Les capsules de retour sur Terre, certains missiles, ou encore les lanceurs, atteignent des vitesses dîtes hypersoniques.
Modélisation d'une interaction de chocs hypersoniques.
(DAFE :B. Chanetz)
Maquette utilisée en soufflerie pour modéliser une interaction de chocs hypersoniques.
A ces vitesses, supérieures à cinq ou six fois la vitesse du son*, les ondes de choc résultant de la vitesse de pénétration des engins dans l'air peuvent interagir entre elles. Ce phénomène est appelé interaction de chocs hypersoniques**.
L'onde de choc se caractérise par une brusque élévation de la pression. Il y a interaction de chocs lorsque, par exemple, l'onde de choc générée par le nez d'un lanceur de type Ariane croise celle générée par l'un de ses boosters latéraux. En régime hypersonique, les interactions de chocs génèrent des flux thermiques locaux à la paroi pouvant atteindre des niveaux de 10 à 20 fois supérieurs à ceux obtenus en aval d'une seule onde de choc.
Certaines interactions de chocs sont produites en soufflerie hypersonique à l'aide de maquettes constituées d'une plaque inclinée engendrant une première onde venant frapper une seconde créée par un cylindre. Les résultats de ces expériences permettent de prévoir l'impact, parfois destructeur, des interactions de chocs hypersoniques sur les engins.
Lexique
*Vitesse du son
Vitesse de déplacement des ondes de pression caractérisant le son. Cette vitesse dépend de nombreux paramètres : température, pression, milieu de propagation, degré d'humidité… Par exemple, la vitesse du son dans l'air sera de 340 mètres par seconde, alors que dans l'eau, elle atteindra les 1460 mètres par seconde.
**Hypersonique
Se dit d'un véhicule ou d'un écoulement dont la vitesse est supérieure à Mach 5, soit environ 5500 km/h.
Des phénomènes spécifiques caractérisent ce régime (dissociation, ionisation, déséquilibre chimique ou thermique de l'écoulement) et modifient notablement les conditions de vol des véhicules.
