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Quand un mobile atteint la vitesse du son dans un fluide (comme un avion dans l'air par exemple), il se produit un phénomène de concentration de l'onde de surpression qui provoque une onde de choc (qui peut être entendue dans l'air). Ainsi, quand, à proximité, un avion s'est déplacé à une vitesse supérieure (ou égale) à celle du son dans l'air, on entend une sorte d'explosion ou bang supersonique, parfois un double bang. Ce phénomène accompagne l'objet tant qu'il dépasse la vitesse du son ; c'est pourquoi le bang que l'on entend ne correspond pas au franchissement du mur du son, contrairement à ce que l'on croit souvent.

Le mur du son est un phénomène lié au domaine transsonique, Un écoulement autour d'une aile (autour d'une balle de fusil, c'est qualitativement la même chose), subsonique loin de celle-ci, est accéléré dans son voisinage jusqu'à atteindre Mach 1. Le retour au subsonique se fait à travers une compression brutale, l'onde de choc. Ceci entraîne une augmentation de la traînée et un décollement à l'aval de l'onde de choc qui se traduit par une instabilité analogue au décrochage.

Si la vitesse augmente à partir de là, l'onde de choc recule jusqu'à atteindre le bord de fuite et il se forme une autre onde de choc devant le bord d'attaque. Le mur du son est alors franchi : l'écoulement a retrouvé la stabilité avec le régime supersonique qui se caractérise par les deux ondes de choc à l'origine du double bang.

On notera que quand l'atmosphère est très humide, par un phénomène proche de celui qui produit la traînée blanche courante derrière un avion à réaction, le phénomène peut s'accompagner d'une condensation locale qui permet de visualiser l'onde de choc sous la forme d'une sorte de bouclier plus ou moins vaste qui précède légèrement l'avion.

On entendait sur les premiers avions supersoniques un double bang, mais souvent très proches et pas toujours faciles à distinguer. Le premier correspond à l'onde de choc issue du nez de l'avion et surtout du bord d'attaque des ailes, le second est formé sur l'empennage. Dans les avions modernes, la section de l'avion est ajustée de manière qu'il n'y ait pas de discontinuité de la section globale de l'avion, ce qui se traduit notamment par un pincement du fuselage à la jonction avec les ailes. À cause de cette forme générale, l'onde de choc à grande distance est à présent unique.

Origine physique du « bang » supersonique

Onde de pression et onde de choc

Le « bang » supersonique est une onde qui est à la fois de pression et de choc. Une onde de choc est un cas particulier d'onde, dont le profil a une très forte discontinuité. En réalité, il n'y a jamais de réelle discontinuité en physique, mais la variation au niveau de la « discontinuité » est telle que le phénomène devient qualitativement différent par rapport à ce qui se passe dans le reste de l'espace.

Signal de déplacement et vitesse du son

Une onde accompagne le déplacement de tout mobile dans un fluide (ici, un avion dans l'air). Elle vient de ce que l'avion qui force son passage dans l'air impose à chaque instant T une petite variation de pression (surpression due à l'intrusion, suivie d'une relaxation), qui se propage comme un signal pour les molécules d'air : « poussez-vous, l'avion arrive ».

Par définition, ce signal se propage à la vitesse du son, notée c. Si l'avion fait un déplacement élémentaire à un instant T0, au bout d'un temps t l'information parvient aux molécules situées sur une sphère de rayon c.t, centrée sur la position initiale de l'avion. Cependant, entre temps, l'avion a continué d'avancer.

Voir schémas dans Nombre de Mach. Les dessins explicatifs sont faits en deux dimensions, et la sphère en question y est figurée par un cercle. Cela ne change rien à l'explication, bien entendu.

Formation de l'onde de choc

Quand la vitesse de l'avion dépasse la vitesse c du son, au bout d'un instant T1 il a dépassé l'onde qu'il avait émise à l'instant T0 (puisqu'il va plus vite que le son). On montre facilement que le cercle correspondant aux deux signaux T0 et T1 (qui s'élargissent avec le temps) ont toujours une intersection.

Au point d'intersection de ces deux cercles, les deux signaux se superposent : l'un dit « poussez-vous l'avion arrive d'ici » et l'autre dit « poussez-vous vraiment, il arrive de là ». L'intersection des ondes fait que le signal est renforcé. En fait, l'avancement de l'avion étant continu, la superposition des ondes ne se réduit pas à une intersection, mais forme une caustique continue : l'enveloppe de tous les signaux, dont on montre qu'elle forme un cône.

Avant le passage de cette caustique, le signal n'est pas arrivé aux molécules. Au passage de la caustique, les molécules reçoivent brusquement le signal correspondant à toute une portion de la trajectoire, portion d'autant plus longue et en un temps d'autant plus bref que l'avion va vite.

Littéralement, se crée un choc, toute une armée hurlant en phase « poussez-vous, l'avion arrive » : le signal surpression / relaxation qu'une molécule reçoit prend une brusque marche d'escalier, techniquement décrite comme un « choc ». C'est cette alternance d'un pic de surpression et d'une relaxation, signal d'avancement extrêmement amplifié par le phénomène de caustique, qui peut briser les vitres.

Bang supersonique en altitude

En altitude, deux phénomènes se combinent : d'une part, l'énergie de l'onde est conservée dans le cône de choc, et donc se dilue quand ce cône s'élargit : elle est inversement proportionnelle à la distance de la source d'origine (ou au rayon du cône). D'autre part, l'atmosphère n'étant pas homogène, il y a des phénomènes de réfraction (exactement comme des mirages) qui font que l'énergie du choc tend à se dissiper vers le haut.

Du coup, les supersoniques en altitude ne s'entendent pratiquement pas au sol; il faut un passage à basse altitude pour que le « bang » supersonique ait un effet quelconque.

Origine de l'expression

Le terme de mur du son a une signification d'abord historique. En effet, lorsque les aviateurs de la Seconde Guerre mondiale ont commencé à s'approcher de cette limite, ils ont remarqué des phénomènes d'instabilité et un durcissement des commandes de l'avion. Cette combinaison a rendu l'approche de cette limite particulièrement difficile, au point que les aviateurs avaient fini par l'appeler le mur du son. Lorsque Chuck Yeager a franchi cet obstacle à bord du Bell X-S1 le 14 octobre 1947, le terme est quand même resté pour donner une description imagée d'une augmentation brutale de la résistance.

« Mur du son » est en fait une expression que l'on doit à un ingénieur britannique des années 40, W. F. Hilton, qui se demandait si un avion pourrait jamais dépasser la vitesse du son. Lorsqu'un avion vole à une vitesse inférieure à celle du son, il génère des perturbations de l'écoulement d'air. Si sa vitesse approche celle du son (331 m.s ^{− 1} dans l'air à 0°C), il engendre des ondes sonores très fortement comprimées. À la vitesse supersonique, les ondes forment des ondes de choc coniques appelées cônes de Mach. En atteignant le sol, ces derniers produisent le bang supersonique. L'aérodynamisme et la voilure des avions, en forme de flèche, contribuent à pallier les inconvénients des ondes de choc. Cependant, aucun moyen n'a été réellement expérimenté pour éviter le bang supersonique, car la pointe du cône de Mach part de l'avion et sa base se dirige vers la terre. Et c'est le choc de la surpression et de la décompression de l'air sur nos tympans qui produit la (double) détonation. On suppose qu'un appareil qui utiliserait la propulsion par MHD (il y a eu plusieurs essais en soufflerie), ne produirait pas le bang supersonique.

Le Mystère II est un avion de chasse construit par Dassault Aviation dans les années 1950. Directement dérivé de l'Ouragan et construit à 150 exemplaires, c'est le premier avion de conception française capable de dépasser le mur du son. Le Mystère II est cependant un appareil de transition qui ne restera en service que quelques courtes années avant d'être remplacé par le plus performant Mystère IV.

Liens Externes:

Roger Carpentier : http://pdennez.free.fr/hommes/html/h021.html

Un peu de physique : http://www.sayaviation.free.fr/concorde/mur%20du%20son.htm

Schéma du mur du Son :

http://perso.id-net.fr/~brolis/docs/mur/mur1.html

Vitesse du son : http://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_du_son

Nombre de Mach : http://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_de_Mach

Supersonique : http://fr.wikipedia.org/wiki/Supersonique

et toujours en ce moment l'histoire du père Noel ,cliquez ici:

LE PERE NOEL

mercredi 05 décembre 2007, a 13:22

Saint-Nicolas

Saint Nicolas, également connu sous le nom de saint Nicolas de Myre ou de saint Nicolas de Bari, né à Patara, en Lycie, en 270, mort en 345, est un saint populaire à l'origine du personnage du Père Noël.

Sa commémoration chrétienne le 6 décembre (le 6 décembre julien pour la majeure partie des orthodoxes) est une fête très populaire dans bien des pays du monde. À la Saint Nicolas , la tradition veut que les enfants, qui durant toute l'année, furent sages se voient donner du pain d'épice (remplacé aujourd'hui par du chocolat). Et pour ceux qui n'auront pas fait figure d'enfant sage, se voient donner des coups de martinet par les père fouettard.

Biographie

Nicolas se trouva orphelin suite à une épidémie de peste. Évêque de la ville de Myre en Lycie, située dans l'Anatolie du sud-ouest, près d'Antalya, en Turquie actuelle. Selon la tradition, il est présent au I^er concile de Nicée en 325. Il serait décédé un 6 décembre.

Sa vie est remplie d'anecdotes souvent représentées dans l'iconographie religieuse : ainsi, apprenant qu'un père n'a pas de quoi fournir une dot de mariage à ses trois jeunes filles, Nicolas jette de l'argent dans leurs bas qu'elles avaient mis à sécher sur la cheminée. Grâce à lui, le père peut assurer le mariage de ses trois jeunes filles. Il ressuscite aussi trois enfants qui, étant allés glaner aux champs, avaient été tués et découpés par un boucher. Il sauve également de la tempête un bateau portant une cargaison de blé pour la ville de Myre.

Ses ossements sont conservés dans une église de Myre jusqu'au XI^e siècle. Ils ont la particularité de suinter une huile sacrée. Cette manne est connu dans l'Europe du Moyen Âge. Cette célébrité attire soixante-deux marins venus de Bari, qui volent et ramènent ces reliques.

C'est un saint très populaire ; il est le patron des enfants, des étudiants, des enseignants, des marins, des vitriers, des bouchers, des jeunes filles à marier, des voyageurs, de la Lorraine et de la Russie. Lors de sa fête, on distribue parfois des friandises et des cadeaux aux enfants.

Une histoire pieuse

Bien que destinée aux enfants, une des légendes de saint Nicolas est plutôt effrayante. « Ils étaient trois petits enfants, qui s'en allaient glaner aux champs », comme dit la chanson. Perdus, ils demandèrent l'hospitalité chez un boucher qui ne trouva rien de mieux que de les tuer, les découper et les mettre au saloir.

Saint Nicolas vint à passer sept ans plus tard et demanda à son tour l'hospitalité. Il insista pour manger le petit salé préparé sept ans plus tôt. Le boucher s'enfuit et saint Nicolas ressuscita les trois enfants. »

C'est donc une légende heureuse, mais néanmoins assez effrayante. Selon certaines traditions, le Père Fouettard qui accompagne saint Nicolas serait en fait le boucher de l'histoire. Pour lui faire regretter son méfait, ce dernier l'aurait condamné à l'accompagner lors de sa distribution de récompenses, en lui assignant la tâche de punir les enfants désobéissants.

La légende des trois enfants est née d'une erreur d'interprétation d'un vitrail représentant un miracle du saint. Il s'agirait, selon les historiens, d'une scène représentant saint Nicolas sauvant trois chevaliers suppliant son aide au sommet d'une tour. Saint Nicolas est le personnage principal de la scène, et comme souvent au Moyen Âge, il n'est pas representé à l'échelle, mais en beaucoup plus grand pour montrer son importance. C'est ce détail qui aurait ouvert la voie à une mauvaise interprétation ; et les trois chevaliers au sommet d'une tour sont devenus trois enfants dans un baquet.

Selon certains, le Père Fouettard est une invention des Messins lors du siège de leur ville par les Bourguignons, en pleine période de festivité de la Saint-Nicolas. De là leur serait venue l'idée de se moquer du chef ennemi, Charles Quint en le représentant sous les traits du boucher de la légende de saint Nicolas.

Lors de sa naissance, saint Nicolas se serait tenu tout seul debout, bien droit sur ses jambes. Il s'agirait, selon la légende, de son tout premier miracle.

Saint Nicolas et la Lorraine

Du fait de l'arrivée en Lorraine, d'une relique du saint, sa dextre bénissante, en 1090, Saint-Nicolas-de-Port, possède une basilique gothique flamboyante dédiée au saint qui est le patron de la Lorraine. Chaque année, le samedi le plus proche de la Saint-Nicolas, une grande procession remplit la basilique en retraçant la vie du saint par des chants et spectacles.

Liens

http://www.stnicolas.org/

http://www.stnicholascenter.org/Brix?pageID=23

http://www.musicanet.org/robokopp/french/ilsetaie.htm

Histoire du Père Noël et plus,cliquez-Ici

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