Wie verhindern eine schmale Flugzeugzelle und Canards, dass Überschall-Schockwellen zusammenfließen?

Als Ergänzung zu meiner vorherigen Frage: Wie erreicht die X-59 einen leisen Überschallflug?

Canards und eine lange, schmale Flugzeugzelle wurden als Designentscheidungen genannt, um zu verhindern, dass Stoßwellen zusammenfließen. Wie erreicht diese Designform dieses Ziel? Wie wirkt sich diese Form auf das Strömungsfeld aus, sodass die Stoßwellen nicht zusammenfließen? Ich möchte dies in Bezug auf die Physik und Aerodynamik der Stoßwellen verstehen. Es wäre nützlich, einen direkten Vergleich mit anderen Überschallflugzeugen wie der Concorde zu sehen.

Antworten (1)

Nach langem Suchen habe ich das gefunden.

... besteht die Haupttechnik zur Geräuschreduzierung darin, das Flugzeug neu zu gestalten, um die akustische Signatur neu zu formen. Ein Überschallknall besteht aus einem doppelten Knall auf dem Boden, der durch zwei große Druckimpulse verursacht wird. Wenn sich die zufälligen Schockwellen mit Schallgeschwindigkeit vom Flugzeug wegbewegen, häufen sie sich an und verschmelzen. Die Ingenieure zielen darauf ab, die akustische Signatur des Auslegers neu zu formen, indem sie verhindern, dass sich Schallwellen anhäufen.

„Sie gestalten jeden Aspekt des Flugzeugs so, dass die Stoßwellen so stark wie möglich sind. Wenn sie möglichst gleichmäßig über die Länge des Flugzeugs verteilt sind, sind Temperaturänderungen gering und die Wellen verschmelzen nicht. Wenn das Signal den Boden erreicht, wird es verschmiert. Anstelle von zwei lauten Knallen gibt es eine Druckänderung und einen leisen Schlag“, sagt Peter Coen, Projektmanager für kommerzielle Überschalltechnologie der NASA.

Quelle: Aerospace Testing International, Dez. 2018: Supersonic Testing: Boom or bust?

Mir ist klar, dass dies die Frage der Physik nicht beantwortet, aber ich dachte, ich bleibe bei meiner Gehaltsstufe. Jemand anderes, der besser versteht, was die Flüssigkeit tut, kann das erklären.