Les flux hypersoniques impliquent des vitesses supérieures à cinq fois la vitesse du son. Dans de telles conditions, les ondes de choc se forment par suite de la compression rapide de l'air ou d'autres gaz.

Les bases de la formation de l'onde de choc

Les ondes de choc sont des régions minces où les propriétés de l'écoulement, telles que la pression, la température et la densité, changent brusquement. Elles se produisent lorsqu'un objet se déplace à travers un fluide à des vitesses supersoniques, ce qui provoque une compression soudaine du fluide.

Principes théoriques

La formation des ondes de choc peut être décrite par les conditions de Rankine-Hugoniot, qui relient les propriétés de flux à travers le choc. Ces conditions sont dérivées des lois de conservation de la masse, de l'élan et de l'énergie.

Solutions d'ingénierie

La conception de véhicules hypersoniques nécessite la gestion des effets des ondes de choc pour réduire la traînée et les charges thermiques. Les techniques comprennent la façonnage du véhicule pour contrôler les positions des chocs et l'utilisation de matériaux qui résistent aux températures élevées.

Principaux points à considérer

  • Contrôle des ondes de choc pour une efficacité aérodynamique
  • Systèmes de protection thermique
  • Techniques de visualisation du flux
  • Choix de matériaux pour une résistance à haute température