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X-15: l’avion-fusée habité le plus rapide de tous les temps

Audacieux, noir et ultra-rapide: le X-15 nord-américain était un avion pas comme les autres. Et bien qu’il ait volé pour la première fois il y a plus de 60 ans, c’est toujours l’avion habité le plus rapide à voler.

Formé plus comme une balle qu’un avion conventionnel, le X-15 propulsé par fusée a effectué 199 vols d’essai en neuf ans, à partir de 1959. Il pouvait atteindre le bord de l’espace et ensuite glisser vers la Terre, capturant les données qui ont éclairé la conception. et l’ingénierie des engins spatiaux américains ultérieurs, y compris les navettes spatiales de la NASA.

L’avion était piloté par une équipe d’élite de seulement 12 pilotes, dont Neil Armstrong, qui allait diriger l’atterrissage sur la lune en 1969.

Le X-15 photographié dans le ciel au-dessus de la Californie.

Le X-15 photographié dans le ciel au-dessus de la Californie. Crédit: NASA

“L’un des pilotes du X-15, Bill Dana, m’a dit un jour que c’était le gros billet – l’avion pour voler”, a déclaré Christian Gelzer, historien en chef au Armstrong Flight Research Center de la NASA, lors d’un entretien téléphonique. “Cela vous a donné la plus grande vitesse, la plus grande excitation, la plus grande terreur. Nous n’avons rien construit depuis qui vole dans l’atmosphère comme le X-15.”

‘Une grande demande’

le Série “X” se compose de plus de 60 avions expérimentaux produits par des agences gouvernementales américaines, dont l’Air Force et la NASA, depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale. C’étaient souvent des machines extrêmes, conçues pour repousser les limites, et le X-15 avait un objectif particulièrement ambitieux.

En 1952, lorsque le développement du X-15 a commencé, le record officiel de vitesse aérienne d’un avion était un peu moins de 700 mi / h. La mission de l’avion était d’atteindre Mach 5 – cinq fois la vitesse du son, soit près de 4000 km / h.

Un X-15 repose sur Rogers Dry Lake, en Californie, en septembre 1961 à la suite d'une mission.

Un X-15 repose sur Rogers Dry Lake, en Californie, en septembre 1961 à la suite d’une mission. Crédit: NASA

“Un tel avion devrait également voler à une altitude de 250 000 pieds, ce qui était bien au-dessus de l’altitude de tout avion à ce point”, a déclaré Gelzer. “C’était une très grosse demande.”

Le projet était dirigé par l’US Air Force et le Comité consultatif national pour l’aéronautique (NACA), qui deviendrait la NASA en 1958. “Ils recherchaient également des données scientifiques et des données de dynamique de vol”, a déclaré Gelzer. “Mais en arrière-plan, il y avait la guerre froide, qui a motivé une grande partie de la recherche.”

Départ lancé

Le X-15 était essentiellement une fusée avec un cockpit, donc contrairement aux autres avions, il n’était pas conçu pour décoller d’une piste. Au lieu de cela, il a dû être emmené à haute altitude et libéré d’un vaisseau-mère, dans ce cas un bombardier B-52 spécialement modifié.

Avec le X-15 de 50 pieds de long caché sous son aile, le B-52 décollerait de la base aérienne d’Edwards en Californie du Sud et volait vers le Nevada ou l’Utah, avant de faire demi-tour et de relâcher l’avion à une altitude de 45000. pieds et une vitesse de plus de 600 mph. Ce n’est qu’à ce moment-là que le pilote du X-15 allumerait le moteur de la fusée et commencerait à grimper hors de l’atmosphère terrestre et dans l’espace.

L'avion atteindrait le bord de l'espace avant de redescendre sur Terre.

L’avion atteindrait le bord de l’espace avant de redescendre sur Terre. Crédit: NASA

Le carburant, une combinaison d’ammoniac et d’oxygène liquide, a duré moins de deux minutes et ce n’était pas une conduite en douceur.

“Il a volé aérodynamiquement comme un avion normal, mais il a grimpé comme les affaires de personne”, a déclaré Gelzer. “Milt Thompson, qui était l’un des pilotes, a dit que c’était le seul avion dans lequel il ait jamais volé et qu’il était heureux lorsque le moteur s’est arrêté.”

Un planeur

Une fois que l’altitude cible était atteinte – le X-15 atteignait 354200 pieds, environ 10 fois l’altitude de croisière d’un avion de ligne commercial – les pilotes menaient des expériences dans cet environnement alors inconnu, aidant les experts à recueillir des données sur le vol hypersonique. .

Une grande partie de la conception du X-15 était destinée à être capable de voler à haute altitude, où l’air est si mince que les appendices aérodynamiques conventionnels ne fonctionnent plus. Pour cette raison, le X-15 était équipé d’un système de contrôle de réaction, similaire à celui utilisé plus tard par les navettes spatiales et la Station spatiale internationale. Il a craché des éclats de peroxyde d’hydrogène – essentiellement de l’eau oxygénée à très haute concentration – qui a créé de petites quantités de poussée suffisantes pour diriger l’avion dans l’air mince de la haute atmosphère.

Volant à des milliers de kilomètres à l’heure, la peau extérieure du X-15 est devenue très chaude en raison du frottement aérodynamique et était donc faite d’un alliage spécial nickel-chrome appelé Inconel X. “L’avion a chauffé jusqu’à 1200 degrés Fahrenheit,” Gelzer m’a dit. “Et les pilotes pouvaient l’entendre s’étendre derrière eux.”

Atterrir sur le X-15 n’a pas été facile. «À partir du moment où il n’y avait plus de carburant, ou que le pilote avait coupé le moteur, c’était un planeur. Un planeur très lourd, très rapide avec de très petites ailes – donc même pas un grand planeur. À ce stade, le pilote seulement avait de la vitesse et de l’altitude à échanger pour atteindre sa destination », a déclaré Gelzer.

Pour aggraver les choses, la roue avant manquait de direction et le train d’atterrissage principal n’avait que des patins (deux poutres en acier rétractables qui dérapaient sur la surface d’atterrissage), de sorte qu’une piste goudronnée ne pouvait pas être utilisée. Au lieu de cela, l’avion a dû atterrir sur un lit de lac asséché.

“Au moment où ils ont remis l’avion au sol, ce n’était plus le même avion que lorsqu’il a quitté la base. Il y avait des trous brûlés par la chaleur”, a déclaré Gelzer.

Vol long courrier

La plupart des avions effectuent leur approche finale à l’atterrissage à moins de 200 mi / h. Le X-15, cependant, pourrait commencer son approche à 20000 pieds et à des vitesses supersoniques supérieures à 1500 mi / h – des conditions radicalement différentes de celles que la plupart des pilotes ont connues. Les choses ne se sont pas toujours bien terminées.

“C’était un avion expérimental, et les choses ont mal tourné sur presque toutes les glissades. La chose remarquable est que les pilotes ont réussi à ramener l’avion de manière cohérente, malgré les problèmes qu’ils avaient”, a déclaré Gelzer.

Sur près de 200 vols, seulement deux ont entraîné des atterrissages accidentels, dont l’un a tué le pilote Michael Adams. Le 15 novembre 1967, Adams est entré en vrille lors de la rentrée et n’a pas pu redresser l’avion, qui s’est rompu dans les airs.

Le pilote d'essai de l'Armée de l'air, le major Michael J. Adams, se tient à côté du navire X-15 numéro un.

Le pilote d’essai de l’Armée de l’air, le major Michael J. Adams, se tient à côté du navire X-15 numéro un. Crédit: NASA

Les risques inhérents au pilotage de ce type d’avion, demi-avion et demi-vaisseau spatial, sont parmi les raisons pour lesquelles les records du X-15 n’ont jamais été battus avec l’ingénierie moderne. C’était aussi un tremplin vers le programme spatial, qui avait des ambitions plus grandes que la simple vitesse.

Néanmoins, le X-15 est consigné dans l’histoire comme l’un des programmes de recherche en vol les plus réussis jamais réalisés et, au cours de ses neuf années d’exploitation, il a recueilli une mine de données sur le vol à grande vitesse, le retour de l’espace et la physiologie humaine. Et en 1967, le pilote Pete Knight atteint le vitesse record de 4520 mph, ou Mach 6,7 (6,7 fois la vitesse du son).
Le X-15 a également engendré une génération d’astronautes, dont l’un des plus grands: Neil Armstrong. Au cours de l’un de ses sept vols X-15, Armstrong a montré les capacités légendaires de résolution de problèmes qui lui ont finalement valu le commandement d’Apollo 11.
Le X-15 détient toujours le record de l'avion piloté le plus rapide de l'histoire.

Le X-15 détient toujours le record de l’avion piloté le plus rapide de l’histoire. Crédit: NASA

“En 1962, il a effectué un vol qui l’a conduit à 205 000 pieds et à Mach 3,8”, a déclaré Gelzer. «Sur le chemin du retour, il a fini par rebondir du haut de l’atmosphère à environ 90 000 pieds et a sauté comme un rocher. Au moment où il a fait demi-tour, il était au-dessus d’une banlieue de Los Angeles sans électricité. a réussi à ramener l’avion à fond et à atterrir sur le lac Rogers Dry.

“Il s’est avéré être le vol X-15 le plus long jamais réalisé.”


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