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Warum schon kleine Überschallknalle in Städten störender sind

Überschallknalle können in Städten besonders lästig sein, wo hohe Gebäude und enge Straßen den Lärmpegel erhöhen und den Lärm verweilen lassen, wie neue Forschungsergebnisse zeigen.

Flugzeuge, die schneller als die Schallgeschwindigkeit fliegen, erzeugen eine Schockwelle in Form eines kurzlebigen Knalls. Diese intensiven Überschallknalle haben das Gehör von Menschen geschädigt, Fenster zerbrochen und andere physische Schäden an Häusern und Gebäuden verursacht (SN: 19.12.64). Die NASA entwickelt Flugzeuge mit gedämpfterem Knall, aber das Geräusch wird nicht vollständig verschwinden. Selbst kleine Booms könnten in Städten ein Problem darstellen.

„Es wird immer noch erwartet, dass die durch diese niedrigeren Pegel verursachten Geräuschpegel erheblich sind“, sagt Didier Dragna, Mitautor der Studie von der École Centre de Lyon in Frankreich.

Dragna und Kollegen simulierten den Knall von Überschallflugzeugen, die über Gebäude hinwegflogen. Bei einem im Freien stehenden Gebäude dauerte der durch den Boom verursachte Lärm etwa eine Zehntelsekunde. Der vom Gebäude reflektierte Schall hebt den Geräuschpegel auf der einem anfliegenden Flugzeug zugewandten Seite leicht an und reduziert ihn auf der abgewandten Seite.

In überfüllten Stadtlandschaften füllt jedoch Lärm, der von Gebäuden nach einem Überschallknall reflektiert wird, die Bereiche zwischen Gebäuden und schwingt wie das Echo eines Händeklatschens in einer leeren Halle, berichtet das Team im Juni Zeitschrift der Acoustical Society of America. Ihre Simulationen zeigten, dass das Geräusch auch nach dem anfänglichen Knall mehrere Sekunden anhält und ein donnerndes, klapperndes Grollen von Fenstern und Türen erzeugt, wie Dragna es beschreibt. Zivilflugzeugen in den Vereinigten Staaten ist es generell verboten, mit Überschallgeschwindigkeit über Land zu fliegen . Aber die NASA wird 2024 mit Testflügen ihres „leisen“ Überschallflugzeugs X-59 über Städten beginnen. „Es ist wichtig, vorherzusagen, wie hoch der Lärmpegel und die Belästigung durch diese Überschallflugzeuge sein werden“, sagt Dragna.

D. Dragna et al. Überschallknallreflexion über einem isolierten Gebäude und mehreren Gebäuden. Das Journal der Acoustical Society of America Vol. 151, Juni 2022, doi: 10.1121/10.0010452.

Autoren: James R. Riordon von Sciencenews

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