Hyperschall

Hyperschall (, engl.: hypersonic)<ref name="Wie-2021">David M. Van Wie, Hypersonics: Past, Present, and Potential Future In: Johns Hopkins APL Technical Digest, Volume 35, Number 4 (2021), (PDF-Datei, 1,9 MB), abgerufen am 29. April 2023.</ref> ist Schall mit Frequenzen oberhalb etwa 1.000 MHz (= 1 GHz ⁽¹⁾).<ref name="mpg-061109">W. Cheng, J. Wang, U. Jonas, G. Fytas, N. Stefanou: Ein Kristall schluckt Hyperschall. In: Max-Planck-Gesellschaft, mpg.de. 9. November 2006, abgerufen am 29. April 2023. </ref><ref name="weltderp-2015">Welt der Physik: Nanodrähte leiten Licht und Hyperschall zugleich. In: weltderphysik.de. 17. Februar 2015, abgerufen am 29. April 2023. </ref> Er ist somit ein Teilbereich des Ultraschalls (Frequenzen ab etwa 16 kHz). Wegen der bei diesen Frequenzen sehr hohen Dämpfung in Fluiden ist vor allem die Ausbreitung von Hyperschall in Festkörpern von Bedeutung (Körperschall). Dort können sowohl Longitudinal- als auch Transversalwellen sowie Oberflächenwellen auftreten.

Hyperschall entsteht, wenn freie Elektronen auf Materie treffen und atomare Eigenschwingungen anregen, auch in Halbleitern,<ref> Reiner Gebbensleben, Elektrosmog – was wirklich dahinter steckt In: raum&zeit Nr. 175, S. 78 – 83 (PDF), abgerufen am 29. April 2023.</ref> oder aus der Wärmebewegung der Atome in einem Kristall.<ref name="mpg-061109">W. Cheng, J. Wang, U. Jonas, G. Fytas, N. Stefanou: Ein Kristall schluckt Hyperschall. In: Max-Planck-Gesellschaft, mpg.de. 9. November 2006, abgerufen am 29. April 2023. </ref> Bei extrem hohen Frequenzen wird Schall in kristallinen Festkörpern durch Phononen, also Quasiteilchen der Gitterschwingungen beschrieben; daraus ergibt sich auch die obere Frequenzgrenze, die je nach Material im Bereich von ca. 10 THz liegt. Es gibt Kristalle, die im Frequenzbereich von GHz absorbieren. Aus den Forschungen in diesem Bereich ergibt sich als Ausblick ein „akustischer Laser“.<ref name="mpg-061109"/>

Hyperschall wird im militärischen Bereich etwa seit den 1930er Jahren untersucht.<ref name="spektrum-935553">David Wright und Cameron Tracy: Militärtechnik: Der Hype um den Hyperschall. In: spektrum.de. 21. März 2022, abgerufen am 29. April 2023. </ref><ref>David M. Van Wie, Hypersonics: Past, Present, and Potential Future PDF-Seite 3. In: Johns Hopkins APL Technical Digest, Volume 35, Number 4 (2021), (PDF-Datei, 1,9 MB), abgerufen am 29. April 2023.</ref> Dabei wurde in den Anfängen besonders die Energieübertragung betrachtet:<ref name="Wie-2021"/> Ein Flugzeug überträgt kinetische Energie auf die umgebende Luft, wobei Wärmeenergie in Stoßwellen umgewandelt wird; beispielsweise entstehen über Mach 10 Temperaturen von etwa 2000° Celsius.<ref name="spektrum-935553"/> In der aktuellen Fassung DIN 1320:2009 (Akustik – Begriffe) wird der Begriff Hyperschall nicht mehr verwendet,<ref name="beuth-DIN1320"/> im technologischen Bereich jedoch weiterhin.<ref name="Wie-2021"/><ref name="weltderp-2015"/><ref>dpa: Krieg in der Ukraine: Moskau: Erster Einsatz der Hyperschall-Rakete "Kinschal". In: zeit.de. 19. März 2022, abgerufen am 29. April 2023. </ref>

Siehe auch

• Hyperschallwaffe
• Hyperschall-Windkanal

Weblinks

• Literatur von und über Hyperschall im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
• Hyperschall Lexikon der Physik bei spektrum.de
• Hypersonics: Past, Present, and Potential Future (bebildert; englisch)

Einzelnachweise

 

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<references />

Infraschall | Hörschall | Ultraschall | Hyperschall