Hallo zusammen,
Luft wird bis Mach 0,3 als inkompressibel behandelt (nicht komprimierbar), in Bereichen nahe Mach 1 ändert die Luft jedoch vollkommen ihre Eigenschaften (bis dorthin ist es ein fließender Übergang, unter M 0.3 ist der Effekt jedoch praktisch vernachlässigbar). Es kommt auf Tragflügeln zur Stoßkantenbildung auf der Ober- und Unterseite. Diese Stoßkante ist die Grenze zwischen Über- und Unterschall. Bei diesem Übergang macht auch der Druck einen gewaltigen Sprung nach oben, d.h. die gesamte Aerodynamik verliert ihre "bernoullische" Wirkung. Deshalb unterscheidet man auch ganz konsequent zwischen Aerodynamik des Unter- und Überschallbereichs.
Diese Grenze wurde lange Zeit nicht überwunden und stellt auch heute noch eine Herausforderung dar.
Übliche Verkehrsflugzeuge sind für den reinen Unterschall nahe M 1.0 ausgelegt. Das Überschreiten dieser Grenze kann unter anderem auch schlimme Folgen haben. Die Aerodynamik im üblichen Sinne versagt hier nämlich. Das für den Hyper-sonischen Bereich optimale Tragflügelprofil ist ein simpler Keil. (siehe Seitenleitwerk X-15).
Aufgrund der sich schlagartig ändernden Drücke über die Tragfläche kann ich mir schon vorstellen, dass hier durch den hohen Druckgradienten es auch zu Strömungsabriss kommen kann. Natürlich abhängig vom Profil...
Im normalen Reiseflug kann es aber durchaus vorkommen, dass an der Schallmauer "gekratzt" wird. Bei Reiseflug mit M 0.81 o. ä. muss man sich vorstellen, dass die Luft über den Tragflügel bis zum Maximum an der dicksten Stelle beschleunigt wird, d.h. dort die Geschwindikgeit höher ist als die Reisegeschwindigkeit.
Wenn ihr wieder mal im Flugzeug sitzt und euch langweilt, schaut mal durchs Fenster hinaus auf den Tragflügel (vorrausgesetzt ihr sitzt direkt über dem Tragflügel..) und beobachtet die Oberfläche eine zeitlang. Wenn ihr Glück habt, könnt ihr so etwas wie ein "stehendes" Flimmern über dem Tragflügel sehen. Das ist angehende Stoßkantenbildung... Hier durchläuft die Luft starke Druckschwankungen und das Licht wird dort auch anders gebrochen. (Ähnlich wie ein Lichstrahl Wasser und Luft...)
Ist ein wirklich interessantes Phänomen...
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