Techniklexikon

Kopfwelle

Druckwelle, die an der Vorderkante eines Körpers entsteht, der sich mit höherer Geschwindigkeit bewegt oder der mit höherer Geschwindigkeit angeströmt wird als der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen im umgebenden Medium. Ist der Körper ausreichend spitz (, Ma = Machzahl), so entsteht ein schräger Verdichtungsstoss und es bildet sich eine anliegende kegelförmige Kopfwelle. Bei weniger spitzen bzw. stumpfen Körpern löst sich der Stoss von der Vorderkante ab, es entsteht zwischen der Kopfwelle und der Vorderkante eine Zone mit vermindertem Ruhedruck, und die Kopfwelle nimmt Hyperbelform an. In ähnlicher Weise bildet sich an der Hinterkante des Körpers eine Schwanzwelle aus. Gut zu beobachten sind Kopf- und Schwanzwelle als Bug- und Heckwelle bei fahrenden Schiffen. Geschosse und Flugzeuge mit Überschallgeschwindigkeit erzeugen Überschall-Stosswellen, die, wenn sie am Ohr vorbeilaufen, als Knall wahrgenommen werden.

Kopfwelle: Kopfwelle eines Geschosses; v Bahn-, c Schallgeschwindigkeit; a Machscher Winkel, es gilt sin a =c / v.