Arrivée 49, 000 pieds au-dessus du site d'essai, plus haut que les compagnies aériennes volent, Le pilote d'essai du centre de recherche en vol Armstrong de la NASA, Jim "Clue" Less, arrête les postcombustion de son F/A-18 juste avant Mach 1, la vitesse du son, ou environ 630 mph à cette altitude.

Il a fallu presque tout ce que cet avion a pour atteindre ce sommet dans le ciel, mais il ne restera pas longtemps. Faire rouler en douceur l'avion de chasse réutilisé pour que le ciel et le sol aient changé de place, Clue tire sur le bâton et pointe le nez vers le bas.

Il vise un point précis sur le terrain où, quelque part devant, Des chercheurs de la NASA écoutent le ciel pendant que des centaines de volontaires recrutés vaquent à leurs occupations quotidiennes, prêt à signaler ce qui se passe ensuite - s'ils remarquent quoi que ce soit.

Avec l'aide de la gravité et de postcombustion rallumés, l'avion bimoteur tombe gracieusement comme une brique et accélère rapidement, comme en allant vraiment vite. Clue fait à nouveau rouler le F/A-18 pour remettre le ciel à sa place et frappe à travers Mach 1.

Les molécules d'air commencent immédiatement à protester contre l'intrusion de ce jet supersonique en générant des dizaines de minuscules ondes de choc, qui, lorsqu'ils s'éloignent de l'avion, se rassemblent pour former deux ondes de choc distinctes devant et derrière le F/A-18.

Normalement, toute personne se tenant au sol alors que l'avion rapide vole au-dessus de sa tête ressentirait ces deux ondes de choc en entendant un son souvent surprenant, pour certains ennuyeux, et généralement BOOM-BOOM à ne pas oublier !

Mais cette plongée supersonique est tout sauf normale.

Ayant atteint une vitesse maximale de Mach 1,1 lors d'un plongeon très raide, avec de plus en plus de sol remplissant rapidement la vue depuis le cockpit, Clue tire à nouveau sur le bâton.

Son corps s'appuie contre son siège alors qu'il vise à se retirer à 3,5 g, ou trois fois et demie la gravité normale – juste une autre journée au bureau pour un pilote de recherche de la NASA.

Alors que le F/A-18 de la NASA recommence à grimper, permettant à Clue de se préparer pour une autre plongée, et ayant touché le fond aux alentours de 32, 000 pieds, quelque chose d'intéressant arrive aux ondes de choc supersoniques émanant de l'avion grâce à cette manœuvre.

Directement sous l'avion, les ondes de choc se concentrent dans un très fort, paire ciblée de bangs soniques. Il n'y a pas assez d'énergie pour causer des dommages ou des blessures, mais c'est absolument assez fort pour attirer l'attention immédiate si quelqu'un se trouve en dessous.

Pendant ce temps, quelques miles avant le point de plongée, les ondes de choc supersoniques obéissent consciencieusement aux lois de la physique - dans ce cas, les lois relatives à l'énergie. Si l'énergie du bang sonique du F/A-18 est concentrée et renforcée dans une direction, alors les ondes de choc doivent se propager et s'affaiblir dans l'autre sens.

Le résultat dans ce domaine :une paire de bangs soniques silencieux – des coups doux, vraiment - quelles personnes sur le terrain, y compris les chercheurs de la NASA et les bénévoles résidents, remarquera peut-être à peine, s'ils entendent quoi que ce soit.

Mesurer la perception du public

Donc, Lequel est-ce? Avis ou pas ?

Les innovateurs aéronautiques de la NASA sont déterminés à découvrir, et avec raison.

L'agence a récemment attribué à Lockheed Martin Aeronautics Company un contrat de 247,5 millions de dollars pour la construction d'un avion X plus rapide que le son, désormais sous la désignation officielle de X-59 « QueSST », qui fera la démonstration de technologies supersoniques silencieuses en vol rectiligne et en palier au-dessus d'un grande surface.

C'est une énorme amélioration par rapport à la plongée avec le F/A-18, qui ne peut que "simuler" le bruit sourd plus silencieux sur une zone très limitée en dessous, avant son point de visée.

Dans le cadre de la mission de démonstration en vol Low-Boom, le X-59 est façonné de manière à ce que les ondes de choc supersoniques ne se fusionnent pas pour créer les bangs soniques caractéristiques, ce qui a incité le gouvernement à interdire les vols supersoniques au-dessus des terres il y a des années.

"Avec le X-59, vous allez toujours avoir plusieurs ondes de choc à cause des ailes de l'avion qui créent de la portance et du volume de l'avion. Mais la forme de l'avion est soigneusement adaptée de telle sorte que ces ondes de choc ne se combinent pas, " a déclaré Ed Haering, un ingénieur aérospatial de la NASA à Armstrong.

"Au lieu d'avoir un gros boum-boum, vous allez entendre au moins deux bruits sourds, si vous les entendez même du tout, " a déclaré Haering.

Une fois construit, et ses technologies supersoniques silencieuses confirmées, La NASA a l'intention de faire voler le X-59 au-dessus de plusieurs villes ou villes américaines - encore à sélectionner - et de recueillir des données auprès des résidents au sol sur leur perception du son généré par l'avion supersonique.

Les chercheurs de la NASA sont convaincus que les données de réponse de la communauté qui en résulteront permettront aux législateurs fédéraux et internationaux d'écrire de nouvelles réglementations autorisant le vol supersonique au-dessus de la terre, et ainsi ouvrir un tout nouveau marché pour le transport aérien commercial supersonique.

Pour se préparer à ces survols communautaires, prévu pour débuter en 2023, Les ingénieurs acoustiques de la NASA souhaitent tester et affiner leurs méthodes de recherche pour mesurer les niveaux sonores sur le terrain et mener les enquêtes de réponse du public.

"C'est pourquoi le F/A-18 est si important pour nous en tant qu'outil. Alors que la construction se poursuit sur le X-59, nous pouvons utiliser cette manœuvre de plongée pour générer des bruits sourds silencieux sur une zone spécifique, " a déclaré Haering.

Un premier test de la méthodologie de recherche utilisant le F/A-18 a été mené en 2011 avec l'aide de la communauté militaire qui vit sur la base d'Edwards Air Force Base en Californie.

Le projet Waveforms and Sonic boom Perception and Response a recueilli des données auprès d'un groupe sélectionné de plus de 100 résidents bénévoles sur leurs attitudes individuelles envers les bangs soniques produits par le F/A-18 en vol supersonique au-dessus d'Edwards.

Galveston, Oh, Galveston

Maintenant, les chercheurs veulent prendre le spectacle sur la route et essayer la même chose sur une communauté qui n'est pas habituée aux bangs soniques qui sonnent régulièrement un jour donné comme la communauté Edwards.

En utilisant le F/A-18 et sa capacité à viser des bruits sourds silencieux dans une zone spécifique, équipes d'Armstrong, Centre de recherche de Langley en Virginie, et Johnson Space Center au Texas - avec des partenaires de l'industrie - prévoient d'effectuer une série de vols de collecte de données au-dessus de Galveston, Texas, en novembre 2018.

La ville de la côte du golfe a été choisie parce qu'elle était à côté du golfe du Mexique, ce qui permet au F/A-18 de garder ses bangs soniques plus forts (près du point de plongée) en mer, tout en lançant les bruits sourds plus silencieux (loin en avant du point de plongée) à Galveston.

Au moins 500 résidents bénévoles seront sollicités pour contribuer à un site Web sécurisé sur ce qu'ils ont entendu, si quoi que ce soit, et ce qu'ils ont ressenti au sujet du son.

À la fois, des capteurs audio stratégiquement placés autour de la ville fourniront aux chercheurs une mesure de la vérité scientifique sur le terrain quant à l'intensité réelle du bruit.

"Nous ne saurons jamais exactement ce que tout le monde a entendu. Nous n'aurons pas de moniteur de bruit sur leur épaule à l'intérieur de leur maison. Mais nous aimerions au moins avoir une estimation de la gamme de niveaux de bruit qu'ils ont réellement entendus, " dit Alexandra Loubeau, Chef d'équipe de la NASA pour la recherche sur la réponse de la communauté du bang sonique à Langley.

Les chercheurs ont en tête un niveau de décibels perçu cible pour le X-plane - un nombre que le F/A-18 peut également générer avec ses plongées - qu'ils pensent être acceptable pour la communauté.

Les données pratiques enregistrées à Galveston peuvent commencer à prouver leur théorie sur ce que devrait être le bon niveau de bruit, mais ce ne sera que lorsque le X-59 commencera à voler et terminera ses survols communautaires que les conclusions finales seront tirées.

"Le test à l'automne va vraiment nous aider à affiner la façon dont nous allons poser les questions du sondage, comment nous effectuons les mesures de bruit, et ensuite comment nous menons l'analyse des données, " dit Loubeau.