer als eine Concord war, weniger Sprit verbrauchte und mehr Passagiere befördern konnte.

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