Der Erstflug eines Flugzeugs mit geringer Geräuschentwicklung steht unmittelbar bevor. Steht die Überschallreise unmittelbar bevor?

Die X-59 ist ein einzigartiges Experimentalflugzeug. Es handelt sich um ein Überschallflugzeug, das für eine Fluggeschwindigkeit von Mach 1,6–1,8 ausgelegt ist. Entscheidend ist, dass es beim Durchbrechen der Schallmauer sehr „leise“ ist. Die Lautstärke des auf den Boden übertragenen Überschallknalls entspricht etwa dem Geräusch einer 6 Meter entfernten, zuschlagenden Autotür. Der X-59 wird in diesem Jahr seinen Jungfernflug absolvieren und sobald er die entsprechenden Tests bestanden hat, plant die NASA, ihn im Jahr 2026 über ausgewählten Städten fliegen zu lassen, um weitere experimentelle Daten zu sammeln. Diese Daten könnten die Beschränkungen des kommerziellen Überschallflugs durchbrechen. Seit mehr als 50 Jahren ist es zivilen Flugzeugen in den USA verboten, schneller als Mach 1 über ihr Territorium zu fliegen, da Überschallknall die Bodenbevölkerung entlang der Flugrouten massiv beeinträchtigen würde.

Geschrieben von Cui Kai (Direktor des Ausschusses für Wissenschaftskommunikation und Popularisierung der Chinesischen Gesellschaft für Luftfahrt)

Am 12. Januar 2024 startete die NASA offiziell das Forschungsflugzeug X-59 mit geringem Überschallknall. Das Flugzeug wurde von Lockheed Martin mit Unterstützung des Quiet Supersonic Technology (QueSST)-Projekts der NASA entwickelt und hergestellt.

Abbildung 1: Physische Darstellung des Flugzeugs X-59. Quelle: NASA

Zu diesem Flugzeug gab die NASA eine Pressemitteilung heraus, in der es hieß: „Die X-59 ist ein einzigartiges Versuchsflugzeug, das nicht nur seine Fähigkeit unter Beweis stellen wird, mit Überschallgeschwindigkeit zu fliegen, sondern auch zeigen wird, dass es statt eines lauten Überschallknalls nur ein leises Geräusch erzeugt.“ Catherine Bahm, die Projektleiterin, sagte: „Der Start dieses Flugzeugs ist ein riesiger Meilenstein auf dem Weg zum Erreichen des Gesamtziels, Überschallknalle bei der Quest-Mission zu eliminieren.“ Bob Pearce, stellvertretender Leiter der Luftfahrtforschung in der NASA-Zentrale, erklärte: „Die NASA wird die Daten und Technologien dieser einzigartigen Mission mit Aufsichtsbehörden und der Industrie teilen. Wir werden außerdem ihre Fähigkeit demonstrieren, leise Überschallflüge über Land durchzuführen und neue kommerzielle Märkte für amerikanische Unternehmen zu erschließen, von denen Reisende auf der ganzen Welt profitieren.“

Angesichts dieser überwältigenden Publizität können wir nicht anders, als eine Reihe von Fragen zu stellen: Warum erhält das Flugzeug X-59 so viel Aufmerksamkeit? Welche Funktionen kann dieses Flugzeug erfüllen? Warum beginnt sein Name mit X? Bedeutet dies, dass Überschallflugzeuge, die seit über 20 Jahren nicht mehr in der kommerziellen Luftfahrt eingesetzt werden, kurz vor ihrer „Rückkehr“ stehen? Dieser Artikel beantwortet die oben genannten Fragen nacheinander.

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Warum erhält das Flugzeug X-59 so viel Aufmerksamkeit?

Das Flugzeug X-59 hat bei den Menschen die Erinnerung an Überschallflüge und ihre Sehnsucht neu entfacht.

Seit die Gebrüder Wright im Jahr 1903 das erste Flugzeug erfanden, ist das Streben nach Fluggeschwindigkeit in den vergangenen 100 Jahren zu einem beinahe ewigen Thema geworden. Zur Messung der Geschwindigkeit von Flugzeugen wird im Allgemeinen Mach verwendet, das ein Vielfaches der Schallgeschwindigkeit beträgt. Derzeit ist die Geschwindigkeit kommerzieller Schiffsflugzeuge geringer als die Schallgeschwindigkeit (im Allgemeinen zwischen Mach 0,8 und 0,9). Wenn ein Flugzeug schneller als der Schall fliegt, sprechen wir von einem Überschallflugzeug.

Der Grund, warum die Schallgeschwindigkeit als Maßeinheit für die Fluggeschwindigkeit verwendet wird, liegt darin, dass das Flugzeug während des Fluges den umgebenden Luftstrom kontinuierlich stört und sich diese Störungen mit Schallgeschwindigkeit in weiter entfernte Bereiche der Luft ausbreiten. Es besteht also ein enger Zusammenhang zwischen Fluggeschwindigkeit und Schallgeschwindigkeit. Daher ist die Verwendung der Schallgeschwindigkeit zur Messung der Geschwindigkeit eines Flugzeugs eine sinnvolle und optimale Wahl. Wenn sich die Fluggeschwindigkeit eines Flugzeugs der Schallgeschwindigkeit nähert oder diese überschreitet, ändert sich der Luftstrom um das Flugzeug herum plötzlich und erzeugt ein physikalisches Phänomen, das als Stoßwelle bezeichnet wird.

Abbildung 2: Die „diagonalen Linien“ um das Flugzeug herum sind Stoßwellen. Quelle: NASA

Das Auftreten von Stoßwellen führt zu einem starken Anstieg des Widerstands des Flugzeugs und verhindert, dass es schneller fliegt. Daher dachten viele Menschen einst, dass die Geschwindigkeit eines Flugzeugs niemals die Schallgeschwindigkeit überschreiten würde, und gaben diesem Phänomen sogar den Namen „Schallmauer“.

Dieser Irrglaube wurde jedoch bald ausgeräumt. Am 14. Oktober 1947 flog der Testpilot der US-Luftwaffe Chuck Yeager das Raketenflugzeug X-1 mit einer Geschwindigkeit von Mach 1,06 und durchbrach damit als erstes bemanntes Flugzeug die Schallmauer.

Danach wurde mit der Entwicklung von Düsentriebwerken der Überschallflug praktisch zur Standardleistung von Kampfjets.

Im Gegensatz dazu hat die Geschwindigkeit ziviler Flugzeuge deutlich langsamer zugenommen. Bisher gab es in der Geschichte nur zwei zivile Überschallflugzeuge: die von Großbritannien und Frankreich gemeinsam entwickelte Concorde und die von der ehemaligen Sowjetunion entwickelte Tu-144. Letzterer soll bei seiner Entwicklung „heimlich“ auf viel Concorde-Technik zurückgegriffen haben, weshalb er auch den Spitznamen „Concordeski“ trägt. Die Tu-144 war in gewissem Sinne ein politisches Produkt und hatte viele Probleme, sodass sie nach Dutzenden von Flügen verschrottet wurde. Die Concorde hatte eine wesentlich längere Lebensdauer: Sie war von ihrer kommerziellen Inbetriebnahme 1976 bis zu ihrem letzten Flug 2003 27 Jahre lang im Einsatz.

Abbildung 3 Concorde (links) und Tu-144 (rechts) | Quelle: Daten

Die Concorde könnte mit einer Geschwindigkeit von über Mach 2 fliegen, also schneller als die Erde rotiert, und in etwas mehr als drei Stunden von New York nach Paris reisen. Aufgrund der Zeitverschiebung ist bei manchen Flügen die Ortszeit bei der Landung vor der Ortszeit beim Abflug, was den Passagieren das Gefühl vermittelt, sie seien „bereits vor dem Abflug angekommen“. Es war dieses einzigartige Hochgeschwindigkeitsflugerlebnis, das die Concorde damals bei den High-End-Leuten so beliebt machte.

Trotz dieses einmaligen Erlebnisses hatte die Concorde im praktischen Einsatz jedoch ein fatales Problem: Sie machte Verluste. Damals erlitten britische und französische Fluggesellschaften durch den Betrieb der Concorde jährlich Verluste von 40 bis 50 Millionen Dollar. Aufgrund dieser enormen Belastung musste die Concorde schließlich die Bühne der Geschichte verlassen. Der wichtigste Grund für den Verlust ist, dass das Überschallknallproblem nicht gelöst werden konnte. Dies ist zugleich der größte Engpass, der die Entwicklung kommerzieller Überschallflüge einschränkt.

Das Aufkommen der X-59 wird diese Situation wahrscheinlich ändern und Überschall-Zivilflugzeuge schneller in die Geschichte zurückdrängen.

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Welche Funktionen kann X-59 erfüllen?

Die X-59 ist ein Überschall-Testflugzeug, das mit einem geringen Überschallknall konstruiert wurde.

Der Überschallknall (auch Sonic Boom genannt) ist ein einzigartiges Phänomen im Überschallflug. Wie aus Abbildung 2 oben ersichtlich ist, erzeugen viele Teile des Flugzeugs beim Fliegen mit Überschallgeschwindigkeit bei der Interaktion mit der Luft Stoßwellen. Diese Stoßwellen breiten sich nicht nur nach außen in der Luft aus, sondern interagieren und verschmelzen auch ständig, bis sie schließlich zu zwei stärkeren Stoßwellen zusammenlaufen, die als Kopfstoßwelle und Schwanzstoßwelle bezeichnet werden. Da der Druckunterschied auf beiden Seiten der starken Stoßwellen sehr groß ist, wirken sich diese beiden starken Stoßwellen, wenn sie den Boden erreichen, auf verschiedene Einrichtungen und Organismen am Boden aus. Wenn es das menschliche Ohr erreicht, wird es wie zwei gewaltige Explosionen klingen.

Der erste, der auf dieses Phänomen aufmerksam wurde, war ein britischer Doktorand namens Gerald B. Whitham, der das Phänomen nicht nur analysierte und erklärte, sondern auf der Grundlage theoretischer Analysen sogar eine rechnerische Vorhersagemethode vorschlug. Im Jahr 1956 führte die US-Luftwaffe auf der Edwards Air Force Base einen Überschallknall-Flugtest durch, der zugleich der erste bekannte Überschallknall-Flugtest war. Obwohl die damals verwendete Messausrüstung relativ einfach war, stimmten die experimentellen Ergebnisse im Wesentlichen mit der theoretischen Analyse überein, und nachfolgende Flugtests und Bodentests bestätigten die Theorie weiter.

In den 1950er Jahren, als der Bestand an Überschalljägern und der Bedarf an Flugtests stiegen, wurden in der ganzen USA zahlreiche Flugzeuge auf Stützpunkten getestet, und Überschallknalle erregten in der Öffentlichkeit zunehmend Aufmerksamkeit und Abscheu. Aufzeichnungen zufolge gingen zwischen 1956 und 1968 bei der US-Luftwaffe etwa 38.831 Beschwerden bezüglich Überschallknallen ein, von denen 14.006 ganz oder teilweise genehmigt wurden. Die Hauptgründe für die Behauptungen sind, dass die Überschallexplosion Glassplitter, beschädigte Gipswände und herabfallende Gegenstände verursacht habe. Unter den Behauptungen sind auch einige bizarre, wie etwa die Klagen von Anwohnern, dass ihre Haustiere durch die Explosionen getötet oder ihr Vieh verrückt gemacht worden sei.

Das Problem des Überschallknalls zwang die Federal Aviation Administration (FAA) 1973 dazu, ein Verbot zu erlassen, das zivilen Flugzeugen untersagte, über Land in den Vereinigten Staaten schneller als Mach 1 zu fliegen. Durch diese Regelung wurden die Strecken der kurz vor der Inbetriebnahme stehenden Concorde stark eingeschränkt, was beinahe fatal war, denn die Reduzierung der Streckenmöglichkeiten bedeutete eine deutliche Reduzierung des Passagieraufkommens und eine deutliche Erhöhung der Betriebskosten.

Aufgrund der Bedeutung dieses Themas hat die US-Regierung seit den 1960er Jahren umfangreiche Forschungen zu diesem Thema durchgeführt und diese bis heute fortgesetzt. Die einschlägige Forschung umfasst viele Aspekte, darunter: (1) die Durchführung von Flugtests, um die relevanten Phänomene der Strömungsdynamik und der Atmosphärenphysik besser zu quantifizieren; (2) Durchführung von Umfragen in der Bevölkerung, um Daten zur öffentlichen Meinung von gestörten Stichprobenpopulationen zu sammeln; (3) Einrichtung und Nutzung akustischer Simulatoren zur Bewertung der Reaktionen von Menschen und Strukturen; (4) Durchführung von Feldstudien über mögliche Auswirkungen auf Vieh und Wildtiere; und (5) Durchführung von Bodenexperimenten und Kombination umfassender Analysen mit Testflugdaten, um theoretische Strukturen zu verbessern und mathematische Modelle zu erstellen.

Der Kern dieser Studien liegt in der Konstruktionstechnologie für Flugzeuge mit geringem Überschallknall, d. h. in der Verwendung relativ vernünftiger Formen, um die Form und Intensität der Stoßwellen zu ändern und so den Überschallknall zu reduzieren. Dieser Forschungsprozess dauerte mehrere Jahrzehnte und die wichtigsten Ergebnisse bestanden darin, die Form des Flugzeugkopfes zu optimieren (beispielsweise den Unterkiefer so zu gestalten, dass er der Form eines Pelikansschnabels ähnelt) und den Kopf zu verlängern. Beide Nasendesigns wurden umfangreichen Computersimulationen und Windkanaltests unterzogen. Zu Beginn dieses Jahrhunderts wurden diese beiden Technologien durch die Modifizierung von Kampfjets des Typs F-5E und F-15B im Flug getestet und ihre Wirksamkeit bei der Unterdrückung von Überschallknallen nachgewiesen.

Abbildung 4 Ein F-5E-Flugzeug mit modifiziertem Kopf (links) und ein F-15B-Flugzeug mit einem am Kopf installierten „Quiet Spike“ (rechts) | Quelle: Daten

Der X59 ist 29 Meter lang und hat eine Flügelspannweite von 9 Metern. Den von der NASA veröffentlichten Realbildern des X-59 zufolge sollten die beiden oben genannten Technologien kombiniert eingesetzt werden. Das heißt, es verfügt nicht nur über ein schlankes Kopfdesign, sondern optimiert auch die Form seines Kopfes, insbesondere des Unterkiefers. Zusätzlich zu diesem offensichtlichen Merkmal verfügt die X-59 auch über eine kleinere Flügelfläche und einen größeren Neigungswinkel nach hinten (Pfeilwinkel) sowie über eine Platzierung des Motors auf der Rückseite des Flugzeugs. All dies trägt dazu bei, die Form und Stärke der Stoßwelle zu verbessern und so den Überschallknall wirksam zu unterdrücken. Es wird gesagt, dass der Überschallknall der X-59 im Vergleich zu herkömmlichen Überschallflugzeugen vom „dröhnenden Donnern“ auf das „sanfte Geräusch einer zuschlagenden Autotür“ reduziert wird.

Um Überschallknalls zu vermeiden und den Luftwiderstand zu verringern, muss die Spitze eines Überschallflugzeugs sehr spitz und lang sein, was das Sichtfeld des Piloten stark beeinträchtigt. Um dieses Problem zu lösen, wurde das Fenster vor dem Cockpit der X-59 durch ein hochauflösendes Panoramadisplay ersetzt, das während des Fluges Bilder der Frontkamera in Echtzeit anzeigt und eine Sicht nach vorne bietet.

Künstlerische Darstellung des Cockpit-Bildschirms des X-59 | Quelle: NASA

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Warum beginnen Flugzeugmodellnummern mit „X“?

Die X-59 ist ein Forschungsflugzeug.

Ursprünglich wurden die Nummern der US-Militärflugzeuge von den einzelnen Zweigen des Militärs unabhängig voneinander vergeben, das heißt, Heer, Marine und Luftwaffe hatten jeweils ihre eigenen Regeln für die Benennung und Nummerierung ihrer Flugzeuge. Da Flugzeuge im Kampf eine immer wichtigere Rolle spielen, haben die Arten und Mengen der von den einzelnen Zweigen des Militärs gekauften und eingesetzten Flugzeuge erheblich zugenommen. Daher kann ein bestimmter Flugzeugtyp eines Herstellers gleichzeitig an verschiedene Zweige des Militärs geliefert werden. Um sich an die Vorschriften verschiedener Militärdienste anzupassen, erhielten dieselben Flugzeuge im damaligen Umfeld häufig unterschiedliche Nummern, was für die Verwaltung große Probleme verursachte.

Um diese chaotische Situation zu ändern, vereinheitlichten die drei US-Streitkräfte im Jahr 1962 auf Anordnung des US-Verteidigungsministeriums und unter Bezugnahme auf bisherige Vorschriften die Nummerierung von Militärflugzeugen. Diese Arbeiten sind speziell von der Luftwaffe verantwortet und werden im Anschluss ständig überarbeitet. Nach dieser Regel besteht die Nummer eines Militärflugzeugs hauptsächlich aus Modellcode, Konstruktionscode und weiteren Codes. Die Flugzeugmodellcodes bestehen meist aus einem Buchstaben, z. B. A für Angriffsflugzeug, B für Bomber, C für Transportflugzeug, F für Jagdflugzeug usw. Der Konstruktionscode ist in chronologischer Reihenfolge der Konstruktionszeit nummeriert und wird nach dem Modellcode aufgeführt. Darüber hinaus werden je nach den tatsächlichen Gegebenheiten zusätzliche Informationen wie Änderungscodes hinzugefügt. Beispielsweise werden die oben erwähnten F-5E und F-15B nach dieser Regel benannt.

Fast alle Flugzeuge innerhalb dieses Nummerierungsrahmens haben eine klare praktische Kampfeinsatzausrichtung, wie etwa Angriff, Bombenabwurf, Transport, elektronische Kriegsführung usw., und das Flugzeug der X-Serie ist die einzige Ausnahme. Dieser Flugzeugtyp wird nur zum Zweck der Erforschung oder Erforschung einer neuen Technologie entwickelt. Die auf Grundlage dieses Flugzeugtyps entwickelte neue Technologie wird zur Verwendung auf andere reale Flugzeuge übertragen. Der Buchstabe X stammt vom zweiten Buchstaben des englischen Wortes „explore“. Gleichzeitig stellt X in der Mathematik im Allgemeinen eine unbekannte Größe dar. Es ist nicht schwer zu verstehen, dass alle X-Crafts die Aufgabe haben, neue Technologien zu erforschen und unbekannte Probleme zu untersuchen.

Die Ergebnisse der Erkundung könnten einen historischen Durchbruch darstellen. Das erste X-Plane ist beispielsweise die X-1, das erste bemannte Flugzeug, das die „Schallmauer“ durchbrach, was die Entwicklung von Überschallflugzeugen direkt förderte. Ein weiteres Beispiel ist das in den 1950er und 1960er Jahren entwickelte Hyperschallflugzeug X-15, das insgesamt 199 Flüge absolvierte und damit den ersten Hyperschallflug eines bemannten gesteuerten Flugzeugs erreichte und eine große Menge an Erfahrungen und Daten für die spätere Entwicklung von Space Shuttles sammelte. Seit Beginn des neuen Jahrhunderts haben die Flugzeuge X-43A und X-51A jeweils den ersten mit Wasserstoff- bzw. Kohlenwasserstofftreibstoff betriebenen luftatmenden Hyperschallflug durchgeführt und damit eine solide Grundlage für die Entwicklung von Hyperschallflugzeugen gelegt.

Der Weg der Erkundung wird nicht immer glatt sein. Im Laufe der Geschichte sind zahlreiche X-Planes ausgefallen oder auf halbem Weg abgestürzt. Ein typisches Beispiel ist das Flugzeug X-30, dessen Ziel darin besteht, ein einstufiges Orbitalfahrzeug zu bauen, das horizontal von einer Startbahn abhebt und bis in den Weltraum fliegt. Da die anfängliche Demonstration zu optimistisch war und die enormen technischen Schwierigkeiten nicht vollständig eingeschätzt wurden, dauerte das Projekt zehn Jahre, kostete Milliarden von Dollar und scheiterte schließlich. Dieses Projekt führte jedoch direkt zur rasanten Entwicklung der Computersimulationstechnologie, der luftatmenden Antriebstechnologie und neuer Materialien und legte damit den Grundstein für den späteren Erfolg der X-43A und X-51A.

Aus der X-Seriennummer der X-59 können wir erkennen, dass der Zweck dieses Flugzeugs darin besteht, das Überschallknallproblem zu untersuchen und die damit verbundene Konstruktionstechnologie zu überprüfen, und nicht darin, ein Prototyp eines zivilen Überschallflugzeugs zu sein. Tatsächlich ist das Flugzeug X-59 nur eines der im Rahmen des QueSST-Projekts entwickelten Produkte und seine Flugtests stellen nicht das gesamte Projekt dar. Aus den veröffentlichten Informationen geht hervor, dass bei nachfolgenden Flugtests durch die Platzierung einer großen Anzahl von Bodentestgeräten Informationen zum Überschallknall des X-59 gesammelt werden sollen. Zu diesem Zweck werden die Forscher in einer 30 Meilen langen Wüste in der Nähe des Armstrong Flight Research Center der NASA zehn Mikrofonstationen errichten. Die Entwicklung dieser Geräte ist ebenfalls Teil des Projekts.

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Wann werden Überschall-Zivilflugzeuge „zurückkehren“?

Auch wenn der Flugtest der X-59 ein großer Erfolg ist, bedeutet das nicht, dass die Rückkehr der Überschall-Zivilluftfahrt unmittelbar bevorsteht.

Erstens zeigt die Markteinführung der X-59 lediglich an, dass die Entwicklung des Flugzeugs abgeschlossen ist. Laut Entwicklungsplan des QueSST-Projekts ist damit lediglich der erste Schritt der vier Phasen des Projekts abgeschlossen. Die verbleibenden drei Forschungsphasen werden nacheinander durchgeführt, einschließlich der Flugüberprüfung der Überschallknallleistung (Phase II); Überfliegen ausgewählter US-amerikanischer Städte und Bitten der Einwohner, ihre Reaktionen auf den Lärm des X-59 mitzuteilen, um die öffentliche Akzeptanz dieser Technologie zu verstehen (Phase III); und Bereitstellung einer vollständigen Analyse der Daten zu den Reaktionen der Bevölkerung für US-amerikanische und internationale Regulierungsbehörden als Referenz für die Formulierung neuer Regeln für leise Überschallflüge über Land (Phase IV). Das gesamte Projekt soll voraussichtlich im Jahr 2030 abgeschlossen sein.

Zweitens können wir anhand der Positionierung des Flugzeugs X-59 erkennen, dass seine Funktion hauptsächlich darin besteht, die Konstruktionstechnologie für einen niedrigen Überschallknall zu überprüfen, und dass es sich nicht um einen Prototyp eines zivilen Überschallflugzeugs handelt. Nach den Plänen der NASA ist davon auszugehen, dass sie auf der Sitzung des ICAO-Komitees für Umweltschutz in der Luftfahrt (CAEP) im Jahr 2031 neue Lärmschutznormen vorschlagen wird. Im Falle einer Annahme würde die Entwicklung eines praxistauglichen Flugzeugs etwa zehn Jahre dauern; ein ziviles Überschallmodell wäre bereits im Jahr 2040 möglich. Dies wird ein relativ langwieriger Prozess sein. Obwohl private Unternehmen, vertreten durch die US Boom Corporation, offiziell mit der Entwicklung ziviler Überschallflugzeuge begonnen haben und den Erstflug ihres Flugzeugs XB-1 am 22. März 2024 (Ortszeit) absolviert haben, weist das Flugzeug äußerlich nicht die typischen Merkmale eines niedrigen Überschallknalls auf und wird in seinen öffentlichen Werbeinformationen nicht erwähnt. Obwohl das Unternehmen behauptet, 130 Bestellungen erhalten zu haben und den kommerziellen Betrieb im Jahr 2029 offiziell aufzunehmen, ist noch nicht bekannt, ob es bis dahin eine Lufttüchtigkeitsbescheinigung erhalten kann.

Drittens ist der Betrieb ziviler Überschallflugzeuge nicht nur mit technischen und wirtschaftlichen Aspekten verbunden, sondern stellt auch eine soziale Frage. Der Widerstand beim Überschallflug erhöht sich dramatisch, wodurch auch der Treibstoffverbrauch entsprechend steigt, was wiederum zu einem Anstieg der Abgasemissionen führt. Zudem liegt die Flughöhe solcher Flugzeuge in der Regel etwa 18 Kilometer über dem Meeresspiegel und damit in der Nähe von Gebieten mit höherer Ozondichte. Ob es neue Umweltverschmutzungsprobleme mit sich bringt, wird ebenfalls Gegenstand späterer Untersuchungen sein. Da dem Umweltschutz weltweit immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt wird, wird dieses Thema auch große Auswirkungen auf die Entwicklung von Überschallflugzeugen haben.

Abbildung 5: Renderings von Booms XB-1 (oben) und Überschall-Zivilflugzeugen | Quelle: Boom Technology

Doch neben den USA entwickelt auch China Technologie für Überschall-Zivilflugzeuge. Zu den 20 wichtigsten wissenschaftlichen und ingenieurtechnischen Problemen, die die Chinesische Gesellschaft für Wissenschaft und Technologie im Jahr 2019 offiziell bekannt gab, gehört auch die „Technologie für den Entwurf umweltfreundlicher ziviler Überschallflugzeuge“. Experten des China Aeronautical Research Institute zufolge hat China bei den wichtigsten Schlüsseltechnologien für umweltfreundliche Überschallflugzeuge Durchbrüche erzielt, etwa bei der hochpräzisen Vorhersage des Überschallknalls und der Konstruktion von Flugzeugen mit geringem Luftwiderstand und geringem Knall. Obwohl es derzeit nicht möglich ist, einen konkreten Zeitplan für die Rückkehr ziviler Überschallflugzeuge zu nennen, geht man davon aus, dass in naher Zukunft umweltfreundliche zivile Überschallflugzeuge in den blauen Himmel zurückkehren und den Menschen schnellere, bequemere und umweltfreundlichere Reisemöglichkeiten bieten werden.

Verweise

[1] https://www.nasa.gov/news-release/nasa-lockheed-martin-reveal-x-59-quiet-supersonic-aircraft/.

[2] https://www.space.com/nasa-x-59-quesst-supersonic-jet-unveiled.

[3] Domenic J. Maglieri, Percy J. Bobbitt, Kenneth J. Plotkin, et al. SONIC BOOM, Sechs Jahrzehnte Forschung. NASA/SP-2014-622, 2014.

[4] Dennis R. Jenkins, Tony Landis und Jay Miller. AMERIKANISCHE X-FAHRZEUGE Eine Bestandsaufnahme – X-1 bis X-50. NASA/SP-2003-4531, 2003.

[5] Zhu Ziqiang, Lan Shilong. Forschung zu Überschall-Zivilflugzeugen und zur Reduzierung des Überschallknalls. Acta Aeronautica Sinica, 2015, 36(8): 2507-2528.

[6] Qian Zhansen, Han Zhonghua. Aktueller Stand und Herausforderungen der Überschallknallforschung. Acta Aerodynamica Sinica, 2019, 37(4): 601-619.

[7] https://news.cri.cn/uc-eco/20190701/6eaede1a-6e64-dd98-4ea8-906a43b92a7a.html

Dieser Artikel wird vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützt

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.

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