Beaucoup ont sûrement entendu parler de la mystérieuse barrière acoustique que les chasseurs et les bombardiers surmontent, ainsi que des missiles supersoniques. Quelle est cette barrière, peut-elle être vue visuellement et quelle est la cause du bruit explosif fort?
Qu'est-ce qu'une barrière acoustique?
Mur du son dans le domaine de l'aérodynamique, ce sont des difficultés techniques qui surviennent à la suite de phénomènes liés au mouvement d'un aéronef à une vitesse égale ou supérieure à la vitesse du son.
Vous devez comprendre que ce n'est pas un véritable obstacle qu'un avion doit surmonter, comme une sorte de mur invisible, mais plutôt un concept abstrait. Il est né à une époque où l'aviation ne pensait qu'aux avions pouvant voyager à grande vitesse - supersonique. Beaucoup ont même insisté sur l'inaccessibilité de tels résultats.
Quelle est la vitesse du son?
La vitesse du son est la vitesse à laquelle les ondes élastiques se propagent dans un milieu particulier. Cet indicateur varie en fonction de l'environnement. Par exemple, la vitesse du son dans l'air - 331 m / s ou 1191,6 km / h.
Surmonter la vitesse du son
Comment la barrière acoustique est-elle surmontée? L'avion décolle et accélère progressivement de plus en plus. Un flux d'air supersonique circule autour de lui, à la suite duquel un arc se forme dans le nez onde de choc. Il peut y en avoir plusieurs, selon la forme de l'avion.
Dans cette zone, la pression et la densité de l'air augmentent fortement. À un moment où l'avion dépasse la vitesse du son, il traverse cette zone et un bruit pop fort apparaît, qui ressemble à un tir. Le pilote dans le cockpit n'entend aucun bruit - il apprend à surmonter la barrière acoustique uniquement grâce à des capteurs spéciaux. Des changements dans la gestion des avions sont également perceptibles.
Une pop explosive forte est un boom sonore. On peut l'entendre debout à la surface de la terre lorsque l'avion vole à des vitesses supersoniques à proximité. Les ondes de choc qu'il forme peuvent être représentées visuellement sous la forme d'un cône accompagnant l'avion. Le sommet du cône est situé dans l'arc. Des vagues se propagent de lui sur de longues distances.
La rumeur d'une personne debout sur le sol reprend les limites d'un cône imaginaire donné. Un saut brutal de pression est perçu comme un coton explosif. Dès l'instant où il franchit la barrière, un choc acoustique accompagne constamment l'avion. Cependant, le coton sera entendu à chaque fois qu'il survole un point fixe à la surface.
Étant donné que l'avion se déplace plus rapidement que le son, l'observateur entendra d'abord un bruit puis seulement le bruit du moteur.
Fait intéressant: le franchissement de la barrière acoustique est souvent associé à l'apparition d'un nuage blanc dans la partie arrière de l'avion. Cependant, cela n'a rien à voir avec la barrière acoustique. Il s'agit de l'effet Prandtl-Gloert - condensation d'humidité immédiatement derrière un avion en mouvement.
Problèmes de vol supersonique
Quelle que soit l'accélération normale d'un avion, il ne pourra pas voler à une vitesse supersonique pendant longtemps. Les avions subsoniques sont plus lisses et plus arrondis. Et lorsque vous volez à des vitesses supersoniques, d'autres conditions aérodynamiques surviennent.
La résistance de l'air augmente fortement, la carrosserie de l'avion se réchauffe à cause du frottement. En conséquence, un avion ordinaire perdra le contrôle stable et pourrait commencer à s'effondrer en plein air.
L'aviation supersonique activement développée a commencé dans les années 50-60. Le premier avion supersonique à être produit en série était le chasseur nord-américain F-100 Super Sabre. Ce modèle a volé pour la première fois en 1953.
Aéronef supersonique créé et passager, qui effectuait des vols réguliers. Mais il n'y en avait que 2: le Tu-144 soviétique et le Concorde anglais-français.
L'avantage de ces avions est de surmonter de longues distances en peu de temps. En outre, un avion supersonique se déplace à une altitude plus élevée que les avions conventionnels. En conséquence, l'espace aérien n'est pas chargé. Mais leur utilisation a été rapidement abandonnée en raison de plusieurs lacunes:
- onde de choc;
- consommation élevée de carburant;
- complexité du fonctionnement;
- bruit sur l'aérodrome.
Un coup fort est un saut de pression brutal devant l'avion, qui se produit lorsque l'avion commence à se déplacer à une vitesse supersonique (il surmonte la barrière acoustique). L'onde de choc devant l'avion se propage en forme de cône. Une personne qui observe le vol d'un avion entend un bruit lorsque cette vague l'atteint, et ce n'est qu'après cela que le moteur peut fonctionner. L'onde de choc accompagne constamment l'avion à une vitesse supersonique.Cependant, des pops ne seront entendus que lors du passage de l'avion à un certain point - proche de l'observateur.
