Le mur du son et le nombre de Mach:


 

        C' est un mur théorique correspondant à un phénomène accoustique : en volant,  l'avion percute des molécules d'air et cette perturbation se propage dans toutes les directions, c'est une onde sonore.
        Quand les avions sont à une vitesse inférieure à la vitesse du son (Vavion<Vson) (écoulement subsonique), les ondes produites par ces chocs se déplacent plus vite que l'avion et leurs énergies ne s'accumulent pas.
 


(les cercles représentent les ondes sonores successives, l' avion se déplaçant de la droite vers la gauche)



        Par contre, si la vitesse de l'avion dépasse celle du son (vitesse supersonique), à ce moment là les ondes sonores vont moins vite que leur émeteur (l'avion) et s'accumulent devant le nez de l' avion formant une onde de choc qui élève brutalement la pression, puis celle-ci diminue le long de l'avion pour remonter brutalement à la fin de la queue. Ces deux surpressions se déplacent dans l'air et lorsqu'elles atteignent l'oreille d'une personne au sol, celle-ci ressent ce BANG caractéristique d'un vol supersonique. En fait l'auditeur devrait ressentir deux BANG du fait des deux surpressions, mais comme celles-ci sont très raprochées, à cause de l'altitude élevée à laquelle volent  les avions, l'auditeur ne perçoit qu'un seul BANG.Ce phénomène accoustique est ressenti au sol alors que le pilote et les passagers de l' avion ne perçoivent rien.
        L'intensité de ce choc sonore est d'autant plus forte que l'avion vole vite, ce qui crée des problèmes aux installations terrestres car comme les avions volent de plus en plus vite, la déflagration de l'onde peut briser des vitres (comme les célèbres incantations de la castafiore!!!). Pour éviter cela, on n'autorise pas les vols supersoniques au dessus des territoires mais seulement au dessus des océans.
 
 


(l' avion se déplace toujours de la droite vers la gauche)



        On remarque que les ondes de choc se propagent dans un cône que l' on nomme cône de Mach.

        On constate aussi que le comportement des ondes est fonction de la vitesse de l' avion par rapport à celle du son, d' où le rapport Vavion/Vson correspondant au Nombre de Mach du nom du physicien autrichien Ernst Mach (1838-1916).C' est cet indice qui donne la vitesse d' un avion supersonique: par exemple au niveau du sol avec une vitesse de son de 340 m/s, Mach 1 correspond à une vitesse de 1220 km/h et Mach 2 à 2440 km/h. En altitude la vitesse du son est moins élevée à cause de la température plus basse. Mach1 à13300 m par exemple vaut 1000 km/h.

        A l' arrière des ondes de chocs se forme une zone où toutes les perturbations sont accentuées et où l' écoulement de l' air  devient très turbulent. Dans cette zone, les phénomènes sont très violents et si l' air est localisé au niveau des gouvernes situées sur les ailes de l' avion, il peut diminuer leur efficacité, d' où l' importance de bien gérer sa vitesse...
 
 

conclusion