Chaque saison des fêtes semble entraîner d’énormes problèmes de transport aérien : embouteillages, retards et annulations, et cette année n’a pas été différente. Eh bien, rayez ça—c’était en quelque sorte même pire que la normale.
La semaine dernière, un la tempête hivernale a fait des dizaines de morts et plans de voyage de vacances perturbés pour des milliers d’autres. En raison du mauvais temps et technologie terriblement obsolète, vous aviez plus de chances d’obtenir des billets Taylor Swift que de réserver un vol Southwest Airlines qui a fini par décoller. Des fontaines fastueuses qui jaillir de l’eau au rythme des classiques de Frank Sinatra à l’intérieur des aérogares rénovées ne peut faire oublier qu’aujourd’hui, plus que jamais, le transport aérien est nul.
Si vous connaissez le Concordevous savez déjà que nous avons trouvé un moyen plus rapide d’amener les gens à destination il y a des décennies, mais une série de complications a conduit à l’échec de l’avion supersonique autrefois très médiatisé.
Les vols supersoniques au-dessus de la terre avaient été interdits aux États-Unis avant le déploiement du Concorde, et les inquiétudes concernant les bangs soniques (justifiés ou non) abondaient. Selon un article de Conde Nast Traveler, les gens se sont plaints que les vols Concorde au-dessus de leur tête entraînaient des éclats de verre et des animaux de compagnie paniqués. Un accident mortel en 2000, associé à une anxiété de vol généralisée à la suite du 11 septembre, a précipité la disparition de l’avion, même si l’on peut dire qu’il était condamné depuis le début. Les avions Concorde ont été retirés en 2003, après seulement 27 ans d’exploitation commerciale.
Il s’avère qu’il est beaucoup plus facile de franchir le mur du son que d’en gérer les répercussions sonores. Mais au cours des presque deux décennies écoulées depuis le chant du cygne du Concorde, un grand nombre d’entreprises et d’agences gouvernementales revisitent l’idée du voyage supersonique. Au moins un de ces projets, le Lockheed Martin X-59 QueSST en collaboration avec la NASA, se prépare à être testé en 2023. Son objectif est de remplacez le bang sonique par un « coup » sonore beaucoup plus doux.
Le voyage de demain pourrait-il ressembler beaucoup plus à celui d’hier ?
Une brève histoire du vol supersonique
Les passagers ont d’abord pu réserver des vols sur le Concorde dans les années 1970, mais le premier vol supersonique a eu lieu des décennies avant en 1947. Le Comité consultatif national pour l’aéronautique, l’US Army Air Forces et l’US Air Force ont choisi Chuck Yeager pour piloter le Bell X-1, surnommé Glamorous Glennis d’après l’épouse de Yeager. (Yeager, un vétéran de la Seconde Guerre mondiale qui avait piloté un chasseur-bombardier sur le théâtre européen, avait alors deux côtes cassées à la suite d’un accident d’équitation, mais ne voulait apparemment pas laisser passer l’occasion de dépasser Mach 1, la vitesse de son.)
Après le vol de preuve de concept du X-1, les États-Unis et des pays comme la France, la Suède, l’Allemagne et la Russie ont développé programmes militaires de vols supersoniquesmais ce n’est qu’en 1963 que le président John F. Kennedy annoncé un programme de vol commercial supersonique.
Un an plus tard, la Federal Aviation Administration a lancé l’opération Bongo II, au cours de laquelle l’armée de l’air a fait voler des bombardiers huit fois par jour au-dessus d’Oklahoma City pour évaluer les effets des bangs soniques sur le public. Sans surprise, les habitants de la ville n’étaient pas ravis des perturbations quotidiennes. Les Oklahomans ont allégué que les chiens d’assistance avaient trop peur pour faire leur travail, que les personnes âgées ont subi des chutes, que des fenêtres se sont brisées et que les plafonniers sont tombés. Même des troupeaux de poulets « avait été fou dans un vol erratique.” La FAA a finalement payé plus de 8 000 $ de dommages et intérêts pour leur gestion des tests de bang sonique et l’expérience s’est terminée prématurément en raison du déluge de plaintes.
« C’était il y a 180 jours que le calme normal d’Oklahoma City a été interrompu afin qu’une ville entière, peut-être pour la première fois dans l’histoire, puisse devenir un laboratoire expérimental », lire le début d’un article de presse depuis la fin de l’opération Bongo II. Les retombées ont engendré tellement de mauvaise volonté contre le programme que le financement américain pour le transport supersonique a finalement été coupé et que le vol supersonique au-dessus du sol américain a été interdit en 1973.
Les pays européens et l’Union soviétique ont continué à développer des avions de passagers supersoniques pendant cette période. Le Tupolev Tu-144 soviétique et le Concorde britannique et français ont transporté des passagers à des vitesses supersoniques dans les années 1970, mais les deux ont cessé le service commercial pour un certain nombre de raisons, notamment des problèmes de sécurité, un intérêt public en retard et des plaintes de bruit qui limitaient où les avions pourrait voler.
Ainsi, bien qu’il soit injuste de dire que le bang sonique a tué le Concorde, cela n’a certainement pas contribué à sa longévité. En fait, concevoir pour tenir compte du bang sonique n’a pas été une priorité pendant des décennies, Darren Hartlchercheur en ingénierie aérospatiale à la Texas A&M University, a déclaré au Daily Beast.
« Le Concorde s’en fichait », a déclaré Hartl. « Si vous survolez l’océan, personne ne se soucie de la force du boom. Mais alors vous êtes coincé à voler à travers l’océan.
Les phénomènes de bangs soniques sont sur les radars des chercheurs depuis des siècles, bien que les observer et comprendre pourquoi ils se produisent diffèrent énormément dans leur difficulté.
Steve Miller, chercheur en génie mécanique et aérospatial à l’Université de Floride, a déclaré au Daily Beast qu’un bang sonique est un système de compression et d’expansion des ondes d’air qui se produit lorsqu’un objet se déplace plus vite que la vitesse du son. L’air est rapidement et violemment comprimé avant de se dilater, et ces ondes descendent jusqu’au sol où elles peuvent être perçues comme deux claquements.
« Lorsque mes élèves demandent à quoi ressemble un bang sonique, je prends mon poing et claque le bureau aussi fort que possible deux fois », a déclaré Miller, même si plusieurs ondes aériennes sont à blâmer.
Tout ce qui se déplace à une vitesse supersonique (plus rapide que la vitesse du son) peut créer un bang sonique, y compris les engins spatiaux, les avions et même les balles tirées par une arme à feu. Mais il y a une grande différence entre le bang sonique d’un coup de feu, qui est créé par une petite balle volant dans l’air au niveau du sol, et celui d’un avion, qui crée un bang sonique continu à haute altitude pendant la durée de son vol supersonique. L’atmosphère et la météo peuvent également réfracter les ondes sonores, affectant considérablement la perception d’un bang sonique au niveau du sol, a déclaré Miller.
« Lorsque mes élèves demandent à quoi ressemble un bang sonique, je prends mon poing et claque le bureau aussi fort que possible deux fois. »
— Steve Miller, Université de Floride
L’étude de la perception du son, connue sous le nom de psychoacoustique, est à l’avant-plan avec le X-59 de la NASA. La mission nous dira quel est le seuil humain pour les bangs soniques, ouvrant la voie à la résurrection du vol supersonique commercial. Mais avant même que l’avion ne soit prêt pour les vols d’essai, la NASA mène déjà des recherches en psychoacoustique dans des environnements simulés. L’un d’eux est le Salle des effets intérieurs, un simulateur de bruit équipé de mobilier et d’œuvres d’art sur les murs. (« Littéralement, il y a des fougères », a déclaré Hartl.)
Les participants à ces expériences de bang sonique remplissent des sondages pour mesurer leur gêne, une métrique qui peut dépendre à la fois de l’intensité du bang et de la façon dont leur environnement y réagit. Une maison où la porcelaine fine résonne à cause d’un bruit fort pourrait rendre une personne plus ennuyée par un bang sonique qu’une usine de fabrication où les niveaux de bruit ambiant sont déjà élevés, a déclaré Miller. Ces tests, ainsi que ceux dans lesquels un Le X-59 survolera plusieurs villes américaines en 2024seront utilisés pour développer une meilleure échelle de mesure du volume et de l’intensité des bangs soniques et, finalement, pour fixer des limites à ces niveaux.
La conception du X-59 est également destinée à réduire le volume d’un bang sonique, le transformant en « plus d’un battement de coeur sonique », selon Site Internet de Lockheed Martin. L’avion a un nez élancé pour réduire la traînée et limiter le volume d’air comprimé lorsque l’avion vole; les entrées des moteurs sont au-dessus de l’avion, car elles peuvent produire leurs propres bangs soniques qui atteindraient le sol s’ils étaient montés sous l’avion ; et le X-59 vole plus lentement que le Concorde pour diminuer le bang sonique qu’il produit.
Pour être clair, même si la mission se passe bien, les passagers ne pourront pas réserver de trajet sur le X-59. Il s’agit plutôt d’un avion expérimental qui pourrait un jour influencer la conception des avions commerciaux, en particulier si les tests de gêne conduisent à des limites sur le volume sonore des bangs soniques. Les compagnies aériennes devront tenir compte de l’économie des voyages supersoniques, pas seulement du son. C’est là qu’une autre qualité subjective pourrait entrer en jeu.
« La prochaine fois que vous volerez, regardez par la fenêtre la beauté du vol, puis demandez-vous : ‘Comment serait-ce de voler en supersonique ?' », a déclaré Miller. « Il y a définitivement de la magie dans tout cela. »
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