Nous avons tous déjà entendu le bang causé par un avion
qui passe le mur du son. De nos jours, nous ne l'entendons plus car il est interdit aux
avions de passer le mur du son au-dessus d'un territoire habité.
Lorsqu'un
avion vole, il produit une onde sonore, celle-ci se propage à une vitesse approximative
de 294.444 m/s (Mach 1 = 1060km/h) et non de 343m/s comme vu précédemment car, à
l'altitude où vole l'avion, la température n'est pas de 20°C et la pression est plus
faible.
Si, au niveau de la mer la pression atmosphérique est de 1013,2mb
pour une température de 15°C, elle n'est plus que de 466mb à 20000pieds (6096m) pour
une température de 24,6°C.
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La figure I.6.a, représente les ondes sonores produites par un
avion volant à une vitesse inférieure à 1060 km/h. Dans ce cas, nous entendons l'avion
avant qu'il ne soit passé.
Dans
le cas de la figure I.6.b, l'avion vole à la vitesse du son (vitesse transsonique), il se
forme un mur correspondant à une forte surpression à l'avant de l'avion. Si
l'avion dépasse cette vitesse critique, il se crée une onde de choc correspondante au
franchissement de ce mur.
Dans
le cas de la figure I.6.c, l'avion a passé le mur du son, il vole à plus de 1060 km/h
et, quand nous l'entendons, il est déjà bien loin !
Au
moment où l'avion passe le mur du son, il traverse l'onde de choc et produit un bang qui
va se propager jusqu'au sol à la manière d'un cône.
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Fig. I.7 Le mur du son
Dans certaines conditions
atmosphériques, cette onde de choc provoque une condensation de la vapeur d'eau contenue
dans l'air, ce qui a pour effet de rendre visible le cône supersonique.
Vidéo : mur du son ...