« Tribologie/Genèse des frottements » : différence entre les versions

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=== Phénomènes aérodynamiques ===
En dessous de 1 000 {{nombre|1000|km/h}}, le frottement de l'air sur les ailes des avions ne pose pas de problème particulier mais il n'en est pas de même aux vitesses supersoniques. La [[w:dilatation|dilatation]] de la structure est le premier problème auquel doivent faire face les ingénieurs. L'avion supersonique [[w:Concorde|Concorde]] volant à sa vitesse de croisière s'allongeait de quelques 25 cm sous l'effet du frottement de l'air, ce qui est évidemment loin d'être négligeable.
 
Les conditions deviennent particulièrement sévères lorsqu'un véhicule spatial lancé à plusieurs kilomètres par seconde pénètre dans l'atmosphère de la Terre ou d'un autre corps céleste. Chacun a encore en mémoire les problèmes posés par le bouclier spatial des véhicules lunaires Apollo et ceux des navettes spatiales états-uniennes. On sait par exemple que la perte de la navette Columbia a été causée par l'endommagement du bouclier par un morceau de mousse issu d'un réservoir externe, au moment du lancement. Lors du retour, l'air chauffé à plus de 1 500 °C s'est engouffré dans la brèche et a fait fondre la structure d'aluminium.
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De telles décélérations correspondent à la dissipation d'une énorme énergie. Une partie de celle-ci échauffe l'atmosphère traversée, évidemment sans conséquence, mais le reste est absorbé par le véhicule lui-même, d'où un échauffement très important. Pour éviter que les véhicules spatiaux soient désintégrés ou consumés à la manière des météorites qui se transforment en étoiles filantes dans l'atmosphère terrestre, il est important de calculer la trajectoire de pénétration de façon à réduire le plus possible les pics de température, mais aussi d'utiliser des formes appropriées et surtout des matériaux très particuliers. Des données sur ce sujet figurent dans les [[Tribologie/Applications pratiques|applications pratiques]] de la tribologie.
 
Le frottement dans l'atmosphère n'a pas que des mauvais côtés. L'environnement de la Terre est en effet pollué par d'innombrables débris mis en orbite au cours des quelques 5 000 {{nombre|5000|lancements}} (reconnus) d'engins spatiaux de tous types. Parmi ces débris, dont la masse totale est estimée à environ 3 000 {{nombre|3000|tonnes}}, ceux qui se trouvent aux altitudes les plus basses sont freinés de plus en plus efficacement et promis à la désintégration dans les couches plus denses de l'atmosphère ; seuls quelques éléments plus massifs que les autres atteignent le sol de notre planète. Ce processus peut demander quelques jours, quelques mois ou quelques années, mais il aboutit toujours à « nettoyer » la très haute atmosphère.
 
Il n'en va pas de même pour les débris qui tournent à très haute altitude, par exemple sur des orbites géostationnaires (36 000 {{nombre|36000|km}}). Ceux-là ont des durées de vie beaucoup plus importantes, ils ne redescendront pas avant des milliers ou des millions d'années, ce qui les rend pratiquement éternels à l'échelle humaine du temps. Comme les hommes, les sociétés sont mortelles.
 
Indépendamment des dangers que représentent ces débris pour les véhicules et équipements spatiaux en activité, ils provoqueront peut-être un jour la perplexité des archéologues de l'espace qui se demanderont comment une civilisation a pu, simultanément, produire des objets aussi évolués et détruire par inconscience sa planète nourricière.