Faszinierendes Nasa-Foto Treffen sich zwei Überschallflugzeuge

Zwei Jets im Überschallflug, nur wenige Meter voneinander entfernt - eine aktuelle Nasa-Aufnahme zeigt, wie sich die Stoßwellen beider Maschinen überlagern. Die Fototechnik soll helfen, neue Flugzeuge leiser zu machen.
Trainingsflugzeuge des Typs Northrop T-38 im Überschallflug

Trainingsflugzeuge des Typs Northrop T-38 im Überschallflug

Foto: NASA

Wenn nur der Krach nicht wäre. Gleich mehrere Teams weltweit arbeiten derzeit daran, zivile Überschallflieger zu entwickeln. Seit dem Betriebsende der britisch-französischen Concorde im Jahr 2003 gibt es so etwas schließlich nicht mehr.

Doch neben der Frage, wie viel Kohlendioxid eine Flotte solcher extrem schneller Jets ausstoßen würde, macht den Forscher auch das Problem des Überschallknalls zu schaffen. Ganz wegzubekommen ist er nicht - aber technische Lösungen sollen dabei helfen, die Geräuschbelästigung durch mögliche neue Flugzeugmodelle zumindest zu minimieren.

Die US-Weltraumbehörde Nasa befasst sich auch mit Luftfahrtforschung. Sie arbeitet derzeit zusammen mit dem Flugzeugbauer Lockheed Martin an einem Überschall-Testflugzeug, bei dem Lösungen für einen leiseren Knall ausprobiert werden sollen. Noch kann der Jet mit der Bezeichnung X-59 nicht fliegen. Das wird ab dem Jahr 2022 erwartet. Doch bereits jetzt arbeitet man an den wissenschaftlichen Methoden, mit denen dann seine Eigenschaften vermessen werden sollen.

Bei einem Test dazu ist kürzlich am Armstrong Flight Research Center in Edwards (US-Bundesstaat Kalifornien) ein faszinierendes Bild entstanden. Es zeigt zwei Trainingsflugzeuge des Typs Northrop T-38 im Überschallflug. Die beiden Militärmaschinen haben einen Abstand von weniger als zehn Metern. Außerdem fliegt die hintere der beiden etwas niedriger als die vordere, die Höhendifferenz beträgt ungefähr drei Meter.

Fotoverfahren rund 150 Jahre alt

Aus einem weiteren, 600 Meter darüber fliegenden Flugzeug der Typs Beechcraft King Air 200 fotografierten die Nasa-Experten nun die für das bloße Auge unsichtbaren Stoßwellen, die beide Flieger in der Luft produzierten - und die auch verantwortlich für das Entstehen des Überschallknalls sind.

Die King Air war dabei deutlich langsamer als die beiden Düsenjets unterwegs. Das Kamerasystem an Bord machte von den weiter unten dahin jagenden Maschinen Hunderte Fotos pro Sekunde. Dabei gelang es den Wissenschaftlern nach eigenen Angaben zum ersten Mal überhaupt, die Interaktion zweier Stoßwellen während des Flugs aus der Luft zu dokumentieren.

Das Verfahren, das dabei zum Einsatz kam, ist die sogenannte Schlierenfotografie. Sie wurde in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts von dem deutschen Physiker August Toepler entwickelt. Die Technik wird auch für die Forschung in Windkanälen genutzt und setzt darauf, dass die Luft durch Stoßwellen und Verwirbelungen stellenweise über einen anderen optischen Brechungsindex verfügt als normalerweise.

Wenn man dieses Phänomen vor einem bekannten Hintergrund wie in diesem Fall dem Wüstenboden fotografiert, lassen sich daraus die Bewegungen der Luft sichtbar machen. Für die gezeigte Aufnahme wurden verschiedene Bilder im Computer miteinander kombiniert. Sie war ursprünglich schwarz-weiß und wurde nachkoloriert.

chs
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