BOOM sonique ce matin

[Dakota]

Le double bang n'est pas différent du bang tout court. C'est un phénomène généralement lié au dessin de l'appareil, le bang se produisant deux fois lors du cheminement de la masse d'air sur la longueur de l'avion: concentration de l'onde de surpression issue de: nez / bords d'attaque --> un bang puis concentration de l'onde de surpression issue de l'empennage --> un second bang très rapproché.

Le dessin des appareils récents fait que le phénomène est pas mal lissé, rendant impossible la perception auditive du double phénomène: on n'entend généralement qu'un seul bang.

Message édité: grosse fatigue -> grosse bêtise

[Tomcat]

Je prends pour exemple Falcon4

Mauvaise idée

[ironclaude]

Le dessin des appareils récents fait que le phénomène est pas mal lissé, rendant impossible la perception auditive du double phénomène: on n'entend généralement qu'un seul bang.

Pas tout à fait... Ce qui produit le bang ce sont les différences brutales de pression de part et d'autre des ondes de choc qui régissent l'aérodynamique supersonique. Ces ondes de choc sont multiples: nez, cockpit, entrées d'air, bord d'attaque voilure, empennage, dérive, et même les emports. On les voit bien sur les images d'avion en transsonique ou léger supersonique en atmosphère humide. On les voit encore mieux dans les essais en soufflerie, ou on utilise des méthodes permettant de les mettre en évidence. Ces différentes ondes de choc locales ne restent pas indépendantes, il se produit dès qu'elles s'éloignent de l'avion un phénomène dit de coalescence des ondes de choc qui fait qu'une seule onde va jusqu'au sol.
Regardez par exemple un bateau qui avance sur une mer calme: il y a plusieurs "départs de vagues" à son contact, et puis en s'éloignant une seule vague qui "fédère" les autres et va jusqu'à la berge.
Bien sur s'il y a augmentation de pression instantanée il y a chute de pression ensuite pour revenir à la pression d'origine. Donc deux changements de pression successives mais très rapprochées, on peut donc avoir de bonne foi l'impression d'entendre un seul bang ( booom ) ou deux selon les cas...

[*Aquila*]

Donc deux changements de pression successives mais très rapprochées, on peut donc avoir de bonne foi l'impression d'entendre un seul bang ( booom ) ou deux selon les cas...

Euh puisque la p'tite dame n'est pas là pour défendre son propos, je vais m'y aventurer... Vois-tu une différence significative entre ton propos dans la citation ci-dessus et:

Le dessin des appareils récents fait que le phénomène est pas mal lissé, rendant impossible la perception auditive du double phénomène:

Pour moi ça veut dire qu'il y en a deux et que l'oreille humaine n'arrive pas à les discriminer, mergeant donc le premier et le second en un seul signal perçu.

on n'entend généralement qu'un seul bang.

Ce qui ne veut pas dire "il n'y a qu'un seul bang".

[babar]

Donc ce qui veut dire qu'il y a un double bang du sub au supersonique et vice-versa ?

[Azrayen]

Non. (enfin, si j'ai suivi).

Le simple/double bang dépend de la géométrie de l'avion.

Et il n'y a pas de bang "lors du passage" sub>super ou super>sub, juste un bang (simple ou double) "continu" qui se déplace avec l'avion (onde de choc) tout au long du vol supersonique.

Vois-tu une différence significative entre (...)

Heu... J'peux essayer de répondre ?:sweatdrop

Différence : oui
Significative : non

Si je comprend bien, Dakota parle de deux ondes (distinctes) tellement rapprochées (dans le temps) que l'oreille humaine ne détecte qu'un seul bang.
Claude évoque deux ondes distinctes qui se regroupent sur leur trajet avion>sol, donc un seul bang au sol à détecter (que l'on soit humain ou klingon superpower).


++
Az'

[Wolfdog]

Et pourtant !

topic Atterissage Atlantis sur C6
et la vidéo atterrissage sts122-atlantis

[ironclaude]

On ne se contredit pas...

D'un côté, il y a bien regroupement de toutes les perturbation venant des diférentes parties de l'appareil en une seule, c'est la "coalescence".

De l'autre, lorsque cette perturbation arrive au sol, elle provoque une surpression, et bruit = variation de pression, mais il faut bien que cette surpression retombe ensuite, d'ou nouvelle variation de pression = bruit proche de la première.

Le phénomène est plus net si l'avion est proche et ensuite ça dépend de la situation de l'auditeur.

Dans les années 50 quand le bang sonique était le "party trick" du moment, les pilotes d'essais et de présentation avaient trouvé des profils de vol permettant de faire entendre le "double bang" dont parlaient les journaux, à l'endroit du meeting, parce que sinon, avec des avions tout juste supersoniques, ça ne marchait pas à tous les coups !

Claude

[Dakota]

Si je comprend bien, Dakota parle de deux ondes (distinctes) tellement rapprochées (dans le temps) que l'oreille humaine ne détecte qu'un seul bang.
Claude évoque deux ondes distinctes qui se regroupent sur leur trajet avion>sol, donc un seul bang au sol à détecter (que l'on soit humain ou klingon superpower).

Nous parlons en fait, Claude et moi, de la même chose. Simplement je n'aime pas trop détailler pour éviter d'être rébarbative: Je "vulgarise" assez mal les explications en aérodynamique et c'est vite fatigant.

Disons simplement pour compléter et synthétiser:

-Il y a bien deux ondes.
-Une aérodynamique optimisée -section de l'avion sans discontinuité- fait qu'au delà d'une certaine distance se produisent les phénomènes décrits par Claude. On n'entend donc qu'un seul bang.

Et pourtant !

topic Atterissage Atlantis sur C6
et la vidéo atterrissage sts122-atlantis

Et pourtant quoi? En lisant ces posts, tu es armé jusqu'aux dents pour conclure: Vu le double bang bien distinct à bonne distance, la navette n'est pas optimisée pour le vol transsonique. Ce dernier n'est qu'une phase transitoire de son vol, il y avait d'autres priorités.

[ironclaude]

Une aérodynamique optimisée -section de l'avion sans discontinuité- fait qu'au delà d'une certaine distance se produisent les phénomènes décrits par Claude. On n'entend donc qu'un seul bang.

Pas tout à fait... Si par "section de l'avion sans discontinuité" tu fais allusion à la loi des aires, celle-ci n'avait pas pour but de diminuer le sonic boom, que personne ne se souciait d'atténuer dans les années 50 (c'était plutôt considéré come un signe de bonne santé dans les Air Forces de l'époque). La loi des aires avait pour but de diminuer la traînée en transsonique et de permettre ainsi aux avions de "passer la bosse" ce qui n'était pas évident au début avec les moteurs anémiques de l'époque.

( Whitcomb, inventeur de le loi des aires dans les années 50, a affirmé par la suite la suite avoir eu l'idée en contemplant le fameux Calendrier qui avait rendu Marilyn célèbre...)

Par contre, il y a effectivement des développements beaucoup plus récents (années 2000) dans le sens de la réduction du boom. Il s'agit de modifier le dessin d'un avion de base (un F-5 pour ces essais) de façon à renvoyer le boom plutôt vers le haut que vers le bas, donc de diminuer le boom perçu au sol, et ainsi de permettre à nouveau le vol supersonique d'avions civils au dessus des continents. Sur le F-5 ça se fait en ajoutant des excroissances diverses à la cellule de base (plusieurs configurations testées ?).
Ces travaux sont prioritairement destinés aux projets de SSBJ ou avions d'affaires supersoniques, dont les études se poursuivent mais qui sont actuellement bloqués par cette question du boom ainsi que par l'absence d'un moteur adapté (poussée moyenne, adapté au supersonique, silencieux...) qui n'aurait guère d'autre application. Comme les motoristes et avionneurs sont actuellement occupés à 200% par la production d'avions et moteurs classiques je ne vois pas un tel moteur déboucher rapidement...

Claude

[Dakota]

Pas tout à fait... Si par "section de l'avion sans discontinuité" tu fais allusion à la loi des aires, celle-ci n'avait pas pour but de diminuer le sonic boom, que personne ne se souciait d'atténuer dans les années 50 (c'était plutôt considéré come un signe de bonne santé dans les Air Forces de l'époque). La loi des aires avait pour but de diminuer la traînée en transsonique et de permettre ainsi aux avions de "passer la bosse" ce qui n'était pas évident au début avec les moteurs anémiques de l'époque.

C'est trop marrant de voir comment on est décalés! :laugh: Pourtant j'ai expliqué ma règle pour les posts sur l'aérodynamique: je ne sais pas vulgariser alors je ne détaille pas. Je survole et j'illustre.

Tu as tout à fait raison! Mais on parlait du bang et pas de traînée. Donc "ça fait qu'au delà d'une certaine distance se produisent les phénomènes décrits par Claude" décrit l'effet au niveau du bang sonique en laissant délibérément de côté l'objectif. L'objectif, c'est non seulement de parvenir à "passer la bosse" comme tu dis, mais également de la passer sans soumettre l'homme et la machine à des contraintes par trop sévères.

Je sais que beaucoup ici ont lu "le grand cirque". En décrivant la traque aux avions à réaction allemands par des chasseurs à pistons, Clostermann évoque quelques phénomènes "marrants" tels un Spitfire XIV qui, après avoir abattu un Me 262 dans un piqué rageur, est rentré à sa base pour filer directement à la casse: structure déformée, rivets arrachés un peu partout, "ailes en accordéon". Sur Tempest, il explique le risque, à l'issue d'un piqué trop optimiste, de "se retrouver en caleçon accroché à ses suspentes de parachute".

Plus près de nous, tout le monde a en tête cette vidéo où l'on voit un F-14 survoler une frégate et, au moment des "passer la bosse" comme dit Claude, se désintégrer comme un oeuf jeté contre un mur! Tout ça pour appuyer le propos de Claude: le passage du mur du son ou les évolutions en transsonique produisent des phénomènes violents, d'où la perpétuelle recherche pour optimiser aérodynamiquement les appareils.

Les recherches en termes de nuisances sonores sont une autre histoire, mais si on veut un jour du transport civil supersonique, il va falloir mettre un coup de collier. Et je ne suis pas sûre que cette recherche intéresse les militaires qui ont d'autres chats à fouetter.

[ironclaude]

C'est trop marrant de voir comment on est décalés! :laugh:

Surtout, que cela ne nous empêche pas de continuer à discuter...

Je sais que beaucoup ici ont lu "le grand cirque". En décrivant la traque aux avions à réaction allemands par des chasseurs à pistons, Clostermann évoque quelques phénomènes "marrants" tels un Spitfire XIV qui, après avoir abattu un Me 262 dans un piqué rageur, est rentré à sa base pour filer directement à la casse: structure déformée, rivets arrachés un peu partout, "ailes en accordéon". Sur Tempest, il explique le risque, à l'issue d'un piqué trop optimiste, de "se retrouver en caleçon accroché à ses suspentes de parachute".

Oui, les aviateurs de l'époque se sont heurtés au phénomène sans, au début, savoir lui donner un nom. Et quand ça leur arrivait, ils n'avaient pas le temps de prendre de notes, encore heureux s'ils pouvaient rentrer pour raconter...
En fait même sans aller taquiner le mur du son la pression dynamique (celle qui génère des efforts sur la structure) augmente comme le carré de la vitesse... Les avions sont conçus avec une VNE au delà de laquelle il peut se produire le "flutter" ou vibrations destructrices qui peuvent casser, par exemple et en priorité, les gouvernes . A la fin de la guerre de nombreux chasseurs avaient encore des gouvernes entoilées, et ils étaient passés de 300 à 900 km/hr en une dizaine d'années... D'ou des faiblesses bien compréhensibles.
Avec l'approche du mur du son, un second phénomène prend le relais: en transsonique, la répartition de pression autour de l'avion se modifie. Sur les parties fixes ce n'est généralement pas trop grave mais sur les surfaces portantes et plus encore sur les gouvernes, ça a eu au début des effets désastreux. L'équilibrage des gouvernes est rompu. Une onde de choc peut s'installer au même endroit que l'articulation d'une gouverne qui à ce moment se met à répondre n'importe comment (la fameuse "inversion des commandes de vol" qu'on a servie à toutes les sauces).
Les solutions empiriques adoptées à l'époque furent le renforcement et surtout la rigidification des gouvernes, avec généralisation des revêtements métalliques, et surtout l'empennage monobloc: en supprimant l'"élévateur" on écartait la possibilité de l'inversion de la profondeur. Et plus généralement, pression dynamique oblige ( x 4 entre 600 et 1200 km/hr ! ), les avions supersoniques furent construits plus costauds.

Plus près de nous, tout le monde a en tête cette vidéo où l'on voit un F-14 survoler une frégate et, au moment des "passer la bosse" comme dit Claude, se désintégrer comme un oeuf jeté contre un mur! Tout ça pour appuyer le propos de Claude: le passage du mur du son ou les évolutions en transsonique produisent des phénomènes violents, d'où la perpétuelle recherche pour optimiser aérodynamiquement les appareils.

Oui, cette vidéo est fameuse, mais en fait c'est un moteur du Tomcat qui explose ! En effet, les avions font généralement du supersonique à haute altitude, là ou la densité de l'air est plus faible et donc la traînée des avions aussi. Seuls les avions les plus puissants sont capables de dépasser Mach 1 au niveau de la mer ( en dehors des démonstrations, d'ailleurs, ça n'a pas d'intérêt opérationnel ) et ils leur faut mettre la pleine puissance pour y arriver. Donc ce qu'on voit là c'est plutôt comme un dragster qui explose son moteur au cours d'un run. Et le moteur des premiers Tomcat était notoirement caractériel.

Les recherches en termes de nuisances sonores sont une autre histoire, mais si on veut un jour du transport civil supersonique, il va falloir mettre un coup de collier. Et je ne suis pas sûre que cette recherche intéresse les militaires qui ont d'autres chats à fouetter.

Les militaires se sont en pratique désintéressés du supersonique, avec la généralisation des satellites pour le reconnaissance et l'utilisation de la furtivité, plus que de la vitesse, pour les avions "offensifs". Sur les avions d'armes , une motorisation capable du supersonique garantit d'autres performances plus essentielles: décollage à pleine charge, motorisation élévée pour le combat, etc...
Les militaires US s'intéressent par contre à l'hypersonique, leur objectif à long terme étant de pouvoir mener des strikes n'importe ou sur la planète en décollant de chez eux et en y revenant, et avec un temps de réaction très bref...
Du côté civil, comme déjà dit, les avionneurs et motoristes ont tellement à faire pour produire les milliers d'avions subsoniques en commande que c'est tout juste s'il subsiste un minimum de veille technologique sur le sujet. L'atténuation du boom n'est pas le seul prérequis... l'augmentation du prix du carburant ne cesse de repousser la pespective d'un SST ou d'un SSBJ bien au delà de notre horizon.

Claude

[Bawa]

Oui, cette vidéo est fameuse, mais en fait c'est un moteur du Tomcat qui explose ! En effet, les avions font généralement du supersonique à haute altitude, là ou la densité de l'air est plus faible et donc la traînée des avions aussi. Seuls les avions les plus puissants sont capables de dépasser Mach 1 au niveau de la mer ( en dehors des démonstrations, d'ailleurs, ça n'a pas d'intérêt opérationnel ) et ils leur faut mettre la pleine puissance pour y arriver. Donc ce qu'on voit là c'est plutôt comme un dragster qui explose son moteur au cours d'un run. Et le moteur des premiers Tomcat était notoirement caractériel.

dans ce cas évoqué, décrochage du compresseur il me semble. Corrigez si je me trompe

[Oxitom]

dans ce cas évoqué, décrochage du compresseur il me semble. Corrigez si je me trompe

A priori, un décrochage réacteur, n'empêche pas celui ci d'être redémarré puisque celui ci, manquant d'air, coupe le moteur (puisqu'il décroche).
Cas très fréquent des avions des années 60/70 ou l'entrée d'air était masqué dans certaines situations ou manoeuvres.

[Bawa]

je suis d'accord avec toi, mais comme l'a précisé ironclaude, les moteurs du tomcat étaient assez "chiants" à ce niveau là, et je suppose qu'un décrochage violent (ici en transsonique) pourrait endommager une aube, la faire céder et faire exploser le moteur.

[jojo]

Je ne suis pas spécialiste en décrochage compresseur mais il me semble que le domaine à risque est plustôt faible vitesse/forte incidence, or le Tomcat qui faisait son passage semblait être sur une trajectoire rectiligne à haute vitesse!

[Tomcat]

L'écoulement à l'approche du Mach peut être à l'origine de bien des phénomènes qui sembleraient surprenants en-dehors de cette plage de vitesse.

[*Aquila*]

Je ne suis pas spécialiste en décrochage compresseur mais il me semble que le domaine à risque est plustôt faible vitesse/forte incidence, or le Tomcat qui faisait son passage semblait être sur une trajectoire rectiligne à haute vitesse!

Le domaine à risque, c'est tout ce qui peut mettre à mal l'alimentation en air. Un écoulement scabreux de l'air, lié aux allures transsoniques, peut tout à fait produire ce genre d'effet dans des conditions bien spécifiques.

[OPIT]

A priori, un décrochage réacteur, n'empêche pas celui ci d'être redémarré puisque celui ci, manquant d'air, coupe le moteur (puisqu'il décroche).

C'est le cas le plus favorable, lorsque les gaz chauds remontant de la chambre de combustion ne détruisent pas le compresseur...

[0rion]

Etant donné qu'il va plus vite que le son aussi (ou alors y a un problème quelque part et je me ferais du souci si j'étais lui) logiquement je dirais que non

vous la connaissez surement, mais ça pourrait être ça:

http://fr.youtube.com/watch?v=ksOVI7Hba2g

[ironclaude]

Voir aussi

http://fr.youtube.com/watch?v=uQ2pkmISO ... re=related

Avec une superbe onde de choc.

On voit à sa faible inclinaison que l'avion est supersonique mais de peu.

Les moteurs doivent être à fond pour y arriver à cette altitude là.

Claude

[MagicJedje]

Et quand le pilote repasse en vitesse subsonic (faut bien qu'il y retourne un jour ) L'onde de choc le rattrape, n'entend-t-il pas alors son propre bang ?:detective

[Tomcat]

Tiens moi ça m'intéresserait de savoir comment ça se passe quand on est supersonique en patrouille serrée en avion de combat ? Le pic de pression doit quand même pas être insensible ? Ca donne quoi en vrai ? Y'a des règles de séparation mini en supersonique à cause de ça ?