Atteindre les limites de l’espace extra-atmosphérique – l’avion spatial X-15 RocketUn record mondial de vitesse par un avion est établit par l’Américain Pete Knight aux commandes d’un X-15A-2″. Il atteignit la vitesse de 4 520 milles à l’heure (7 275 km/h) soit Mach 6.7.Le 3 octobre 1967, « Pete » Knight a donné à Ol ‘Mach Demon la meilleure poursuite qu’il ait jamais eue ! Lorsqu’il a établi un record mondial de vitesse absolue pour les aéronefs avec pilote lorsqu’il a piloté le X-15A-2 à 4 520 milles à l’heure, soit Mach 6,72, soit près de sept fois la vitesse du son. Un record de vitesse qui tient toujours à ce jour. Knight est également devenu l’un des cinq pilotes à gagner leurs ailes d’astronaute en pilotant un avion à une altitude supérieure à 280 500 pieds. Lors d’un précédent vol d’essai X-15, Pete a subi une panne électrique totale et l’arrêt complet des systèmes embarqués, qui s’est produit lors de la montée à 107 000 pieds à Mach 4,17 le 29 juin 1967. Permettant calmement à l’avion de continuer jusqu’à son altitude maximale de 173 000 pieds, il a poussé le nez et a effectué une approche purement visuelle pour un atterrissage sans incident à Mud Lake, Nevada. Pour son remarquable exploit de pilotage ce jour-là, « Pete » a obtenu une Distinguished Flying Cross.Atteindre les limites de l’espace extra-atmosphérique – l’avion spatial X-15 RocketLe 3 octobre 1967, l’avion-fusée X-15 a atteint une vitesse record du monde de Mach 6,7, soit 7 274 km/h (4 520 mph ou plus d’un mile par seconde) avec le pilote de l’US Air Force Pete Knight. Comme aujourd’hui, ce record est toujours valable pour la vitesse la plus élevée jamais atteinte par un avion piloté et motorisé. Parmi les pilotes notables du X-15 figurait également Neil Armstrong, plus tard astronaute de la NASA et premier homme à poser le pied sur la Lune. Une brève histoire des avions spatiauxContrairement aux navettes spatiales, l’idée du vaisseau spatial est de pouvoir décoller sur une piste normale comme un avion pour atteindre l’orbite. La principale différence avec un lanceur ou une navette spatiale est qu’un vaisseau spatial a des moteurs qui absorbent l’oxygène de l’atmosphère (statoréacteur et scramjet), de sorte que la quantité de carburant transportée pour atteindre l’espace peut être réduite. Différents types d’avions spatiaux ont été proposés depuis le début du XXe siècle. Les premières conceptions notables incluent un avion spatial équipé d’ailes en alliages combustibles qu’il brûlerait lors de son ascension, et le concept de bombardier Silbervogel. L’Allemagne de la Seconde Guerre mondiale et les États-Unis d’après-guerre ont envisagé des versions ailées de la fusée V-2, et dans les années 1950 et 1960, les conceptions de fusées ailées ont inspiré les artistes de science-fiction, les cinéastes et le grand public.Le programme X-15
L’avion-fusée X-15 est devenu le premier avion spatial opérationnel au monde au début des années 1960. Avant 1958, les responsables de l’US Air Force et de la NACA ont discuté d’un avion spatial orbital X-15, le X-15B qui serait lancé dans l’espace depuis le sommet d’un missile SM-64 Navaho. Cela a été annulé lorsque la NACA est devenue la NASA et a adopté le projet Mercury à la place. Puis, en 1959, le programme de planeurs spatiaux Boeing X-20 Dyna-Soar devait devenir le moyen préféré de l’USAF pour lancer des engins spatiaux habités militaires en orbite. Cependant, le programme a été annulé avant qu’un véhicule opérationnel ne soit construit.La conception X-15
L’avion monoplace avait un certain nombre de caractéristiques techniques pour faire face aux conditions de vol extrêmes. La structure était en titane et en acier avec une peau extérieure en Inconel-X, qui peut résister à des températures allant jusqu’à 650 °C. La raison en était que la résistance à la température était un problème plus important que la construction légère. L’avion a été lancé depuis les airs par un bombardier B-52 converti de la NASA et a atterri avec son propre train d’atterrissage. En plus des surfaces aérodynamiques pour le contrôle dans l’atmosphère terrestre, un système de contrôle de réaction a également été installé pour permettre la maniabilité en dehors de l’atmosphère.En un peu moins de 3 minutes, le moteur-fusée à liquide thiokol contrôlable à chambre unique XLR99-RM2 de Reaction Motors (poussée : 254 kN au niveau de la mer, 311 kN à l’altitude maximale) du X-15A-2 a consommé environ 15 tonnes de carburant de fusée. Ce carburant se composait d’ammoniac et d’oxygène liquide ainsi que de peroxyde d’hydrogène pour entraîner les turbopompes hautes performances qui pressaient ce carburant dans la chambre de combustion. L’avion-fusée a parcouru une distance de 450 km lors d’un vol d’essai typique. Pour éviter qu’il ne se brise en l’air, les charges maximales de -3,0 g et +7,33 g respectivement ne devaient pas être dépassées pendant le vol. Une protection thermique ablative blanche a été appliquée pour les vols les plus rapides.
Le train d’atterrissage arrière a été conçu sous forme de patins par manque d’espace et pour réduire le poids. Sinon la construction du missile ressemble en bien des points à l’A9 allemand, une version habitée de l’A4, ce qui n’est pas surprenant, puisque le X-15 est basé sur le concept d’un avion de recherche hypersonique développé par Walter Dornberger pour le NACA. Walter Dornberger était le directeur militaire du programme Peenemünde V2.Vols d’essai
Au total, trois X-15 ont été construits et ont effectué près de 200 vols d’essai. Le premier vol était un essai sans moteur en captivité par Albert Scott Crossfield, le 8 juin 1959. Parmi les 12 premiers pilotes d’essai se trouvait également Neil Armstrong, plus tard astronaute de la NASA et premier homme à poser le pied sur la Lune et Joe Engle, plus tard un commandant des vols d’essai de la navette spatiale de la NASA. À l’été 1963, le pilote Joseph A. Walker a dépassé les 100 km d’altitude, rejoignant les astronautes de la NASA et les cosmonautes soviétiques en tant que premiers êtres humains à franchir cette ligne en route vers l’espace. À l’époque, l’USAF accordait des ailes d’astronaute à toute personne atteignant une altitude de 80 km, tandis que la FAI fixait la limite de l’espace à 100 kilomètres.En 1967, le pilote d’essai de l’US Air Force, le major Michael J. Adams, a été tué lors du vol X-15 191 lorsque l’avion est entré dans une vrille hypersonique en descendant. Le X-15 oscilla alors violemment alors que les forces aérodynamiques augmentaient après la rentrée. La cellule s’est brisée à 18 km d’altitude. En 2004, un monument a été érigé près de Randsburg, en Californie, et le major Adams a reçu à titre posthume des ailes d’astronaute de l’Air Force pour son dernier vol en X-15-3, qui avait atteint une altitude de 81,1 km. Le record d’altitude du X-15 avait pourtant déjà été battu le 19 juillet 1963 avec le X-15 n°3. Il était de 107 960 mètres.Projets d’avions spatiaux en cours
Stimulées par le prix Ansari-X, des entreprises privées ont également commencé à explorer l’idée d’un vaisseau spatial, ne serait-ce qu’avec des cibles suborbitales. Ce concours a été mené à bien par SpaceShipOne le 4 octobre 2004. Le successeur SpaceShipTwo effectue ses premiers vols d’essai depuis 2010 et devrait transporter commercialement des passagers dans l’espace suborbital à partir de 2014. Après des retards de développement et un crash en 2014, le premier vol d’essai dans l’espace tel que défini par la FAA n’a été effectué que le 13 décembre 2018.Pilotes d’essai X-15 : Le pilote d’essai nord-américain (et ancien NACA) Scott Crossfield a effectué le premier vol sans moteur le 8 juin 1959. William H. Dana a piloté le dernier vol le 24 octobre 1968. Au cours du programme de recherche, l’avion a établi un record du monde non officiel de vitesse de 4 520 mph (Mach 6,7 le 3 octobre 1967, avec le pilote de l’Air Force Pete Knight) et a établi un record d’altitude de 354 200 pieds (le 22 août 1963, avec le pilote de la NASA Joseph Walker).
Il y avait 12 pilotes pour le programme : cinq de la NASA, cinq de l’Air Force, un de la Marine et un de l’Amérique du Nord. Généralement, les pilotes utilisaient l’un des deux profils de vol – un profil de vitesse qui maintenait une altitude de palier jusqu’au moment de la descente vers un atterrissage ou un plan de vol à haute altitude qui maintenait un taux de montée rapide jusqu’à atteindre l’altitude puis en descendant. Les pilotes du X-15 par ordre de date de premier vol et de nombre de vols étaient :
Scott Crossfield, North American Aviation, 14
Joseph A. Walker, NASA, 25
Robert M. White, USAF, 16
Forrest S. Petersen, USN, 5
John B. McKay, NASA, 29
Robert A. Rushworth, USAF, 34Neil A. Armstrong, NASA, 7
Joe H. Engle, USAF, 16
Milton O. Thompson, NASA, 14
William J. Knight, USAF, 16
William H. Dana, NASA, 16
Michael J. Adams, USAF, 7
Le X-15 a eu sa part d’atterrissages d’urgence et d’accidents, mais seulement deux ont causé des blessures graves ou la mort. Le 9 novembre 1962, Jack McKay a eu une panne de moteur et a atterri à Mud Lake, Nevada. Le train d’atterrissage s’est effondré, le retournant ainsi que l’avion sur le dos. Bien qu’il se soit suffisamment remis de ses blessures pour voler à nouveau, il a finalement dû abandonner à cause d’elles. Le 15 novembre 1967, lors du septième vol de Michael Adams, il est entré dans une vrille dont il a pu se remettre ; cependant, il n’a pas pu sortir l’avion d’un piqué inversé en raison d’un problème technique avec le système de commandes de vol adaptatives. Il est mort dans le crash du X-15 numéro trois.
En 1967, l’avion-fusée X-15 a atteint une vitesse record du monde de Mach 6,7, soit 4 520 mph ou plus d’un mile par seconde, avec le pilote de l’US Air Force Pete Knight. Il a atteint une altitude de 192 100 pieds (58 552 m). Sa structure interne en titane était recouverte d’une peau en Inconel X, un alliage chrome-nickel. Pour économiser du carburant, le X-15 a été lancé à partir d’un avion B-52 à environ 45 000 pieds. Les vols d’essai entre le 8 juin 1959 et le 24 octobre 1968 ont fourni des données sur le débit d’air hypersonique, le chauffage aérodynamique, le contrôle et la stabilité à des vitesses hypersoniques et le pilotage techniques de rentrée utilisées dans le développement des programmes de vols spatiaux Mercury, Gemini et Apollo. Le X-15 a atteint 354 200 pieds (67 milles et 107,96 Km) le 22 août 1963
https://www.smithsonianmag.com/air-space-magazine/x-15-walkaround-22512890/
https://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/x-15_2006_2.html
https://www.thisdayinaviation.com/3-october-1967/
https://todayinsci.com/10/10_03.htm#event
http://scihi.org/x-15-rocket-plane/
https://www.facebook.com/CrewOperations/photos/a.196752450389878/5322003737864698/