Le passage du mur du son constitue aussi un obstacle au niveau biologique. En effet, l'importance de la vitesse (1220 km/h au minimum) et des accélérations sont à l'origine de certains problèmes sur le corps humain, compliquant le passage de ce « mur ». L'anatomie humaine a donc elle aussi contribué à rendre plus difficile le passage du mur. Parcourons ensemble ces différents problèmes.
1 – Circulation sanguine :
Si on schématise, le sang est un liquide parcourant et irriguant tous les organes du corps. Lors du vol de l'avion, le corps du pilote va subir de violents changements de vitesse, dus aux accélérations. Or le sang est un liquide indépendant du reste de l'organisme, il va donc subir les mêmes accélérations et les mêmes changements de vitesse, mais avec un léger décalage par rapport au reste du corps. Le sang va ainsi migrer dans des zones spécifiques du corps, créant un déséquilibre de pression artérielle dans ces régions.
Le principal problème est que si cette zone de pression se forme au niveau du cerveau, elle peut causer de graves séquelles, souvent irréparables. Et si, au contraire, elle se forme dans les parties inférieures de l'organisme, le sang comprimé ici ne sera plus disponible pour le cerveau et entraînera une mauvaise irrigation de celui-ci, qui aura alors pour conséquence la perte de connaissance (le fameux voile noir).
Sur Terre, le sang afflue dans la partie inférieure des jambes à cause de l'apesanteur. Notre organisme fait appel à différents réflexes nerveux et hormonaux pour atténuer cet afflux de sang afin de maintenir une pression artérielle adéquate et une bonne irrigation sanguine du cerveau. Mais lors des vols supersoniques, les accélérations sont telles que ces mécanismes ne suffisent plus. Devant la gravité des troubles générés, il fallut très vite trouver une solution : la combinaison Anti-G.
Le docteur Wilbur Franks fut le premier à concevoir un vêtement anti-G vraiment opérationnel. La combinaison est constituée d'une poche pneumatique recouverte d'un tissu non-extensible dirigeant toute la pression produite par la poche vers l'intérieur, contre le corps. Ces poches sont remplies d'eau, car l'eau possède un réel avantage : elle se comporte de la même manière que le sang.
Ainsi les poches se gonflent automatiquement en présence de forces G aux endroits adéquats.
Cet aspect du mur du son, qui est davantage lié à la vitesse qu'au mur proprement dit, joua un rôle tout à fait important, car la résolution de ce problème conféra aux pilotes bénéficiant de cette invention un réel avantage, par exemple, sur l'ennemi en temps de guerre.
Les forces s'exerçant sur le pilote, comme nous l'avons vu, ne sont pas anodines. Ainsi, la meilleure compréhension de l'impact de la vitesse sur le corps humain a permis une véritable évolution dans le monde de l'aviation. Des systèmes de "laboratoire" comme la centrifugeuse ont amélioré ce domaine. Les expériences menées permirent les découvertes suivantes :
La compréhension des problèmes liés aux accélérations, et donc au mur du son, a permis d'établir certaines caractéristiques entraînant une meilleure sélection des pilotes. Un facteur de sélection physique a donc été instauré. N'est pas pilote de supersonique qui veut !
De nos jours, le corps humain pose bien plus de problèmes que l'avion lui même; il est actuellement possible de propulser des avions à plus de Mach 10 (voir article X-43), mais ces avions sont dépourvus de pilotes. Les prochaines évolutions dans le domaine de l'aviation à haute vitesse seront donc probablement liées aux découvertes de la médecine de vol.
• durant un cycle normal de cinq secondes dans la centrifugeuse, une personne moyenne subit le syndrome du "voile gris" à 4 G, celui du voile noir à 5 G et elle s'évanouit à 6 G.
• la tolérance à la force G est restée invariante, même lorsque les sujets effectuaient plusieurs essais de centrifugeuse chaque jour.
• Le seuil auquel les sujets perdaient connaissance ne présentait aucun liens directs avec l'âge, le poids et les mensurations, ni avec la pression artérielle et le poul au repos.
