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Spécial « INFRASONS »
out phénomène de nature violente et impulsionnelle,
tel qu’un coup de foudre ou une explosion, crée à son
voisinage de fortes discontinuités de la pression atmos-
phérique qui sont génératrices d’infrasons. Ces infrasons
présentent la caractéristique d’être peu atténués par l’at-
mosphère et sont donc susceptibles de se propager sur de
très grandes distances (quelques dizaines voire centaines
de kilomètres). Les études sur l’onde de souffle des pièces
d’artillerie menées pendant la Première Guerre Mondiale
ont ainsi débouché sur des techniques efficaces d’iden-
tification et de localisation des pièces lourdes à partir
d’écoutes réalisées par plusieurs stations. Le bang soni-
que des aéronefs n’a évidemment été constaté et étudié
qu’après la Deuxième Guerre Mondiale au cours de laquelle
certains avions semblent avoir approché le “mur du son”
en piqué, les ondes de choc créées étant assez fortes
pour endommager la cellule de l’avion et en particulier les
ailes, d’où l’évolution radicale de leur forme pour aboutir
à l’aile delta de l’avion “Concorde”. Les avions expérimen-
taux et de combat passent régulièrement le mur du son
depuis 1947, le “Concorde” le franchit pour la première
fois en 1969. C’est en rapport avec la mise en service de
cet avion que le bang sonique (ou supersonique) fait l’ob-
jet de nombreuses expérimentations en France, avec les
campagnes “Jéricho” menées par le Centre d’Essais en
Vol et l’Armée de l’Air.
Par la suite, les vols commerciaux effectués par le
“Concorde” à une vitesse largement supersonique (Mach 2
en croisière à 17 000 m d’altitude) ont permis de réali-
ser de nombreuses mesures à des distances de l’avion
comprises entre 100 et 3 000 km. À ces distances, le
bang sonique perd ses caractéristiques impulsionnelles
pour se transformer progressivement en grondement que
les enregistreurs peuvent percevoir pendant plusieurs
secondes, voire plusieurs minutes. Il est alors intéressant
de corréler la trajectoire et les données de vol de l’avion
avec les signaux reçus.
Généralités sur le bang sonique
L’impact d’un mobile supersonique dans l’air crée un sillage
de choc que l’on peut comparer à un sillage de navire,
avec une onde avant en surpression (cône de Mach) et
une onde arrière en dépression. Cette alternance de
fronts de choc donne un profil de pression caractéris-
tique appelé «onde en N» qui se traduit à l’oreille par la
perception d’un claquement comparable à un coup de
fouet (onde balistique des projectiles) ou d’une détonation
de forte intensité susceptible d’occasionner des dégâts
matériels voire des atteintes physiologiques (bang super-
sonique des aéronefs).
Bang sonique et infrasons
Jean Varnier, Géraldine Ménéxiadis,
Ingrid Le Griffon
ONERA
Office National d’Etudes et de
Recherches Aérospatiales
Département DSNA
29, avenue de la Division Leclerc
92320 Châtillon
Résumé
Tout phénomène de nature impulsionnelle, comme une explosion, un coup de canon
ou un coup de foudre, engendre des infrasons qui se propagent sur de très longues
distances, étant peu affectés par l’absorption atmosphérique. Le bang sonique des
aéronefs, lanceurs ou météorites appartient évidemment à cette catégorie. En cours de
propagation, le signal se déforme et devient un grondement dont la durée peut atteindre
plusieurs minutes à des distances de l’ordre de mille kilomètres. Il est néanmoins
souvent possible de distinguer l’émission du bruit de fond naturel et de la relier, par
des techniques de goniométrie et d’analyse spectrale, à la source sonore d’origine.
Les enregistrements du bang sonique et les données de vol de l’avion “Concorde”
constituent à ce titre une base de données expérimentales intéressante et complète.
Abstract
Any phenomenon of an impulsive nature, such as an explosion, a gun shot or a clap of
thunder, generates an infrasonic emission which is propagated at very long distance, as
the atmospheric absorption has only a limited influence on it. The sonic boom of aircraft,
launchers or meteorites obviously belongs to this category. During its propagation, the
signal is distorted and becomes a rumble, the duration of which can reach several
minutes at a distance of about one thousand kilometers. However, it is often possible
to make the distinction between the emission and the natural background noise and to
relate it to the sound source of origin by using goniometry and spectrum analysis. In this
respect, the recordings of the sonic boom and the flight data of the “Concorde” airliner
provide an interesting and complete experimental data base.
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