Pour la première fois de son histoire, la NASA saisit des images d'ondes de choc supersoniques fusionnées dans l'air

Pour la première fois de son histoire, la NASA saisit des images d'ondes de choc supersoniques fusionnées dans l'air

(NASA)

Pour la toute première fois, la NASA a capturé les ondes de choc de deux avions supersoniques interagissant en plein vol, et le résultat est tellement brillant que même les chercheurs sont émerveillés.

Les images représentent deux T-38 de l'US Air Force volant à des vitesses supersoniques distantes de moins de neuf mètres (30 pieds) de distance, avec un flot d'ondes de choc émanant de chaque côté. Il y a aussi l'image d'un seul T-38 volant sur ce qui est décrit comme un " couteau ".

"Nous n'avons jamais rêvé que ce serait aussi clair, aussi beau" dit JT Heineck, scientifique en physique au centre de recherche Ames de la NASA.

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(NASA)

Les images font partie d'un mission aéronautique à la NASA, elle est partiellement dédiée à comprendre comment les ondes de choc interagissent les unes avec les autres et avec les panaches d’aéronefs. Les connaissances pourraient bientôt être utilisées, car l’agence spatiale travaille à la mise au point d’un avion commercial capable de voler en silence, même à une vitesse supérieure à celle du son.

C'est un défi difficile. Normalement, lorsqu'un avion vole dans le ciel, il se fraye un chemin à travers des molécules dans l'atmosphère. À la vitesse du son, cependant, ces molécules ne peut pas sortir assez rapide. Et alors, ils commencent à compresser, augmenter la pression à l'avant de l'avion.

Lorsque l'avion accélère plus vite que la vitesse du son, il traverse ensuite cette barrière invisible de résistance, provoquant un changement rapide de pression, appelé onde de choc .

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(NASA)

Le problème est que les ondes de choc sont fortes. Lorsqu'ils s'éloignent des véhicules, ils provoquent une explosion, ou détonation sonore, qui se fait entendre au sol.

Ce n'est pas exactement ce que vous attendez d'un avion de ligne commercial survolant des zones densément peuplées; et c’est là que ces superbes images entrent en scène.

Après plus de dix années de mise au point, la NASA a enfin mis au point un système capable de capturer des images d’ondes de choc de haute qualité en plein vol, offrant ainsi à l’équipe une chance d’étudier leur comportement plus en détail que jamais.

"Je suis extatique devant le résultat de ces images" dit Heineck.

"Avec ce système amélioré, nous avons considérablement amélioré la vitesse et la qualité de nos images issues de recherches antérieures."

Mais capturer ces images à couper le souffle n’était pas chose facile. Ils ont été capturés par un système d'imagerie embarqué à bord d'un B-200 King Air de la NASA alors qu'une paire de T-38 dépassait 600 mètres (2 000 pieds) de moins à des vitesses supersoniques.

Cela signifie que les trois avions devaient être parfaitement alignés, exactement au bon endroit et au bon moment, pour qu'une image correcte soit prise.

"Ce qui est intéressant, c'est que si vous regardez le T-38 à l'arrière, vous voyez que ces chocs interagissent en quelque sorte dans une courbe", dit Neal Smith, ingénieur de recherche chez AerospaceComputing Inc au Centre de recherche Ames, décrit l'image ci-dessous.

"C’est parce que le T-38 traînant vole dans le sillage du principal avion, donc les chocs vont se former différemment. Ces données vont vraiment nous aider à mieux comprendre la façon dont ces chocs interagissent."

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(NASA)

Un jour bientôt, les données pourraient informer la production de l'agence Avion X silencieux de la technologie SuperSonic X-59 , qui est actuellement en cours de conception pour produire des ondes de choc qui ressemblent davantage à des grondements silencieux qu’aux boum.

"Nous constatons un niveau de détail physique que je ne pense pas que quiconque l'ait jamais vue auparavant," dit Dan Banks, ingénieur à la NASA Armstrong.

"En regardant les données pour la première fois, je pense que les choses ont fonctionné mieux que ce que nous avions imaginé. C'est un très grand pas en avant."

Les images ont été créées en tant que sous-projet sous Projet Commercial Supersonic Technology de la NASA .

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