Wie die USA die Physik überlistet, um eine neue Generation an legendären Flugzeugen hervorzubringen

So sieht der experimentelle NASA-Flieger aus. Er soll kein krachendes Ungetüm sein, sondern den Weg in eine Zukunft der geräuscharmen Überschall-Reisen ebnen, die X-59 (Bildquelle: NASA, Lockheed Martin)

Das X als Flugzeugname verpflichtet zu Großartigem, verlangt Tollkühnheit und verspricht den Status einer Legende. Lange bevor Elon Musk den Buchstaben als seinen Liebling auserkor, benannte die US-Luftwaffe schon Prototypen nach ihm.

Die X-59 schickt sich an, in eine Reihe mit den wichtigsten Flugzeugen der Geschichte zu treten – kürzlich bewies sie erstmals, wozu sie in der Lage ist: quasi flüsterleiser Überschallflug. Mit dieser Fähigkeit soll sie die zivile Luftfahrt in ein neues Zeitalter führen.

Zurück in die Überschallzukunft

Der volle Name des Prototyps, federführend für die NASA vom Rüstungsriesen Lockheed Martin entwickelt, lautet X-59 QueSST. Letzteres steht im Englischen für Quiet SuperSonic Technology, übersetzt ins Deutsche: Leise Überschalltechnologie – und die Beschreibung ist Programm.
Im Juni überschritt er erstmals die magische Grenze, wie die NASA mitteilt: Mach 1. Und nur wenige Tage später erreichte die X-59 Mach 1,4 in 55.000 Fuß (grob 17 Kilometer) Höhe. Hier soll sie bald zeigen, was ihre Technik wirklich taugt.

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Das 30 Meter lange Experimental-Flugzeug tritt nämlich an, um das Hauptproblem von zivilen Überschallflügen zu lösen – oder vielmehr als Störfaktor zu entfernen: den Überschallknall. Abseits der hohen Kosten für Treibstoff besiegelte dieser Faktor als Hemmnis für mögliche Routen die wirtschaftliche Sinnlosigkeit von überschallschnellen Verkehrsflugzeugen.

So blieben der Aérospatiale-BAC Concorde, als einzige Vertreterin ihrer Art, schlicht nur Wegstrecken über den Ozeanen. Mehr zu ihr erfahrt ihr hier bei uns.

Der Überschallknall entsteht, wenn zum Beispiel ein Flugzeug so schnell fliegt, dass es die durch die Schallwellen vor ihm gestaute Wand aus Luft durchstößt. Denn Schall ist nichts anderes als eine Welle in der Luft, losgetreten durch einen mechanischen Impuls. Wir hören die Druckveränderung in der Luft, so wie Sandkörner des Strandes die auf sie hereinbrechende und auslaufende Welle spüren, indem sie bewegt werden.

Je schneller sich der Verursacher der Schallwellen aber bewegt, desto mehr Luft staut sich vor ihm an. Die Wellen drängen sich immer enger, bis sie eine regelrechte Mauer aus Schall gebildet haben – die sogenannte Schallmauer. Sobald das Objekt diese durchstößt, brechen die Wellen ruckartig auf und rasen als für uns hörbaren Knall gen Erde – und zwar die gesamte Zeit über, während der das Flugzeug schneller als der Schall fliegt.

Er treibt die Luft fortwährend krachend vor sich her. In der Praxis sogar in Form zweier Schalltrichter, die hinab dreschen. Denn Nase und Flügel sowie Triebwerke und Heck erzeugen jeweils gemeinsam je ein »Boom«. Deshalb rummst es meistens zweimal eng aufeinanderfolgend.

Spitze Nase durchsticht die Schallmauer

In ihrer Quesst-Mission zielt die X-59 darauf ab, am Boden kaum hörbar zu fliegen. Der Trick: ihre extrem lange, spitz zulaufende Nase (rund 11,5 Meter, etwa ein Drittel der Gesamtlänge) und die auf dem Rumpf positionierten Triebwerke. Die Bauweise reduziert vereinfacht gesprochen, die Schallwellen auseinanderzuziehen, statt sie verschmelzen zu lassen.

Die NASA vergleicht den entstehenden, einzeln auftretenden Knall bei Ankunft am Boden mit dem Thump-Schließen einer Autotür – rund 16-mal leiser als der berüchtigte Doppelknall der Concorde.

Das gleiche Ziel – überschallschnellen Verkehr im 21. Jahrhundert – verfolgt das US-Start-up Boom Supersonic. Auch sie durchbrachen mit ihrer XB-1 bereits die Schallmauer und arbeiten inzwischen auf einen waschechten Nachfolger für die Concorde hin. Der Sprung vom Zeichenbrett auf die Landebahn steht bevor. Hierbei gehen sie aber einen anderen technischen Weg, der nicht minder ambitioniert ausfällt. Das folgende Video zeigt euch die XB-1 im Microsoft Flight Simulator 2024:

5:21 Ein Experimental-Überschalljet schreibt im Microsoft Flightsimulator 2024 Geschichte

Die USA als Testgelände

Die NASA will noch dieses Jahr die akustische Signatur über unbewohntem Gebiet in Kalifornien bestätigen. Sie untersuchen hierzu die am Boden ankommenden Schallwellen – und dann lassen sie die X-59 auf die amerikanische Bevölkerung los. Ehrlich, ist kein Witz.

Hierbei fliegt der Prototyp seine bereits erprobten Flugprofile (Höhe, Steigwerte, Geschwindigkeit und so weiter) über ausgewählten US-Gemeinden ab. So will die NASA gemeinsam mit dem Hersteller Reaktionen der Bürger sammeln. Stört das neue und hoffentlich leisere Überschall-Rumpeln im Alltag?

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Rückkehr totgesagter Legenden

Die gewonnenen Daten fließen anders als bei Boom Supersonic nicht direkt in die Pläne für ein neues Flugzeug – gleichweg ob militärisch, wissenschaftlich oder zivil. Mithilfe der Erkenntnisse sollen Behörden stattdessen neue Lärmgrenzwerte für den Überschallflug über US-amerikanischen Böden festlegen. Eine entsprechende Anweisung hierzu erteilte US-Präsident Trump 2025.

Bis dahin galt ein generelles Verbot des überschallschnellen Fluges für zivile Flugzeuge. Dieses geht wiederum auf die 1970er zurück, als sich die USA der europäischen Concorde gegenübersahen. Zuvor war ein ähnliches Konzept von Boeing (die B-2707-300) noch vor den ersten Flügen als gescheitert aufgegeben worden – aber nicht, weil es technisch durchfiel. Vielmehr schreckten die zu der Zeit rapide steigenden Kerosinkosten ab.

Rückblickend fiel das Boeing-Modell noch auf dem Reißbrett denselben Gedanken zum Opfer wie die zumindest für rund 30 Jahre fliegenden Concordes. Überschallschneller Flug fand schlicht nie einen wirtschaftlich rentablen Markt – zumindest bisher. Seitdem dominieren herkömmliche Flugzeuge wie der Airbus A320- effizient und enorm profitabel aber langsam alternd, weshalb ein Nachfolger ansteht.

Konzepte wie die X-59 sowie die Boom Supersonic deuten gestützt von zahlreichen Bestellungen eine mittelfristige Renaissance dieser Nische der Luftfahrt an. Vielleicht erleben wir in den 2030ern tatsächlich die Wiederkehr des zivilen Fluges jenseits von Mach 1 - traumhaft für Luftfahrtenthusiasten, aber wahrscheinlich vor allem eines: ein Gimmick für die Superreichen.