Vous voulez surmonter la vitesse du son

1997/11/01 Azkune Mendia, Iñaki - Elhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Patenteak/Asmakizunak
• Fisika

Les véhicules à quatre roues ont commencé à briser les records de vitesse il y a longtemps. Neuf ans après la présentation de la première voiture à Paris (1898), le comte de Chasseloup obtient la marque de 63 km/h. Véhicule de marque Jeantaud et actionné par moteur électrique.

La voiture «Serpollet», à moteur à vapeur en 1902, a parcouru 120 kilomètres par heure. En 1925, le Britannique Campbell monte la marque à 240 km/h et dix ans plus tard à 480 km/h. Dans quatre ans (1939), John Cobb quitta la frontière à 593,5 km/h et à partir de là il fut difficile d'établir de meilleurs records. En 1947, John Cobb atteignit une vitesse de 637 km/h, mais le véhicule était aussi plat que la platine et aussi exigeant que la nageoire de vol. En outre, il avait deux moteurs d'avion de 1000 kW de puissance pour le propulser. Le principal problème à cette vitesse était la résistance à l'air du véhicule.

En 1939, les ingénieurs de Daimler-Benz avaient conçu un véhicule aérodynamique d'une puissance de 2600 kW avec des attentes d'atteindre une vitesse de 700 km/h. Le projet a été suspendu par la Seconde Guerre mondiale.

En 1964, Donald Campbell a fourni son bolide avec une turbine de 3.700 kW de puissance jusqu'à atteindre une vitesse de 648,7 km/h. L'année suivante, cependant, Bob Summers marque aux États-Unis avec un véhicule plus léger 655,7 km/h. Les quatre moteurs de Chrysler lui ont affecté une puissance totale de 1.800 kW.

Vitesses 500-1000 km/h

Pendant ce temps, l'Américain Graig Breedlove a suivi un autre chemin. Parce que les avions vont plus vite que la voiture et l'avion réacteur est plus rapide que l'avion hélice, il a préparé un véhicule avec turboréacteur sur un châssis à trois roues. Le Grand Lac Salé de l'Utah a atteint 657 km/h, mais la Fédération Internationale des Voitures n'a pas accepté cette marque.

En fait, le véhicule de Breedlove était une remorque tirée par le réacteur, pas une voiture avec des roues motrices. Cependant, la Fédération internationale des motocyclistes a été aussitôt organisée et la nouvelle catégorie a été lancée, celle de sid propulsé par réaction.

Cependant, les conditions pour homologuer le record étaient les mêmes : à deux égards la distance d'un mile (1.609 mètres) doit être parcourue en une heure. En dehors de ce mile, le véhicule est à une distance suffisante pour accélérer et ensuite pour freiner. La marque homologuée est la moyenne des deux passages, il est donc inférieur à la vitesse maximale instantanée du véhicule. En outre, les nouvelles marques doivent avoir au moins 1% de plus que les précédentes.

Il y a peu d'endroits dans le monde pour effectuer les essais mentionnés. Il s'agit généralement de lacs de sel secs : le Black Roc du Nevada aux États-Unis, le Grand Lac Salé de l'Utah ou le lac Eyre en Australie.

En 1963, l'homme le plus rapide sur le terrain était Craig Breedlove, 26 ans, avec une vitesse de 657 km/h. L'année suivante, Art Arfons a augmenté la marque à 863,8 km/h sur un véhicule similaire appelé Green Monster, mais en 1965 Breedlove a progressé et atteint une vitesse de 893,2 km/h. Quatre jours plus tard, Arfons a porté la marque à 927,9 km/h et une semaine plus tard, Breedlove à 966,6 km/h.

Près de la vitesse du son

En 1970, Gary Gabelich commence à rivaliser. Il a préparé un véhicule appelé Blue Flame avec moteur fusée. Cette propulsion a atteint une vitesse de 1.001,6 km/h, marque qui a duré treize ans. En fait, en 1983, le Britannique Richard Noble a roulé 1.019,47 kilomètres par heure dans un véhicule alimenté par le réacteur.

Depuis lors, plus d'une équipe a travaillé à briser cette marque et surtout à obtenir la vitesse du son. Mais les problèmes ne sont pas de toutes sortes. Il est difficile de maintenir l'équilibre lorsque le véhicule circule au-dessus de la roue à une vitesse supérieure à 600 km/h et de maintenir le trajet droit lorsqu'il est freiné. De plus, en approchant la vitesse du son, de sérieux problèmes aérodynamiques se produisent. Il y a une expérience dans les avions sur ces problèmes, mais en plus des essais et des simulations de laboratoire sur terre, aucun test réel n'a encore été effectué.

Graves problèmes par ondes de choc

Avant tout, il faut préciser que la vitesse du son dans l'air ne varie pas en fonction de la pression, mais dépend de la température. La vitesse à 0 (C) est de 1.195 km/h, de 15 (C) à 1.225 km/h, de 20 (C) à 1.235 km/h et de 30 (C) à 1.250 km/h. Dans les lacs de sel, la vitesse de l'air ronde généralement 1.235 km/h.

Les difficultés se trouvent plus dans la plage supersonique à supersonique qu'à vitesse supersonique, c'est-à-dire entre 1.100-1.300 km/h. Cette zone critique est bien connue des pilotes d'avions. L'air glisse de façon irrégulière et à des vitesses différentes dans les différentes sections de la carrosserie. Par conséquent, la pression aérodynamique varie beaucoup d'un point à l'autre. Les ondes de choc et les zones dangereuses à haute pression sont ainsi générées. Richard Noble, quand il a établi sa marque en 1983, a vu ces ondes de choc à l'extrémité du véhicule.

Aujourd'hui, ils savent comment éviter l'impact des ondes de choc sur les avions, mais que faire sur la machine à quatre roues qui circule sur le sol est le cidre de l'autre cuve. D'une part, il n'y a pas d'expérience et d'autre part, l'air au niveau de la mer est plus dense que dans de grandes altitudes. En outre, les ondes de choc extrêmes de l'avion peuvent être propagées dans l'air dans toutes les directions, mais dans le véhicule terrestre, même si le haut et les côtés sont libres, sous il y a la terre.

Les différences de pression provoquées par les ondes de choc peuvent entraîner le décollage du véhicule, le clouage au sol ou la rotation latérale.

Concurrents actuels

Les principaux concurrents actuels pour briser la marque sont Breedlove (avec son “New Spirit of America”) et Noble (avec son “Thrust SSC”). Les deux essaient de résoudre les risques que nous venons de mentionner. Breedlove veut préparer le matériel en fonction des données qu'il obtient en effectuant les tests à plus grande vitesse. Noble, quant à lui, se base sur des simulations sur l'ordinateur et sur des essais réalisés avec des maquettes sur patins à une vitesse de 1300 km/h.

Chacun de ces véhicules a son propre système de contrôle de stabilité et de déplacement. À ces vitesses le véhicule ne se conduit pas avec volant mais avec contrôle informatique. L'appareil Breedlove a trois roues guide alignées à l'extrémité du véhicule. Dans le noble, les deux roues arrière déterminent le parcours et la suspension hydraulique modifie l'équilibre.

En plus de ces deux concurrents, il en existe d'autres. Art Arfons prépare son nouveau “Green Monster”. Australian Ross McGlashan a atteint une vitesse de 900 km/h avec sa machine « Aussie Invader III » dans un lac sec près d'Adélaïde. La maison de McL, dédiée à la fabrication de bolides pour la formule 1, prépare un véhicule appelé “Maverick”. Ces deux dernières machines ont des turboréacteurs, mais à partir de là, nous savons peu.