Warum sind Raketenstarts so laut?

Beim Lesen einer Antwort hier: Wie nah kann ich an einen Raketenstart herankommen und nicht getötet werden? , wird der Kommentar gemacht, dass der Lärm vom Start enorm sein kann. Dies ist keine große Überraschung für jeden, der einen Start auf Video gesehen hat oder vor allem das Privileg hatte, einen live zu sehen. Warum also sind Raketenstarts so laut? Welche Komponenten einer Raketenmotorzündung tragen zu dem enormen Lärm bei? Ich verstehe, dass eine enorme Menge an Energie in einem sehr kurzen Zeitrahmen und konzentrierten Bereich (Raketendüse) aufgewendet wird.

Dieser Artikel zeigt, dass eine typische Düsengeschwindigkeit 2802 m/s beträgt, was ungefähr Mach 8 entspricht. Ich bin sicher, dass die Stoßwelle dieser Düsengeschwindigkeit (und die Austrittsgeschwindigkeit von 2,8 km/s) einen wesentlichen Beitrag zum Lärm leistet. aber gibt es andere signifikante Beiträge zum Startrauschen?

Auf einer gewissen Ebene ist dies einfach ein unvermeidliches Ergebnis des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik. Ein Raketentriebwerk ist eine Art Wärmekraftmaschine, und der zweite Hauptsatz impliziert eine strenge Begrenzung der Effizienz von Wärmekraftmaschinen. Das bedeutet, dass etwas Energie verschwendet werden muss. Wenn diese Abfallenergie erzeugt wird, wohin wird sie gehen? Schallwellen transportieren Energie effizient und schnell ab.

Antworten (1)

Aus der Vorhersage von akustischen Belastungen, die von Antriebssystemen erzeugt werden

Die primäre Geräuschquelle während des Raketentriebwerkstests ist das Strahlgeräusch, das von der Raketenabgasfahne erzeugt wird. Das Strahlgeräusch wird direkt durch die Bildung, Ausbreitung und Auflösung von Wirbeln oder Wirbeln erzeugt, die in der Scherschicht der Wolke gebildet werden. Diese Wirbel sind in der Nähe des Düsenausgangs, wo sie sich ursprünglich bilden, sehr klein, und wenn sie sich entlang der Wolke ausbreiten, werden sie größer, bis sie sich schließlich auflösen. Sobald die von den Wirbeln erzeugten Schallwellen beginnen, sich durch die Luft auszubreiten und sich über einen Bereich auszubreiten, erzeugen sie Druckänderungen, die dann von den Mikrofonen aufgenommen werden. Da diese Schallwellen in der Frequenz variieren, wird entlang der Länge der Wolke ein Spektrum unterschiedlicher Schalldruckpegel erzeugt.

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