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Hypersonique
caractérise les vitesses qui sont hautement supersoniques, au-delà de Mach 5
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En aérodynamique, les vitesses hypersoniques sont des vitesses qui sont hautement supersoniques. En général, on[Qui ?] considère que ce régime d'écoulement est atteint à partir de Mach 5 environ (6 130 km/h au niveau de la mer). Le régime hypersonique est un sous-élément du régime supersonique.
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Historique
Dès les années 1960, précurseuse, la France a étudié et débuté la construction du planeur hypersonique VERAS (Véhicule expérimental de recherches aérothermodynamiques et structurales), abandonné pour des questions de coût[1].
En 2024, les États-Unis testent des missiles hypersoniques et des projectiles hypervéloces. Le , un missile a atteint Mach 5. Ces innovations pourraient transformer les équilibres stratégiques[2]. En 2025 également, l’entreprise Roketsan dévoile le missile hypersonique Tayfun Block-4 lors de l’IDEF à Istanbul[3].
Description
Le régime d'écoulement hypersonique est atteint lorsque des réactions de dissociation moléculaire sont présentes au sein du gaz en écoulement : ce dernier peut être localement tellement chaud qu'un plasma se crée. Les propriétés habituelles de l'écoulement sont alors souvent modifiées (couche limite, turbulence).
L'étude des écoulements hypersoniques nécessite des souffleries très spéciales, ou l'utilisation de codes de calcul qui nécessitent la prise en compte de la dissociation moléculaire.
Applications
Les écoulements hypersoniques sont intéressants principalement pour l'étude des écoulements rencontrés lors des rentrées atmosphériques autour des têtes de rentrée de missiles balistiques et autour des navettes ou capsules spatiales.
Exemples
Avions hypersoniques
- Prototype d'avion sans pilote hypersonique NASA X-43 Scramjet (un peu moins de Mach 10).
- Avion-fusée North American X-15 (Mach 6,7).
- Lockheed Martin SR-72 : projet militaire américain en cours de développement d'avion espion hypersonique sans pilote (Mach 6), successeur du Lockheed SR-71 Blackbird.
- Prototype d'avion sans pilote hypersonique Boeing X-51 Wave Rider (Mach 6).
- Prototype d'aéronef hypersonique chinois Xingkong 2 (Mach 6).
- La société Destinus, développe en 2022 un drone cargo hypersonique (Mach 5) en Europe[4].
Missiles hypersoniques
Un missile hypersonique est un missile qui évolue à des vitesses supérieures à Mach 5. Un missile balistique intercontinental est ainsi hypersonique.
Des missiles hypersoniques manœuvrables sont développés par différents pays car ils ont un temps de vol plus court qu'un missile de croisière « classique » (subsonique ou bas supersonique) d'une portée équivalente, et qu'ils permettent par leur trajectoire non prévisible de déjouer les systèmes de défense antimissile, contrairement aux missiles balistiques.
- Missile intercontinental français M51 (Mach 15).
- Missile antibalistique SM-3 du système Aegis (Mach 15).
- Missile antiaérien 40N6[5] du futur système de défense antimissile S-400F[6] et S-500 (Mach 12).
- Missile aérobalistique hypersonique Russe Kinjal (Mach 10 à 12[7]), vitesse contestée (Mach 3,6)[8].
- Missile anti-missile Sprint (Mach 10).
- Missile de croisière hypersonique Zircon (Mach 8 à 10[9]).
- Missile du système antibalistique américain THAAD (Mach 8).
- Missile furtif quasi-balistique 9M723 utilisé dans le système de missile courte portée Iskander-M (Mach 7).
- Missile de croisière hypersonique BrahMos-II en développement conjointement par la Russie et l'Inde (Mach 7).
- Missile antiaérien 48N6[5], 48N6DM[10] du système de défense antimissile S-400 Triumph (Mach 6,5[10]).
Planeurs hypersoniques
Un planeur hypersonique (en anglais : hypersonic glide vehicle) est un véhicule de rentrée atmosphérique hypersonique lancé par un missile balistique mais utilisant sa portance et sa manœuvrabilité pour modifier sa trajectoire atmosphérique. Leur capacité à effectuer des rebonds atmosphériques augmente leur portée. Celle-ci est ainsi rendue non prévisible car non balistique[11],[12].
- Planeur hypersonique Avangard (Mach 20 à 24).
- Planeur hypersonique expérimental AGM-183 ARRW en développement par Lockheed Martin (Mach 20).
- V-MAX (Véhicule Manœuvrant Expérimental) planeur hypersonique développé par la France.
- Planeur hypersonique expérimental HTV-2 dans le cadre du projet Frappe planétaire rapide (Mach 20).
- Prototype de planeur hypersonique (Common Hypersonic Glide Body) dans le cadre Long-Range Hypersonic Weapon (en) (Mach 17).
- Planeur hypersonique porteur de charges nucléaires chinois, DF-ZF/Wu-14 (Mach 10).
