Überschallanwendungen

Überschallanwendungen bezeichnen technologische Anwendungen, bei denen sich Objekte mit Überschallgeschwindigkeit bewegen, das heißt Mach 1 oder mehr. Der Begriff wird vor allem in der Luft- und Raumfahrt verwendet, findet aber auch in ballistischen Systemen, Prüf- und Messtechniken sowie in der Grundlagenforschung Anwendung.

In der Luftfahrt umfassen Überschallanwendungen militärische Jagdflugzeuge, Interceptors und Überschall-Marschflugkörper, daneben historische kommerzielle Überschallflugzeuge wie das Concorde- bzw. Tupolev Tu-144-Projekt. Überschallflug bringt hohen aerodynamischen Widerstand und extreme Oberflächentemperaturen durch Reibung mit sich. Zudem erzeugt der Überschallknall, das Phänomen des Sonic Boom, Druckwellen, die am Boden hörbar sind. Wegen Lärmbelastung und Umweltauflagen wurden kommerzielle Überschallflüge über Land lange eingeschränkt; aktuelle Forschungsprojekte zielen darauf ab, den Lärm signifikant zu reduzieren, beispielsweise durch Low-Boom-Designs.

Für Überschallanwendungen spielen Antriebssysteme eine zentrale Rolle. Typische Triebwerke sind Turbofan-Triebwerke mit Nachverbrennung (in militärischen Flugzeugen), Ramjets und Scramjets für sehr hohe Geschwindigkeiten. Zusätzlich werden Raketentriebwerke in bestimmten Raumfahrt- und Hyperschall-Anwendungen genutzt. Die Aerodynamik nutzt Konzepte wie die Area Rule und fortschrittliche Oberflächengeometrien, um Drag zu minimieren. Forschung und Entwicklung erfolgen unter anderem in Überschall-Windkanälen, Flugtests und Demonstratoren (z. B. NASA X-59 QueSst im Low-Boom-Programm und verschiedene nationale Programme).

Jenseits der Luftfahrt finden Überschallanwendungen in der Ballistik (Geschosse, Artillerieprojekte), sowie bei der Mess- und Prüftechnik Anwendung, etwa bei Geschwindigkeits- und Drucktests von Instrumenten.

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