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La NASA s’apprête à tester les avancées d’un outil essentiel destiné à mesurer les énigmatiques « coups de sonicité » générés par son avion supersonique silencieux de recherche X-59 pendant le vol.
Une sonde de détection d’impact est un instrument aérodynamique en forme conique, conçu spécifiquement pour capturer les ondes de choc uniques produites par le X-59. Des chercheurs du Centre de Recherche de Vol Armstrong de la NASA, situé à Edwards en Californie, ont mis au point deux versions de cette sonde pour recueillir des données précises sur la pression durant le vol supersonique. La première sonde est optimisée pour des mesures à proximité du champ de choc, tandis que la seconde, destinée à un altitude entre 5 000 et 20 000 pieds en dessous de l’appareil, mesurera les variations de pression au sein du champ élargi.
Lorsque qu’un avion vole à des vitesses supersoniques, il engendre des ondes de choc qui se propagent à travers l’air ambiant, produisant des bruits assourdissants. Le X-59 a été conçu pour rediriger ces ondes, réduisant ainsi le volume des bruits aigus en des sons plus atténués. Au cours des essais, un avion F-15B, équipé de la sonde de détection d’impact, volera en compagnie du X-59. Cette sonde, d’environ 1,80 mètre, collectera en continu des milliers d’échantillons de pression par seconde, permettant de capter les variations de pression de l’air au passage des ondes de choc. Les données recueillies seront cruciales pour valider les modèles informatiques prédisant l’intensité des ondes de choc produites par le X-59, élément central de la mission Quesst de la NASA.
« Une sonde de détection d’impact représente la référence, comparant les données prévues aux mesures réelles », a déclaré Mike Frederick, chercheur principal de la NASA pour ce projet.
Pour la sonde optimisée pour le champ proche, le F-15B volera à proximité du X-59, à son altitude de croisière d’environ 18 000 mètres (55 000 pieds), en adoptant une configuration « en tête », permettant ainsi aux chercheurs d’analyser les ondes de choc en temps réel. La seconde sonde, destinée à des missions distinctes, fournira des données lorsque les ondes de choc seront plus proche du sol.
La capacité des sondes à détecter des variations de pression minimes est d’une importance capitale pour le X-59, étant donné que ses ondes de choc devraient être bien moins intenses que celles des autres avions supersoniques. En confrontant les données des sondes avec les prédictions de modèles informatiques avancés, les chercheurs pourront réaliser une évaluation plus précise.
« Les sondes possèdent cinq ports de pression, un à l’extrémité et quatre autour du cône », explique Frederick. « Ces ports mesurent les fluctuations de pression statique alors que l’avion traverse les ondes de choc, ce qui nous aide à comprendre les caractéristiques des ondes de choc d’un avion donné. » Ces ports combinent leurs mesures pour évaluer la pression locale, la vitesse et la direction du flux d’air.
Les chercheurs vont prochainement tester de nouvelles mises à jour de la sonde de détection d’impact pour le champ proche lors de vols d’essai, au cours desquels la sonde du F-15B collectera des données en suivant un autre F-15 durant un vol supersonique. Les améliorations incluent un meilleur positionnement des transducteurs de pression, situés à seulement 12 centimètres de leurs ports, contrairement à près de 3 mètres auparavant, ce qui avait entraîné des délais d’enregistrement et des mesures biaisées.
La sensibilité à la température des précédents modèles avait également posé des défis, induisant des fluctuations dans la précision lors de changements de conditions. Pour y remédier, l’équipe a conçu un système de chauffage permettant de maintenir les transducteurs à une température constante pendant le vol.
« La sonde répondra aux exigences de résolution et de précision de la mission Quesst », a affirmé Frederick. « Ce projet démontre comment la NASA peut adapter des technologies existantes pour relever de nouveaux défis. »
Ma Vision
Il est fascinant de voir comment des innovations dans le domaine de l’aéronautique pourraient potentiellement transformer notre perception des vols supersoniques. La capacité à atténuer les effets sonores de ces technologies pourrait ouvrir la porte à des voyages aériens plus rapides tout en préservant une certaine tranquillité pour les régions survolées. Dans ce contexte, l’étude des ondes de choc et l’amélioration continue des technologies de suivi sont essentielles. Cela pourrait accroître l’acceptation du public envers les avions supersoniques, un besoin crucial pour l’avenir de l’aviation commerciale.
- Source image(s) : www.nasa.gov
- Source : https://www.nasa.gov/image-article/la-nasa-probara-tecnologia-para-medir-las-singulares-ondas-de-choque-del-x-59/
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