Qu’est-ce que le mur du son ?

Depuis la 2e guerre mondiale, de nombreux gouvernements ne cessent d’investir dans la conception des avions supersoniques. Pendant le pilotage de ces derniers, il est fréquent d’entendre des bruits d’explosion. Le phénomène à l’origine de ces derniers est le mur du son. Que faut-il comprendre à propos de ce phénomène ? Tous les éléments de réponses sont dans la suite de cet article.

Mur du son : de quoi s’agit-il ?

Le mur du son est une frontière imaginaire qui marque le point à partir duquel un avion supersonique se déplaçant dans l’air produit des ondes de choc si fortes qu’elles peuvent être entendues au sol. Mais que se passe-t-il exactement lorsqu’un avion franchit le mur du son ?

À mesure qu’il s’approche de Mach 1 (environ 1 235 km/h), la pression de l’air s’accumule devant l’avion jusqu’à ce qu’elle finisse par vaincre la traînée et pousse l’avion vers l’avant plus vite que le son lui-même ne peut se déplacer. Cela crée une onde de choc d’air comprimé qui s’étend derrière et autour de l’avion comme un cône.

Aux vitesses supérieures à Mach 2, ce cône devient plus pointu, car les zones de haute pression s’éloignent de l’avion plus rapidement que les zones de basse pression.

Avion qui franchit le mur du son

Comment s’explique ce phénomène ?

Contrairement à ce que l’on pourrait penser, le phénomène qui se produit pendant un mur de son est assez simple. En effet, lorsqu’un objet mobile évolue à la vitesse du son dans un fluide, un phénomène de concentration des ondes de suppression est enregistré. Ce dernier génère une onde de choc.

Par exemple, lorsqu’un avion de chasse vole, ce dernier fait pression sur l’air. Sous l’effet de cette pression, les molécules constituant l’air font des mouvements de va-et-vient les unes sur les autres à la vitesse de 340 m/s (c’est la vitesse du son). Une fois atteint cette vitesse, l’air qui va dans un sens n’a plus le temps de revenir. Ce qui forme alors un boulet d’air sur le nez de l’avion de chasse. C’est précisément celui-ci qui constitue le mur de son. Lorsque ce boulet d’air explose, vous entendrez un « Bang supersonique » ou un « double bang ».

Quelle est l’origine de l’expression « mur du son » ?

L’expression « mur du son » possède une signification historique assez particulière. En effet, les avancées technologiques dans le domaine de l’aviation pendant la seconde guerre mondiale ont connu un rebondissement considérable. Cela se produit précisément lorsque les avions atteignaient certaines limites de vitesse.

Les pilotes se retrouvaient face à des problèmes d’instabilité et de durcissement des commandes de l’avion. Ce phénomène a tellement embarrassé les aviateurs durant la seconde guerre mondiale au point où ils ont fini par l’appeler le « mur du son ».

L’auteur principal de ce terme est W. F. Hilton, un ingénieur britannique des années 1940. Cependant, l’expression n’a pas été bannie afin d’offrir une description imagée d’une augmentation brutale de la résistance.

Qui est le premier pilote à avoir franchi le mur du son ?

Le célèbre Chuck Yeager fut le premier pilote à franchir le mur du son le 14 octobre 1947. Il était à bord de l’avion de chasse Bell X-S1 qui à atteint Mach 1,06, soit environ 1 308 km/h.

Depuis lors, de nombreux autres avions ont dépassé Mach 1. Cependant, il ne s’agit pas simplement d’atteindre la vitesse supersonique ; un avion doit également être conçu et piloté correctement afin de franchir le mur du son sans dommage. En effet, de nombreux pilotes sont morts en tentant de franchir le mur du son en raison d’une défaillance structurelle ou de problèmes de contrôle.

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