Überschallknall eines Helikopters
Warum hört man den Überschallknall der Rotorblattspitzen bei einem Helikopter nur beim Heranfliegen, jedoch nicht beim Wegfliegen?
2 Antworten
Die Blattspitzen erreichen knapp Schallgeschwindigkeit. Beim vorauseilenden Blatt addiert sich die Geschwindigkeit des Blattes und die Fluggeschwindigkeit, so dass bei der Höchstgeschwindigkeit an den Blattspitzen die Schallgeschwindigkeit erreicht wird. Beim zurückdrehenden Blatt reduziert sich die Blattgeschwindigkeit um die Fluggeschwindigkeit, so dass dort kein Überschallknall entsteht. Der Schallkegel ist deshalb überwiegend nach vorne in Flugrichtung gerichtet. Das Phänomen tritt eigentlich nur bei älteren Modellen mit 2 Blättern auf wie z.B. bei der Bell UH-1. Bei moderneren Maschinen mit 3 und mehr Rotorblättern kommt dies eigentlich nicht mehr vor.
Da sich die Rotorblätter drehen, wirkt sich die Fluggeschwindigkeit auf die Rotorblätter und besonders auf die Blattspitzen aus. Solange der Hubschrauber nur in der Luft steht, solange ist die Geschwindigkeit, mit der die Blätter die Luft durchschneiden, überall gleich. Nimmt der Hubschrauber Fahrt auf, dann bewegen sich die Blätter auf der linken Seite des Helis in den Luftstrom hinein und auf der rechten Seite in Richtung Heck. Das Blatt, das gerade von hinten nach vorne dreht, ist das vorauseilende Blatt, und das welches gerade in Richtung Heck dreht, das zurücklaufende Blatt.
Wenn sich die Schallquelle entsprechend schnell von dir entfernt, kann es sein, dass die Geschwindigkeit der Rotorblätter bezogen auf dich insgesamt knapp unter Schallgeschwindigkeit liegt, daher knallt es dann nicht regelmäßig.
Ich muss darüber einen Vortrag in Physik halten. Ich habe herausgefunden, das bei z.B. einem Überschallflugzeugs sich die Wellenfront der Schallwellen überlagert, und deswegen eine Kopfwelle entsteht. Wenn v > c breitet sich dann die Kopfwelle Kegelförmig aus. Kann ich das auf die Rotorblätter auch beziehen, oder hat das nichts damit zu tun?
Wieso wird die Geschwindigkeit des Rotorenblatts mit der Fluggeschwindigkeit addiert, und was meinen Sie mit dem vorauseilenden Blatt?