La NASA offre une meilleure compréhension du "mur du son" via d'impressionants clichés

Matthieu Legouge
Spécialiste Hardware
21 mars 2019 à 17h42
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Air Force Test Pilot School T-38 aircraft
© NASA

C'est la première fois que les chercheurs de la NASA parviennent à capturer, avec une incroyable qualité, de telles images montrant clairement le flux d'ondes de choc provoqué par le franchissement du mur du son de deux avions supersoniques.

Cet exploit de l'Agence spatiale américaine pourrait, un jour, permettre de déboucher sur le retour des vols commerciaux supersoniques.

Un résultat époustouflant

Depuis une bonne dizaine d'années, la NASA travaille sur la réduction du bang supersonique : il s'agit du niveau sonore résultant de l'onde de choc d'un avion atteignant une vitesse supersonique, autrement dit, dépassant le mur du son. Via un communiqué, l'Agence spatiale américaine vient d'annoncer être parvenue à photographier deux avions supersoniques en temps réel alors qu'ils franchissaient le mur du son.

Pour parvenir à ce succès, la NASA a eu recours à sa technologie avancée de photographie aérienne nommée Schlieren System. J.T. Heineck, Physicien au Ames Research Center, s'est montré très enthousiaste vis-à-vis de cette prouesse technique : « Je suis ravi de la façon dont ces images ont été réalisées. Avec ce système perfectionné, nous avons amélioré à la fois la vitesse et la qualité de nos images par rapport aux recherches précédentes ».

Pour capturer ces photos sans précédent, la NASA a dû mettre à jour et améliorer son système d'imagerie embarquée sur l'avion Beechcraft B200 Super King Air en augmentant son champ de vision ainsi que ses capacités en termes de stockage de données, mais surtout en portant la fréquence de prise de vue à 1 400 images par seconde.

Air Force Test Pilot School T-38 aircraft_1
© NASA

Ce Beechcraft B200 s'est placé à environ 9 100 mètres d'altitude. Les deux avions supersoniques T-38 de l'US Air Force ont alors volé en formation, à moins de 10 mètres l'un de l'autre et à environ 600 mètres du B200. Le processus a été très délicat puisque les trois avions ont dû se retrouver au moment exact où les deux T-38 voleraient à une vitesse supersonique, afin que le système d'imagerie du B200 puisse capturer ces images impressionnantes.

Convaincre les régulateurs pour des vols commerciaux supersoniques ?

Aussi impressionnantes qu'elles puissent être, ces photographies sont en premier lieu destinées à apporter une meilleure compréhension de la formation des ondes de choc. Cela permettrait de mettre au point des avions supersoniques plus silencieux et, pourquoi pas, d'envisager un jour un successeur au Concorde en vue de reprendre les vols commerciaux supersoniques.

Dans cette optique, la NASA travaille actuellement avec Lockheed Martin afin de développer un démonstrateur de vol, l'avion X-59. Il serait susceptible de créer un bang supersonique à faible impact « low boom » et devrait être prêt à effectuer ses premiers vols d'essai d'ici 2022.

L'avion supersonique X-59 sera-t-il celui qui permettra de convaincre les régulateurs d'autoriser à nouveau les vols commerciaux supersoniques après la catastrophe du Concorde ? C'est bien possible, d'autant que la start-up américaine Boom Supersonic compte bien débuter l'exploitation commerciale de son avion supersonique dans les années à venir. Récemment, Boom Supersonic a d'ailleurs réussi à lever plus de 100 millions de dollars pour mettre son projet sur pied.

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lithium
Quel rapport entre l’onde de choc en vitesse supersonique (atteinte qu’à très haute altitude au dessus de l’océan par le concorde) et l’interdiction de vol d’un avion trop fragile qui a faillit au décollage ?
mcbenny
Marrant aussi de ne considérer que les aspects civils de la réduction du boum supersonique. C’est vrai qu’il n’y aurait aucun intérêt militaire à cette réduction de bruit…
Warlow
@Litithium<br /> Le rapport est que le Concorde lors de la phase de design était supposé pouvoir volé en supersonique même au dessus du territoire américain. Sauf qu’entre temps, les “contrôleurs” comme la FAA ont interdit les vols supersoniques au dessus des régions habitées. Ce qui limitait la zone de vol supersonique du Concorde à au dessus de la mer. Donc cela a par exemple enlevé tout le marché trans-côtier américain. Ce pourquoi toutes les compagnies américaines se sont retirées quand la phase de développement était déjà très nettement avancée.<br /> Le Concorde était certes un avion fragile tout comme bien d’autres. Il n’a eu qu’un seul accident grave pendant toute sa phase d’exploitation de près de 30 ans. Et le plus drôle dans tout ça, c’est que c’était à cause d’un avion américain mal entretenu.<br /> Et puis, quitte à dire que le Concorde est fragile, on pourrait en dire tout autant pour le 737-MAX puisque ça a l’air d’actualité.
lithium
Merci pour ces explications
Kriz4liD
Oui c etait a cause d un avion dont une piece s est detaché apres son décollage, cette piece s est retrouvé sur la piste , ce qui avait causé bien des problemes au concorde qui a " décollé " juste après. Mais le concorde avait d autres problemes comme le cout du vole et de la fabrication , car deux compagnies fabriquaient conjointement l avion tout en gardant leurs secrets et leurs methodes. Une moitier etait fabriqué en Angleterre et l autre en France… Bref une longue histoire
i5i5
Jean-Pierre Petit again and again !<br /> Suppression des ondes de choc<br /> https://www.theses.fr/1987AIX11061<br /> Faut retourner en classe les gars, la science ça avance !
carinae
et ? Je ne suis pas sur de comprendre le post …<br /> Il s’agit, là, de la prise de vue d’ondes de choc lors de la passation du mur de son, pas de leur annulation …
Termos
Le Concorde, contrairement à ce qu’on imagine, était rentable.<br /> Les coûts liés à son exploitation étaient correctement digérés. (https://www.tourmag.com/Pourquoi-n-a-t-on-pas-sauve-le-Concorde_a7.html)<br /> Le Concorde fragile ?<br /> Tant qu’on y est, l’Airbus A320 du vol 4U 9525 l’était aussi. Pfft !
lithium
Oui je me souviens qu’ c’est une pièce métallique sur la piste qui a éclaté un pneu, et les fragments de caoutchouc ont percé un réservoir trop tard pour stopper le décollage et l’incendie à eu raison de lui au cours de la manœuvre de retour.
plinn
LA solution:<br /> la M.A.D. Magnéto Aéro Dynamique<br /> fr.wikipedia.org<br /> Magnétoaérodynamique<br /> La magnétoaérodynamique (MAD) est un domaine particulier de la magnétohydrodynamique (MHD), d'où son autre appellation de MHD-gaz. Son but est le contrôle de l'écoulement gazeux par des forces électromagnétiques dites forces de Lorentz afin de rendre possible le vol atmosphérique à vitesse hypersonique. <br /> La MAD ou MHD-gaz est une science à la croisée de plusieurs disciplines : mécanique des fluides, aérodynamique, électromagnétisme et physique des plasmas.<br /> La physique des plasmas est au cœur de...<br />
lithium
C’était un avion de pointe coûtant très cher même si rentable.<br /> Et surtout il était destiné à une classe sociale restreinte qui n’aurais pas été prête a remettre les pieds dans cet appareil après un tel accident à mon avis.<br /> Donc même s’il n’avais pas été arrêté suite à l’accident, je pense qu’il n’aurais plus été rentable de maintenir ses lignes.
newseven
Reste à trouver une solution pour franchir le mur du son sans faire de bruit.<br /> Si l’on peut analyser concrètement les données ; il pourrait déterminer les zones de l’avion qui cause les plus grandes perturbations sonores .
i5i5
Merci Jean-Pierre !
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