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2021-06-07T17:51:30Z

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[[Datei:Lockheed SR-71 Blackbird.jpg|miniatur|[[SR-71]], Einsatz von Titan zur Bewältigung der Hitzeentwicklung]]
Im [[Flugzeugbau]] steht der Begriff der '''Hitzemauer''' ({{enS|heat barrier}}) für die technischen Probleme, die durch die starke Erwärmung des Flugzeugkörpers auftreten. Der Begriff ist eine Analogbildung zu [[Schallmauer]], steht allerdings im Gegensatz zu dieser nicht für eine fixe Anströmgeschwindigkeit, sondern für einen Geschwindigkeitsbereich.

Die Lösung des Erwärmungsproblems wird das bestimmende Element bei Konstruktionen für den Bereich oberhalb [[Mach-Zahl|Mach]] 2 (typisch Mach 2,6–2,8). Die Temperatur der Hülle bei der jeweiligen Geschwindigkeit hängt wesentlich von der Form des Flugkörpers ab. Zu den konstruktiven Maßnahmen zur Überwindung der „Hitzemauer“ zählt die Verwendung druck- und hitzefester Materialien wie [[Titan (Element)|Titan]] oder [[Niob]]. Weitere Möglichkeiten sind die Verwendung von hitzefesten Kunststoffen und insbesondere die aktive Kühlung, etwa durch den Treibstoff so wie bei der mit Mach 3,3 fliegenden [[Lockheed SR-71#SR-71 Blackbird|SR-71]].

Im [[Ideales Gas|idealen Gas]] mit konstanter [[Spezifische Wärmekapazität|spezifischer Wärmekapazität]] <math>c_p</math> erhöht sich die Gastemperatur am Anströmpunkt, an dem das Gas von der Anströmgeschwindigkeit ''c'' auf <math>c=0</math> [[Adiabatische Zustandsänderung|adiabat]] verzögert wird, um <math>\tfrac{c^2}{2c_p}</math>. Die Temperaturerhöhung wächst also beim Aufstau an festen Konturen quadratisch mit der Anströmgeschwindigkeit. Bei Mach > 3 treten allerdings Realgaseffekte ein, wobei sich die Wärmekapazität <math>c_p</math> verändert. Dadurch wächst die Temperaturerhöhung jenseits von Mach 3 nicht mehr quadratisch mit der Anströmgeschwindigkeit.<ref>Wolfgang Kümmel: ''Technische Strömungsmechanik. Theorie und Praxis.'' 3., überarbeitete und ergänzte Auflage. Teubner, Wiesbaden 2007, ISBN 978-3-8351-0141-8, S. 154–157.</ref>

== Literatur ==
* Heppenheimer, T. A. [https://history.nasa.gov/sp4232-part1.pdf ''Facing the Heat Barrier: A History of Hypersonics'' Part 1] (PDF; 1,0 MB) und [https://history.nasa.gov/sp4232-part2.pdf Part 2.] (PDF; 496 kB) NASA History Series, 2006.
* ''Flugzeug'' in: ''[[Microsoft Encarta]]''

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Aerodynamik]]
[[Kategorie:Flugzeugbau]]

Hitzemauer - Versionsgeschichte

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