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Projekt Airbos Nasa fotografiert Durchbrechen der Schallmauer

Der Überschallknall ist das bekannte akustische Phänomen, wenn Flugzeuge die Schallmauer durchbrechen. Jetzt hat die US-Raumfahrtbehörde Nasa Bilder veröffentlicht, die zeigen, was in diesem Moment in der Luft passiert.
01.09.2015 - 14:45 Uhr Kommentieren
Mit einer speziellen Technik haben Nasa-Forscher die Schockwellen beim Durchbrechen der Schallmauer sichtbar gemacht. (Foto: Nasa)
Überschallflugzeug über der Mojave-Wüste

Mit einer speziellen Technik haben Nasa-Forscher die Schockwellen beim Durchbrechen der Schallmauer sichtbar gemacht. (Foto: Nasa)

Berlin Schneller als der Schall zu fliegen, ist vor allem laut: Ein Flugzeug, das die Schallmauer durchbricht, erzeugt einen Überschallknall. Die US-Luft- und Raumfahrtbehörde National Aeronautics And Space Administration (Nasa) hat jetzt faszinierende Bilder der Schockwellen aufgenommen, die Flugzeuge beim Durchbrechen der Schallmauer erzeugen.

Die Aufnahmetechnik, die die Nasa dafür eingesetzt hat, ist schon 150 Jahre alt: Die Schlierenfotografie wurde 1864 von dem deutschen Wissenschaftler August Toepler entwickelt und ermöglicht es, Verwirbelungen in der Luft abzubilden.

Diese Ideen sollen die Luftfahrt revolutionieren
Schnelle Abfertigung
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Spielend den Flughafenverkehr abwickeln: Studenten der Northwestern Polytechnical University in China haben die Bewegungssensorik einer Spielekonsole auf ein Flugzeug-Leitsystem übertragen. Die Abfertigungszeiten an Flughäfen könnten so kürzer werden. Auf der Animation des Flugzeugbauers Airbus ist zu sehen, wie Piloten und Bodenpersonal mittels Infrarot-Informationen vor Hindernissen gewarnt werden.

(Foto: Pressefoto)
Drohnen als Vogelschreck
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Junge Ingenieure aus Japan haben eine Möglichkeit gefunden, wie Drohnen künftig die Luftfahrt sicherer machen könnten: Ein Schwarm der unbemannten Flugobjekte soll Vogelschwärme so manipulieren, dass sie zu einem sicheren Platz, einem sogenannten „Birdport“, fliegen, anstatt sich auf den Start- und Landebahnen der Flughäfen niederzulassen. Die Studenten der University of Tokyo setzen dabei auf Lockmittel wie etwa das Abspielen von künstlichem Vogelgezwitscher. Die Illustration des Flugzeugherstellers Airbus zeigt, wie die Idee in der Umsetzung aussehen könnte.

(Foto: Pressefoto)
Onbord-Müllabfuhr
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Die Tüftler von „Retrolley“ haben einen Müll-Trolley entwickelt, der während des Flugs Abfälle trennt und recycelt. Die Onbord-Müllabfuhr soll den Flugbetrieb vereinfachen und beschleunigen.

(Foto: Pressefoto)
Flügel zur Energiegewinnung
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Das Team von „Multifun“ hatte die Idee, Flugzeugflügel mit einem Verbundwerkstoff zu überziehen. Durch diese besondere Haut sollen die Bewegungen des Flügels in elektrische Energie umgewandelt werden.

(Foto: Pressefoto)
Immer unter Strom
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Über den Wolken scheint immer die Sonne. Die Ingenieure von B/E Aerospace wollen sich das zunutze machen. Sie haben in die Sonnenblenden der Fenster einen dünnen Solarzellenfilm eingebaut. Der liefert Strom etwa zum Aufladen eines Smartphones oder Tablet-Computers. Noch befindet sich das System mit dem Namen „Solar Eclipse“ in der Testphase.

(Foto: )
Energiegewinnung auf dem Rollfeld
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Doktoranden der City University in London haben eine Methode zur umweltfreundlichen Energiegewinnung für Flugzeuge auf dem Rollfeld erarbeitet. Sender in den Rollwegen direkt unter dem Flugzeug sollen elektrische Energie an Empfänger zwischen den Rädern des Fahrgestells übertragen und damit CO2-Emissionen verringern.

(Foto: Pressefoto)
Leuchtstoffröhren ade
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Die Mainzer Firma Schott hat zusammen mit Lufthansa Technik ein neues Beleuchtungskonzept für Flugzeuge entwickelt. Statt der üblichen Neonröhren kommen wartungsarme LEDs zum Einsatz. Anders als bei üblichen LED-Systemen werden die LED-Dioden nicht einfach aneinandergereiht, sondern das Licht wird gemischt. Dadurch wirkt es gleichmäßig und harmonisch. Außerdem sind Farbwechsel programmierbar, etwa ein angenehmes Blau für die Nachstunden an Bord. Einer der ersten Kunden ist die skandinavische Airline SAS.

(Foto: PR)

Schlieren sind Schwankungen der optischen Dichte der Luft, wodurch sich der Brechungsindex verändert. Dadurch wird das Licht unregelmäßig abgelenkt. Mit einem relativ komplexen optischen Aufbau lassen sich die Schlieren sichtbar machen. Die Technik wird etwa im Windkanal angewandt.

Aktuell werden Verfahren eingesetzt, die auf Bildverarbeitung basieren, wie etwa Background Oriented Schlieren (BOS). Dabei wird zuerst ein Bild von einem gemusterten Hintergrund aufgenommen. Anschließend wird ein Objekt in einer Luftströmung vor dem gleichen Muster fotografiert. Aus den Verzerrungen des Musters lassen sich dann die Schockwellen ableiten.

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    Dieses Aufnahmeverfahren kommt mit einem einfacheren optischen Aufbau aus. Als Hintergrund können verschiedene Muster eingesetzt werden – auch solche in der Landschaft. Bisher wurde das Verfahren im Windkanal an Modellen eingesetzt. Die Nasa hat im Projekt Airbos damit Flugzeuge im Flug in Originalgröße abgebildet.

    Als Hintergrundmuster diente der Wüstenboden, der dann herausretuschiert wurde, um die Schockwellen sichtbar zu machen. Damit diese auch sehr klar erkennbar sind, montierten die Forscher viele Bilder zu einem zusammen.

    Ein Flugzeug wird zur fliegenden Kamera
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