La NASA développe un avion capable de franchir le mur du son sans provoquer de bang sonique. L’objectif est de conquérir de nouveaux marchés, certains pays interdisant les vols supersoniques en raison des nuisances acoustiques.
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La NASA développe un avion capable de franchir le mur du son sans provoquer de bang sonique. L’objectif est de conquérir de nouveaux marchés, certains pays interdisant les vols supersoniques en raison des nuisances acoustiques.
Tous les commentaires (41)
C'est plus clair maintenant.
L'avion, c'est juste un avion. Selon l'altitude où il vole, qu'il soit en toile, en métal, à turboréacteur où à hélices où ni rond ni carré ni pointu, il devra avoir une certaine vitesse pour passer mach 1 et la vitesse nécessaire pour franchir le mur du son est variable selon la pression atmosphérique, l'altitude quoi!
J'ai bon hein? On me confirme où je dis une énorme c...erie? Parce que j'ai quand même un petit doute mais j'en doute. ^^
Le Mach est le rapport entre la vitesse de l'aéronef et la vitesse du son donc sans dimension (sans unité) même si évidemment quand on est à Mach 1, donc avec un rapport Vitesse de l'aéronef / Vitesse du son = 1, l'aéronef file à la vitesse du son.
Sinon on peut vraisemblablement affirmer que la vitesse du son dans l'air ne dépend que de la température et de la pression (même si elle a peu d'influence).
Si vous voulez entendre un bang de mur du son artisanal, c'est simple : prenez un fouet et faite le claquer. Le bruit que vous entendez est le bang causé par l’extrémité du fouet qui franchit le mur du son...
fr.wikipedia.org/wiki/Fouet_(arme)
Pour calculer sa vitesse réelle, il faut tenir compte de son "mach" de croisière. Exemple : un B777 vole à mach 0,84, soit à 84% de la vitesse du son ; s'il vole en altitude à -50°, sa vitesse réelle sera de de 84% de 1078, soit 905 km/h.
Pour un A380 qui peut voler à mach 0.90 on reprend le même calcul, etc...
Bon, en me relisant c'est pas très clair tout ça...
Est que l effet Doppler est à l origine de ce phénomène?
Voilà où va notre argent !!
Certes, il ne se manifeste pas la même façon que l'effet Doppler que l'on connaît tous (la sirène plus ou moins aiguë selon que l'ambulance s'approche ou s'éloigne)
Mais c'est bien le même phénomène qui est en jeu, à savoir le déplacement d'un corps qui émet un son.
Ou bien j'ai loupé quelque chose ?
On sort donc de l’effet Doppler pour entrer dans le modèle du cône de Mach.
Après quelques recherches sur le site de la Nasa, ils émettent quelques explications sur leur prototype. Le bang sonique aura toujours lieu car il est impossible d'y échapper. La création d'un front d'onde par compression de l'air est physiquement obligatoire à V>c.
Par contre, il est possible de modifier la propagation de l'onde sonore en altérant les flux d'air passant sur l'aéronef.
Pour un aéronef supersonique, la pointe du cône de Mach (double bang caractéristique due à la compression de l'air puis à sa décompression) se situe au niveau des ailes puis le front d'onde du cône se diffuse parallèle au sol.
La première idée de la NASA serait de modifier la forme des ailes afin que le cône soit perpendiculaire au sol, permettant ainsi à l'onde sonore de se diffuser plus longtemps dans l'atmosphère avant d'atteindre le sol.
Cela permettrait d'après leur estimations d'avoir un niveau de bruit ressenti au niveau du sol de 75 dB soit un peu moins qu'une automobile en mouvement.
La deuxième idée de la Nasa serait de créer plusieurs fronts d'onde afin de répartir la compression de l'air en plusieurs points de l'avion et ainsi ne pas avoir une seule onde de compression puissante. Il y aurait alors plusieurs bangs de moindre intensité.
Pour les curieux, sachez qu'il est possible de passer le mur du son dans l'eau (et théoriquement dans n'importe quel fluide d'ailleurs). D'autres problèmes apparaissent à cause de la densité élevée de l'eau tel que la cavitation mais l'armée américaine a réussi a créer des torpilles sous-marines supersoniques (dite supercavitantes). On retrouve d'ailleurs le phénomène de double-bang supersonique.
Je lis bien sur wiki que:
"La propagation du son est d'autant plus rapide que la masse volumique du milieu et sa compressibilité sont petites."
Donc la vitesse du son est la même partout au niveau de la mer, que l'on soit en Antarctique où au cap d'Agde mais en avionique il est logique de se baser sur la température de l'air qui est liée à l'altitude et donc à la pression pour définir "mach", c'est à cause de ça que les explications ne me paraissaient pas claires, désolé.
En fait, on est sur la même longueur d'onde. ^^
Le son est une onde mécanique, qui a besoin d'un milieu pour se propager, et par conséquent sa vitesse varie avec les propriété de ce milieu. Il existe donc une vitesse du son dans l'eau très différente (qui correspond à plus de 5000km/h il me semble) et donc un mur du son dans l'eau à ces mêmes vitesses. Je trouve que le parallèle avec l'effet doppler est une bonne idée pour visualiser le phénomène. Lorsque qu'une ambulance se rapproche de nous sa vitesse "comprime" les onde sonore devant elle ce qui augmente la fréquence de ces ondes et produit un son plus aiguë. Avec un avion, ces fréquences se compriment jusqu'à se "chevaucher" , ce qui produit une détonation.
L'effet Doppler est la perception d'une onde (sonore, lumineuse) par un observateur et varie en fonction de la direction et de la vitesse de l'observateur (moi au sol) en fonction de la direction et de la vitesse de ce qui génère cette onde (avion en vol).
Imaginons...
Je suis dehors et il y a du vent. Si je cours dans le même sens que le vent, j'aurai l'impression qu'il y a moins de vent et si je cours en sens contraire, l'impression qu'il y en a plus. Ca c'est l'effet Doppler.
Maintenant, je cours tellement vite que je rattrape le vent, à ce moment j'aurai l'impression qu'il n'y a plus du tout de vent, ça c'est le BANG supersonique, d'ailleurs, les pilotes qui dépassent le mur du son n'entendent pas le bang (encore heureux sinon on les ramasseraient avec un buvard^^)
Donc l'effet Doppler et le bang supersonique s'appuient effectivement sur les mêmes lois physiques mais sont deux conséquences différentes de ces lois.
J'ai pas mieux en stock! ^^