Überschallgeräuschen

Überschallgeräuschen bezeichnet die hörbaren Druckwellen, die entstehen, wenn ein Objekt schneller als die Schallgeschwindigkeit durch Luft bewegt. Das Überschreiten der Mach-Grenze führt zur Bildung von Stoßwellen, die sich zu einem hörbaren Sonic Boom bündeln. Der Begriff wird überwiegend im Zusammenhang mit Flugzeugen verwendet, kann aber auch bei Raketen, Raumfahrzeugen oder in der Wiedereintrittsphase auftreten.

Physikalisch entsteht der Effekt, wenn ein sich schnell bewegendes Objekt eine Reihe von Stoßfronten erzeugt, die als Mach-Kegel um das Objekt liegen. Die Kegel treffen den Boden in einem Bereich, dem als Boom-Carpet bezeichnet. Wenn die Stoßfronten einen Zuhörer erreichen, wird oft ein plötzlicher Druckanstieg spürbar, der häufig als zweifacher Knall wahrgenommen wird. Die Lautstärke hängt von Geschwindigkeit, Flughöhe, Objektgröße, Luftdichte, Wind und Flugpfad ab; größere Höhen führen dazu, dass der Knall weiter entfernt und weniger intensiv klingt.

Historisch ist das Überschallgeräusch eng mit Militär- und Langstreckenflügen verbunden. Das Überschallüberflugverbot über Land in vielen Ländern resultiert aus Lärmbelästigung durch Überschallgeräusche. Das Verkehrsflugzeug Concorde war berühmt für Überschallflüge; heute ist ziviler Überschallverkehr über Land stark reguliert, während Forscher an „low-boom“-Designs arbeiten, um die Lärmauswirkungen zu reduzieren.

Messbar variiert die Lautstärke am Boden stark, typischerweise deutlich hörbar als lauter Knall bis hin zu Donnerähnlichem, je nach Entfernung und Umweltbedingungen. Die Auswirkungen umfassen Belästigung, potenzielle Fensterschäden in Extremfällen und Beeinträchtigungen von Tieren, weshalb Sicherheits- und Lärmschutzmaßnahmen eine wichtige Rolle spielen.