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Abb. 2: Kielwasser eines Motorbootes mit hoher Geschwindigkeit; α ≈ 7°

Im Folgenden geht es um die Frage, wie die Gruppengeschwindigkeit, die Winkel α und β (s. Abb. 3) sowie die Phasengeschwindigkeit von der Geschwindigkeit v des Erregers abhängen.

Hauptteil

Beobachtet man vom Heck eines Schiffes aus dessen Kielwasser mit der Wellenschleppe, so stellt man fest, dass deren Wellenmuster im Ruhesystem des Schiffes stillsteht bzw. ruht, und zwar auch die Phasenwellen in den beiden Wellengruppen. Die ganze Wellenschleppe bewegt sich im Laborsystem, über Grund, mit derselben Geschwindigkeit v wie das Schiff bzw. der Erreger. Von dieser Tatsache gehen auch Rabaud und Moisy aus und auch Zawischa erwähnt sie am Ende seiner Abhandlung (5). Da dies auch beim Überschall-Knall in Luft der Fall ist, entsprechen die zweidimensionalen V-förmigen Wellengruppen dem dreidimensionalen Machschen Kegel. Der Unterschied ist, dass es in Wasser Dispersion gibt, also unterschiedliche Phasengeschwindigkeiten bei verschiedenen Wellenlängen, in Luft dagegen nicht.

In Abbildung 3 erzeugt ein Boot in Punkt A eine Bugwelle, welche die Ursache für die eingezeichnete Wellenschleppe ist.


Abb. 3: Wellenschleppe eines Bootes
 
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