Giovedì scorso due caccia Eurofighter dell’Aeronautica Militare hanno mandato nel panico alcune regioni dell’Italia nord occidentale con un doppio ‘bang’, mentre erano alla ricerca senza freni (...è proprio il caso di dirlo) di un aereo di linea che aveva interrotto il contatto radio con la terra.

Date le condizioni di emergenza, al fine di minimizzare i tempi di intervento, i due piloti hanno avuto ‘licenza di volo supersonico’ … e così hanno rotto il muro del suono, provocando un botto simile a quello di una bomba.

Ma come possono gli aerei provocare un rumore simile?

Come si produce il ‘bang’ sonico

Dobbiamo innanzitutto immaginare il suono come un’onda che si propaga in un mezzo interagendo con esso e provocando delle variazioni locali di pressione. Nell’aria quest’onda si propaga a circa 340 metri/secondo (circa 1220 km/h).

Il rumore dell’aereo si propaga nell’aria in tutte le direzioni, quindi pure in quella lungo cui l’aereo stesso si sposta.

Se la velocità dell’aereo è inferiore a quella del suono, le onde sonore nella direzione di avanzamento precedono il velivolo (in quanto più veloci) e se ne allontanano senza conseguenze. Sarà infatti capitato a tutti di sentire un aereo prima di vederlo arrivare.

All’aumentare della velocità, le onde sonore vanno relativamente sempre più piano, tendono a compattarsi davanti all’aereo formando una sorta di barriera (…il cosiddetto muro) e a rarefarsi sulla coda.

Quando l’aereo raggiunge la velocità del suono nell’aria, in prossimità della sua prua le onde sonore si comprimono e si sovrappongono fino alla condizione limite. All’attraversamento, si forma un’onda d’urto a causa della brusca perturbazione delle caratteristiche dell’aria (innalzamento di pressione e conseguenti variazioni di temperatura e densità).

Mentre l’aereo prosegue il suo percorso, l’onda poi arriva a terra seguendo una traiettoria disegnata idealmente dal ‘cono di Mach’: l’enorme boato sarà quindi avvertibile in ogni punto in cui il contorno del cono tocca terra; e il cono continuerà ad ‘esistere’ finché l’aereo viaggerà a velocità supersonica. …Ecco perché giovedì scorso il ‘bang’ è stato avvertito in più zone, ed in ciascuna ad un orario differente di qualche secondo l’uno dall’altro.

Se noi a terra sentiamo ‘bang’, lassù cosa sente il pilota?

Praticamente nulla.

Il ‘bang’ si produce in posizione posteriore all’aereo, a seguito di un fenomeno che gli si verifica anteriormente. Infatti i piloti se ne accorgono solo dalle variazioni di pressione ai reattori che i controller di bordo gli comunicano.

In certe condizioni, noi a terra, oltre che sentire un rumore assordante potremmo anche... vedere qualcosa, come mostra la foto sotto.

Quella nube sulla coda dell’aereo è infatti determinata dalla condensa istantanea del vapore acqueo contenuto nell’aria, a seguito del locale abbassamento di pressione, favorito anche da certe parti convesse del profilo del velivolo.

A quando risale il primo ‘bang’ sonico causato da un aereo?

L’espressione ‘muro del suono’ fu coniata nel corso della seconda guerra mondiale, quando alcuni aerei che sperimentavano il bombardamento in picchiata si distruggevano in aria proprio come se impattassero su un muro. Ne seguì la progettazione di materiali e strutture aeree adatti a sopportare i carichi in gioco, e fra le potenze militari si sviluppò l’ambizione di infrangere questa barriera.

Il primo uomo che ci riuscì ‘ufficialmente’ fu un pilota collaudatore della U.S. Air Force, Charles Elwood "Chuck" Yeager, il 14 ottobre 1947. Lo fece con un aereo modello Bell X-1.

E come non chiudere questo post con un brano dell’autobiografia del temerario Chuck?!

“Improvvisamente l’ago del tachimetro cominciò a fluttuare. Poi balzò oltre i limiti del quadrante. Pensai di avere le traveggole! Stavamo volando a velocità supersonica! E andava tutto liscio come il sederino di un neonato; mia nonna avrebbe potuto starsene seduta quassù e sorseggiare una limonata.
C’era voluto quel dannato misuratore perché sapessi quel che avevo fatto. Più tardi capii che era logico che questa missione finisse con una delusione, perché la vera barriera non era nel cielo, ma nella nostra conoscenza ed esperienza del volo supersonico.”