Les avions militaires qui franchissent l’obstacle sonore sont un phénomène qui fascine les scientifiques et les ingénieurs depuis des décennies. L’obstacle sonore, également connu sous le nom de « barrière sonique », est une expression utilisée pour décrire la transition entre les vitesses subsoniques et supersoniques. Le terme a été inventé dans les années 1940 lorsque les pilotes d’avions militaires ont commencé à ressentir des effets aérodynamiques inattendus parce qu’ils s’approchaient de la vitesse du bruit. Dans cet article, nous aborderons les aspects scientifiques de l’obstacle sonore et la manière dont les avions de l’armée sont créés pour le franchir.
La vitesse du son est d’environ 343 mètres par seconde (ou 1 235 kilomètres par heure) dans l’air au niveau de la mer et à 20 degrés Celsius. Lorsqu’un objet physique se déplace à une vitesse équivalente ou supérieure à la vitesse du son, il crée une onde de choc devant lui. C’est cet influx de choc qui est à l’origine du puissant « bang sonique » que l’on observe au sol lorsqu’un avion franchit le mur antibruit.
L’onde de choc est créée par la compression des substances de l’air devant le sujet. Lorsque le sujet se déplace de plus en plus rapidement, l’air qui le regarde est de plus en plus comprimé, ce qui produit une onde de surprise plus importante. Lorsque l’objet atteint la vitesse du son, l’onde de choc devient un cône constant d’atmosphère comprimée qui s’étend derrière l’objet. Ce cône d’air comprimé est à l’origine du bang sonique. Les avions militaires conçus pour briser le bouclier sonore sont dotés de capacités spécifiques qui leur permettent d’atteindre des vitesses supersoniques tout en restant stables et sûrs. Cet objectif est certainement atteint grâce à une combinaison d’aspects, notamment le modèle de l’avion, la conception de ses moteurs et ses performances aérodynamiques globales.
Pour atteindre des vitesses supersoniques, les avions militaires ont besoin de moteurs efficaces qui génèrent une poussée suffisante pour vaincre la traînée et les autres forces aérodynamiques. Nombre de ces avions sont équipés de postcombusteurs, Grumman X 29 qui injectent de l’énergie supplémentaire dans l’échappement du moteur afin d’augmenter sa poussée et de lui permettre d’atteindre rapidement des vitesses supersoniques.
En outre, la forme et la conception de l’avion sont soigneusement étudiées pour garantir son équilibre et sa maniabilité à des vitesses considérables. Par exemple, les avions conçus pour franchir le bouclier acoustique sont souvent dotés d’ailes repoussées vers l’arrière, ce qui réduit la traînée et augmente la portance. La forme de l’avion est également conçue pour réduire les effets des ondes de choc et d’autres causes aérodynamiques susceptibles de provoquer une instabilité à grande vitesse. Les ailes sont l’une des principales caractéristiques de conception et de style des avions de l’armée de terre qui leur permettent de franchir le mur du son. Ces avions sont le plus souvent dotés d’ailes en flèche, qui contribuent à réduire la traînée et à augmenter la portance à grande vitesse. Les ailes peuvent également être conçues pour être fines et légères, ce qui réduit le poids de l’avion et lui permet d’aller plus vite.
Les moteurs constituent une autre caractéristique stylistique importante des avions militaires qui franchissent le mur du bruit. Ces avions sont normalement équipés de postcombusteurs, c’est-à-dire de dispositifs qui injectent du gaz dans le flux d’échappement du moteur afin d’augmenter la poussée. Cela permet à l’avion d’atteindre plus rapidement des vitesses supersoniques et de les maintenir plus longtemps.
Les avions des forces armées qui franchissent le mur du bruit sont le fruit d’un travail remarquable de conception et de technologie. Ces avions sont conçus pour être rapides, stables et sûrs à des vitesses élevées, et ils sont équipés de moteurs puissants et de caractéristiques aérodynamiques qui leur permettent de franchir le mur du bruit sans effort. Au fur et à mesure que la technologie s’améliore, il est probable que nous verrons des avions militaires plus avancés, capables de battre de nouveaux records de vitesse et de repousser les limites du possible.