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Der sogenannte Mach'sche Kegel

Das Erreichen, beziehungsweise das Überschreiten, der einfachen Schallgeschwindigkeit wird als das "durchbrechen der Schallmauer" bezeichnet. Hierbei tritt der Überschallknall auf, bei dem ein lautes akustisches Signal entsteht, welches noch in relativ großen Entfernungen hörbar ist.

Schallmauer

Die Schallmauer ist das Rasultat der Tatsache, das ein Körper der sich in einem lufterfüllten Raum bewegt die vor ihm liegende Luft verdrängen muss. Wenn ein Körper nun nahe an die Schallgeschwindigkeit kommt, so kommt es durch die von Triebwerken oder anderen Quellen stammenden Schallwellen zu komprimierten, beziehungweise dünneren "Luftschichten", da Schall ja eine abfolge von Luftdruckschwankungen ist. Wenn sich nun die Quelle des akutstischen Signals mit annährend Schallgeschwindigkeit bewegt, so kommt es zur Sammlung der Täler bezihungsweise der Spitzen der Kompression durch den Schall.
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Die Druckwelle vor dem Flugzeug bildet einen Kegel, da diese sich ausbreitet

Das Flugzeug schiebt eine Druckwelle vor sich her, ähnlich, nur deutlich intensiver als beim Dopplereffekt. Es kommt also zu einer Schicht sehr komprimierter und somit deutlich widerstandsleistenderer Luft vor dem Flugzeug, welche es "durchbrechen" muss um auf Überschallgeschwindigkeit zu bescheleunigen. Diese "Barriere" wird als Schallmauer bezeichnet. Nach dem Durchbrechen der Schallmauer nimmt der Luftwiderstand wieder ab, bleibt aber höher als bei Unterschallflug.

Überschallknall

Überschall-Doppelknall

Der Doppelknall bei einem großen Flugzeug

Der beim durchbrechen der Schallmauer auftretende Überschallknall ist das Resultat der Welle die das Flugzeug wie oben erklärt erzeugt. Der Luftdruck wird vom Ohr als ein lauter Knall wahrgenommen, da praktisch um eine Stoßwelle entsteht. Es handelt sich hierbei allerdings um zwei getrennte Signale, da auch am Ende des Flugzeuges eine solche Welle entsteht. Es kann sich hierbei aber um eine so kelines Projektil oder Flugzeug handeln, das auf hörbare Distanz die Signale nur als ein einzelner Knall wahrnehmen lassen, meist ist aber ein Doppelknall der Fall. Je größer die Entfernung zum Überschallobjekt, desto weiter leigen die Signale auseinander. Objekte die diesen knall aufweisen sind Peitschen, Kanonenprojektile und zumeist militärische Flugzeuge.