Wie weit ist die Schallmauer entfernt?

Der Ausdruck legt eine Wand irgendwo im Himmel nahe, doch die Schallmauer ist eine Geschwindigkeit: der Punkt, an dem die Fluggeschwindigkeit eines Flugzeugs der örtlichen Schallgeschwindigkeit entspricht, Mach 1. Diese Geschwindigkeit hängt von der Lufttemperatur ab. In der Standardatmosphäre beträgt sie auf Meereshöhe 340 m/s beziehungsweise 1.225 km/h (661 kn) und in 11 km Höhe, wo die Luft −56,5 °C kalt ist, 295 m/s beziehungsweise 1.062 km/h (573 kn). Die Schallmauer ist in großer Höhe also „näher“, was einer der Gründe ist, warum sowohl Geschwindigkeitsrekordflüge als auch der Reiseflug von Verkehrsflugzeugen in großer Höhe stattfinden. Es gibt keine Entfernung zu ihr, nur einen Abstand: Ein Airbus A350 oder eine Boeing 787 im Reiseflug mit Mach 0,85 liegt rund 160 km/h darunter und wird nie schneller fliegen, weil die Tragfläche nicht dafür ausgelegt ist.

Der Ausdruck stammt aus den späten 1930er- und den 1940er-Jahren. Wenn Jäger im Sturzflug Mach 0,8 näherkamen, wurde die Luft über ihren Tragflächen örtlich Überschall, es bildeten sich Stoßwellen, die Steuerung blockierte oder kehrte sich um, und der Widerstand stieg so stark, dass manche Flugzeuge dabei verloren gingen. Frühe Windkanäle versagten bei diesen Geschwindigkeiten und lieferten keine brauchbaren Daten, sodass der transsonische Bereich wie eine Mauer wirkte. Tatsächlich ist der Widerstandsanstieg ein Hügel und keine Mauer, und Artilleriegeschosse und Gewehrkugeln hatten ihn schon seit einem Jahrhundert überwunden. Die Aufgabe bestand darin, ein Flugzeug zu bauen, das stark genug war, genug Schub hatte und dessen Steuerung auch dort noch funktionierte, um über diesen Hügel hinwegzukommen.

Am 14. Oktober 1947 flog Chuck Yeager mit der raketenbetriebenen Bell X-1, die über der Mojave-Wüste von einer B-29 abgesetzt worden war, auf Mach 1,06 in etwa 13.000 m (43.000 ft) Höhe. Die X-1 hatte einen Rumpf in der Form eines .50-Kaliber-Geschosses, dünne gerade Tragflächen und ein voll bewegliches Höhenleitwerk – die Lösung des Steuerungsproblems, die später bei der F-86 und jedem Überschallflugzeug seither übernommen wurde. Innerhalb eines Jahrzehnts überschritten Jäger wie die F-100 Mach 1 im Horizontalflug, und 1976 beförderte die Concorde Passagiere mit Mach 2.

Im Inneren eines Überschallflugzeugs gibt es bei Mach 1 keinen Ruck; der Machmesser überschreitet die Marke einfach, begleitet von einer kleinen Trimmänderung, da sich der Auftriebsmittelpunkt nach hinten verschiebt. Das Dramatische spielt sich außen ab: Die Stoßwellen erreichen den Boden als Überschallknall, und in feuchter Luft kann kurz eine Kondensationswolke um die Flugzeugzelle aufblitzen, da der Druckabfall hinter den Stoßwellen die Luft abkühlt. Diese Wolke, oft bei Flugzeugen auf Flugschauen fotografiert, tritt auch bei hoher Unterschallgeschwindigkeit auf und ist für sich allein kein Beweis dafür, dass die Schallmauer durchbrochen wurde.