le mur du son

Qui a découvert le mur du son ?

Photo de Hans Guido Mutke
Photo de Hans Guido Mutke

Le « mur du son » est une expression imaginée par des aviateurs. En s’approchant des 1 200 km/h, leur avion vibrait et devenait difficile à diriger, comme s’il y avait un mur ! C'est en 1945, à la fin de la guerre, que le premier homme franchi le mur du son, cette exploit est réservé au pilote allemand Hans Guido Mutke*. 

Maintenant, les recherches effectuées permettent de valider le fait que le mur du son est un phénomène physique aérodynamique, il se caractérise par l'atteinte d'une vitesse d'environ 340 mètres par seconde. soit une vitesse équivalente à Mach 1. Cela provoque une onde de choc sous forme de bang supersonique.

 

*Malgré tout, on ne peut pas confirmer cette information.

Qu'est ce que le mur du son ?

Le son se déplace dans l’air, à environ 1 224 kilomètres à l’heure dans l’air à 20°. Le mur du son est un phénomène physique de nature acoustique. Lorsqu'un avion vole, il comprime l’air autour de lui. L’avion fait aussi du bruit, donc, il émet des ondes sonores crées à partir des molécules d’air qui s’entrechoquent. Mais quand il atteint la même vitesse que celle du son, l’air est tellement comprimé qu’il se produit une onde de choc ! Tant que l'avion vole à une vitesse inférieur à celle du son, rien ne se produit. Mais, il fait un grand « bang » supersonique, à l'instant où il passe ce cap. Ainsi, le Concorde allant plus vite que le son qu'il émet, il n'est pas là où on l'entend. La vitesse du son varie en fonction de la température, de la pression atmosphérique et de plusieurs autres paramètres météorologiques. Par exemple, à 0°C, la vitesse du son est de 331.5 m/s au lieu de 340. Elle s’exprime dans une unité de mesure, le Mach, qui correspond à la vitesse du son dans l'air.

 Avion de chasse franchissant le mur du son        http://www1.rfi.fr/sciencefr/images/094/breaking_Murson_432.jpg
Avion de chasse franchissant le mur du son http://www1.rfi.fr/sciencefr/images/094/breaking_Murson_432.jpg

Voici l'explication de ce phénomène en détail ci-dessous :

 

 

 

Le concorde a une vitesse inférieur à celle du son. Or, tant qu'un avion se déplace moins vite que le son, les ondes provenant du déplacement du concorde vont plus vite que lui.

 

Ici, la vitesse du concorde est égale à celle du son, soit une vitesse Mach 1. Or, quand la vitesse d'un avion est quasiment égale à celle des ondes provenant des sons de son déplacement, la résistance de l'air augmente et forme une barrière invisible. Donc, afin de franchir cette "barrière", le concorde génère beaucoup de puissance provenant de la postcombustion, et il se forme une compression laissant place à un premier bang supersonique. Puis, suite à cette compression apparaît une dépression, soit le second bang supersonique.

 

 

Le concorde a franchi la "barrière", les molécules de l'air ignore sa présence puisqu'il vole plus vite que le son, à une vitesse de Mach 2, soit 2 200 km/h. Et ainsi, grâce à une telle vitesse, le concorde est capable de parcourir un kilomètre en seulement une seconde et demie.