X-59: Nachfolger von Concorde ermöglicht leisen Überschallknall

Das raketenbetriebene X-59-Flugzeug soll noch in 2023 starten. Trotz Überschallgeschwindigkeit soll der Concorde-Nachfolger der Nasa leise fliegen.

Artikel veröffentlicht am 27. März 2023, 15:06 Uhr, Patrick Klapetz

Das Überschallflugzeug X-59 der US-Raumfahrtbehörde Nasa (Bild: Nasa)

Die Quesst-Mission der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa soll noch in 2023 abheben. Doch diesmal handelt es sich nicht um eine Weltraummission, sondern um ein raketenbetriebenes Flugzeug: die X-59. Das Besondere an dem Überschallflugzeug ist, dass es mit einem leisen Überschallknall fliegen soll.

Die Mission hat laut der Nasa zwei Aufgaben: erstens die Entwicklung und den Bau des Nasa-Forschungsflugzeugs X-59 mit einer Technologie, die die Lautstärke eines Überschallknalls für Menschen am Boden auf ein sanftes Donnern reduziert. Zweitens das Überfliegen ausgewählter US-Gemeinden mit der X-59, um Daten über die Reaktionen von Menschen auf den während des Überschallflugs erzeugten Schall zu sammeln und diese Daten an US-amerikanische und internationale Regulierungsbehörden zu übermitteln.

Der Überschallknall ist hierbei das entscheidende Problem: Im Jahr 1973 verbot die US-Regierung kommerzielle Überschallflüge über Land, da sie damit die Auswirkungen des Überschallknalls von bewohnten Gebieten fernhalten wollte. Dadurch konnten Überschallpassagierflugzeuge wie die Concorde nur über Ozeanen ihre Maximalgeschwindigkeit erreichen. Der letzte Flug einer Concorde liegt fast 20 Jahre zurück. Am 27. Juni 2003 flog zum letzten Mal eine Air-France-Concorde und am 24. Oktober 2003 eine Concorde der British Airways.

Überschallknall vermindern

Mit der X-59 Quiet Supersonic Technology (QueSST) soll das Problem des Überschallknalls gelöst werden. "Wenn man mit einem realen Flugzeug zeigen kann, dass ein leiser Überschallknall möglich ist, kann das die Tür für die Industrie öffnen, um mit dem Bau solcher Flugzeuge zu beginnen", erklärt Luftfahrtingenieur Christopher Combs von der University of Texas gegenüber der BBC.

Die X-59 soll mit Mach 1,4 in etwa 17 Kilometern Höhe fliegen – dort, wo auch andere kommerzielle Flugzeuge unterwegs sind. Ein Überschallknall erfolgt, weil die Luft vor einem Flugzeug mit zunehmender Geschwindigkeit immer weiter komprimiert wird. Die lokalen Druckwellen können sich nicht mehr ausgleichen, da das Flugzeug zu schnell ist. Plötzlich steigt die Dichte der Luft um das Objekt herum an. Diese Verdichtung (Schallmauer) ist als lauter Knall zu hören. Das Ziel der X-59 ist, die Anzahl der vom Flugzeug ausgehenden Schockwellen zu minimieren und über das gesamte Flugzeug zu verteilen, damit diese sich nicht zu einem lauten Knall aufschaukeln.

"Der Überschallknall wird leise genug sein, damit ihn Personen am Boden nicht wahrnehmen. Er wird wie entfernter Donner sein oder wie wenn der Nachbar seine Autotür zuschlägt", sagt Projektmanagerin Catherine Bahm.