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| North American X-15 | ||
 Le X-15no 2 en vol après avoir été largué depuis unB-52. | ||
| Constructeur |  North American | |
|---|---|---|
| Rôle | Avion expérimental | |
| Statut | Retiré | |
| Premier vol | ||
| Date de retrait | ||
| Nombre construits | 3 | |
| Équipage | ||
| 1 pilote | ||
| Motorisation | ||
| Moteur | Reaction Motors XLR99-RM-2 | |
| Nombre | 1 | |
| Type | Moteur-fusée | |
| Poussée unitaire | 313 kN | |
| Dimensions | ||
 | ||
| Envergure | 6,8 m | |
| Longueur | 15,45 m | |
| Hauteur | 4,12 m | |
| Surface alaire | 18,58 m2 | |
| Masses | ||
| À vide | 6 623 kg | |
| Maximale | 15 422 kg | |
| Performances | ||
| Vitesse maximale | 7 273[1] km/h (Mach 6,7) | |
| Plafond | 95 900 m | |
| Vitesse ascensionnelle | 18 000 m/min | |
| Rayon d'action | 275milles[2], soit environ 450 km | |
| modifier | ||
LeNorth American X-15 est unavion-fuséehypersonique expérimental devol suborbitalaméricain, construit dans le cadre d'unprogramme de recherche sur les vols à très haute vitesse et très haute altitude. De 1960 à 1968, les trois exemplaires construits ont effectué environ 200 vols d'essais pour le compte de laNASA et de l'US Air Force, pulvérisant tous lesrecords de vitesse etd'altitude détenus par unaéronef piloté à aile fixe.
Le X-15 a établi des records définitifs de7 272,68 km/h (mach 6.7) pour la vitesse (le) et de 107,96 km pour l'altitude (le). Il a permis auxAméricains de récolter de très nombreuses données sur le comportement des flux d'air, lefrottement aérodynamique, le contrôle et la stabilité d'un aéronef à grande vitesse et hors de l'atmosphère, ainsi que sur les techniques derentrée dans l'atmosphère.
En, leNational Advisory Committee for Aeronautics (NACA, ancêtre de laNASA) établit le besoin d'un nouvel avion expérimental pour explorer les vols à très haute vitesse et très haute altitude. Une équipe de chercheurs est chargée de trouver des solutions aux nombreux problèmes posés (échauffement cinétique, contrôle de l'appareil dans une atmosphère raréfiée, configuration aérodynamique optimale, etc.) et rend un rapport au mois d', indiquant qu'il n'y a pas d'obstacle majeur au vu des techniques de l'époque.
Le lancement du projet est validé en, avec un financement de 95 % par l'US Air Force et 5 % par l'US Navy, et unappel d'offres est lancé dans la foulée. La proposition deNorth American est retenue et une commande pour la construction de trois exemplaires signée en. En, le développement du moteur-fusée est confié àReaction Motors, qui propose un propulseur dérivé de celui des fuséesViking.
Une maquette est présentée parNorth American en. La construction des avions commence mi-1957 et le premier X-15 sort d'usine le. Le moteur XLR99 est cependant très en retard, puisque le premier n'est livré qu'en et qu'il faut encore attendre presque un an de plus pour qu'il soit enfin qualifié. Pendant ce temps, deuxBoeing B-52 Stratofortress sont modifiés pour pouvoir emporter le X-15 en altitude (NB-52A etNB-52B). Les futurs pilotes sont sélectionnés et un simulateur construit pour les entraîner.
Les premiers vols d'essais se déroulent de la façon suivante :
Ces premiers essais sont parsemés de nombreux problèmes techniques entraînant soit le report des vols prévus, soit l'interruption d'un vol en cours. Les essais continuent malgré tout et, fin 1960, le X-15 a dépasséMach 3 et 30 000 m d'altitude. L'avion est alors transféré à laNASA pour les vols de recherche.
Après l'accident de (voir ci-dessous), il est décidé de reconstruire le X-15no 2 en le modifiant d'une part pour le rendre capable d'atteindre une vitesse deMach 8 et, d'autre part, pour qu'il puisse servir de banc d'essai volant pour unstatoréacteur. L'avion reçoit alors la désignation de X-15A-2.
La vitesse accrue doit être obtenue en augmentant la durée de fonctionnement du moteur-fusée, ce qui nécessite simplementa priori d'augmenter la capacité en carburant/comburant. Pour cela, le fuselage est allongé et deux réservoirs supplémentaires externes installés (un de chaque côté du fuselage) : ces réservoirs sont vidés en premier puis largués en vol et récupérés.
Pour que le X-15 supporte les températures plus élevées que prévu, il est décidé de le revêtir d'une couche d'isolant supplémentaire qui se désagrège au fur et à mesure en vol. De son côté, la dérive ventrale est modifiée pour pouvoir recevoir un statoréacteur de 91 cm de diamètre. Comme il n'est alors plus question d'éjecter en vol la partie inférieure, la garde au sol doit être augmentée.
Enfin, de nouveaux compartiments sont installés pour embarquer les équipements de mesure. Le X-15A-2 pèse finalement 10 tonnes de plus que le X-15, ce qui impose également de renforcer sérieusement le train d'atterrissage.
Le nouvel avion subit alors un cycle d'essais :
Les premiers vols sont marqués par plusieurs incidents dus au train d'atterrissage, qui a tendance à se déployer en plein vol.
C'est le X-15A-2 qui établit le record de vitesse en atteignant7 272,68 km/h le. Cependant, lors de ce vol, latempérature en surface dépasse les1 300 °C prévus et provoque des dégâts importants sur une partie de la cellule. Bien queNorth American remette l'avion en état, il ne reprend finalement jamais l'air.
Les vols de recherche menés par laNASA consistent d'abord à augmenter progressivement la vitesse et l'altitude :
En, la NASA engage le X-15 dans un programme de recherche incluant des expériences scientifiques, en plus des expériences et mesures menées sur l'avion lui-même. En 1963-1964, le X-15 participe également à la mise au point des systèmes de reconnaissance destinés auLockheed A-12 Oxcart. En fonction des besoins, différents capteurs supplémentaires sont ajoutés pour obtenir les mesures souhaitées : spectre de la lumière solaire, rayonnementultraviolet, densité desmicrométéorites, etc. À partir de, les nouveaux équipements de mesure du X-15A-2 sont utilisés pour les diverses expériences scientifiques prévues.
L'arrêt du programme est décidé en 1968, principalement à la suite de la perte du X-15no 3 et à une ré-orientation des budgets de la NASA. Le dernier vol d'un X-15 a lieu le.
Le, un essai au sol du moteur XLR99 définitif se termine par la destruction de tout l'arrière du X-15no 3 à cause d'une explosion. Le piloteAlbert Scott Crossfield s'en sort indemne.
Le, le X-15no 2 est très sérieusement endommagé et son piloteJohn B. McKay gravement blessé lors d'un atterrissage : par suite d'une défaillance des gouvernes, l'avion touche le sol beaucoup trop vite (à480 km/h) et le patin gauche plie sous le choc. Le X-15 fait alors un tonneau avant de retomber sur le dos.
Le, le X-15no 3, devenu incontrôlable, est soumis à de trop fortsfacteurs de charge lors de la descente et se désintègre en vol. Le pilote,Michael J. Adams, est tué.
Les pilotes de X-15 reçoivent de nombreuses médailles et distinctions pour leur travail et les résultats obtenus. Huit d'entre eux dépassent l'altitude de 80 km et gagnent ainsi le titre d'astronaute selon les critères de l'USAF.
| Pilote | Organisation | Nombre de vols | Vol spatial USAF | Vol spatial FAI | Mach maxi | Vitesse maxi (km/h) | Altitude maxi (km) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Michael Adams | US Air Force | 7 | 1 | 0 | 5,59 | 6 150,9 | 90,0 |
| Neil Armstrong | NASA | 7 | 0 | 0 | 5,74 | 6 419,7 | 63,1 |
| Scott Crossfield | North American Aviation | 14 | 0 | 0 | 2,97 | 3 152,7 | 24,6 |
| Bill Dana | NASA | 16 | 2 | 0 | 5,53 | 6 271,6 | 93,5 |
| Joseph H. Engle | US Air Force | 16 | 3 | 0 | 5,71 | 6 255,5 | 85,5 |
| Pete Knight | US Air Force | 16 | 1 | 0 | 6,70 | 7 272,6 | 85,5 |
| John B. McKay | NASA | 29 | 1 | 0 | 5,65 | 6 216,9 | 90,0 |
| Forrest S. Petersen | U.S. Navy | 5 | 0 | 0 | 5,3 | 5 793,6 | 30,9 |
| Robert A. Rushworth | US Air Force | 34 | 1 | 0 | 5,75 | 6 464,7 | 86,7 |
| Milt Thompson | NASA | 14 | 0 | 0 | 5,48 | 5 991,6 | 65,2 |
| Joe Walker | US Air Force | 25 | 3 | 2 | 5,92 | 6 604,7 | 107,8 |
| Robert Michael White¹ | US Air Force | 16 | 1 | 0 | 6,04 | 6 585,4 | 95,9 |
¹White était le remplaçant du Capt.Iven Kincheloe.
La limite officielle internationale de l'espace étant fixée à laligne de Kármán, soit à l'altitude de 100 km, ce titre d'astronaute n'est en fait reconnu que par l'US Air Force, sauf pourJoseph Albert Walker, qui l'a dépassée à deux reprises.
| Vol | Date | Vitesse maxi | Altitude | Pilote |
|---|---|---|---|---|
| Vol 62 | 6 165 km/h | 95,9 km | Robert M. White | |
| Vol 77 | 5 918 km/h | 82,7 km | Joe Walker | |
| Vol 87 | 5 512 km/h | 86,7 km | Robert Rushworth | |
| Vol 90¹ | 5 971 km/h | 105,9 km | Joe Walker | |
| Vol 91¹ | 6 106 km/h | 107,8 km | Joe Walker | |
| Vol 138 | 5 522 km/h | 85,5 km | Joseph H. Engle | |
| Vol 143 | 5 712 km/h | 82,6 km | Joseph H. Engle | |
| Vol 150 | 6 004 km/h | 90,0 km | John B. McKay | |
| Vol 153 | 5 720 km/h | 81,1 km | Joseph H. Engle | |
| Vol 174 | 6 035 km/h | 93,5 km | Bill Dana | |
| Vol 190 | 6 206 km/h | 85,5 km | Pete Knight | |
| Vol 191² | 5 744 km/h | 81,0 km | Michael J. Adams | |
| Vol 197 | 5 541 km/h | 81,4 km | Bill Dana |
¹Vol spatial ; ²Vol mortel.
| Vol | Date | Vitesse maxi | Altitude | Pilote |
|---|---|---|---|---|
| Vol 45 | 6 585 km/h | 30,9 km | Robert M. White | |
| Vol 59 | 6 605 km/h | 37,7 km | Joe Walker | |
| Vol 64 | 6 420 km/h | 30,1 km | Neil Armstrong | |
| Vol 86 | 6 293 km/h | 34,9 km | Joe Walker | |
| Vol 89 | 6 317 km/h | 31,9 km | Robert Rushworth | |
| Vol 97 | 6 465 km/h | 30,7 km | Robert Rushworth | |
| Vol 105 | 6 284 km/h | 30,9 km | Robert Rushworth | |
| Vol 137 | 6 338 km/h | 47,5 km | John B. McKay | |
| Vol 175 | 6 840 km/h | 30,1 km | Pete Knight | |
| Vol 188 | 7 273 km/h | 58,4 km | Pete Knight |
Incapable de décoller par ses propres moyens, le X-15 est accroché sous l'aile d'unBoeing B-52 Stratofortress puis largué à plus de 15 000 mètres d'altitude (45 000 pieds). Le moteur fusée est alors allumé pour propulser l'avion vers la haute atmosphère, puis le X-15 suit une trajectoirebalistique avant de redescendre en vol libre comme unplaneur.
L'avion atterrit sur deux patins escamotables à l'arrière et une roulette à l'avant. Au préalable, la partie inférieure de la dérive ventrale doit être éjectée car elle est trop grande par rapport à lagarde au sol du X-15.
Le X-15 est construit avec diversalliages spéciaux, dont l'Inconel, capable de supporter des températures de800 °C.
La majeure partie du fuselage contient un réservoir de3 914 litres d'oxygène liquide (comburant) et un autre de5 470 litres d'éthanol ou d'ammoniac (carburant).
À très haute altitude, le contrôle directionnel n'est plus assuré par desgouvernes classiques, mais par douze petites fusées auperoxyde d'hydrogène placées dans le nez et en bout d'ailes.
Le X-15 est truffé d'instruments de mesure destinés à collecter des données pendant les vols : température, pression,facteurs de charge, paramètres de vol, paramètres physiologiques du pilote, etc.
Lesiège éjectable peut être utilisé jusqu'à la vitesse deMach 4 et l'altitude de 36 600 mètres.
Les deux exemplaires restants du X-15 sont aujourd'hui exposés :
Le premier film deRichard Donner, célèbre notamment pour sa série de filmsL'Arme fatale, estX-15 (1961). Il est basé sur les pilotes d'essais du programme.
Après avoir assisté à un vol deNeil Armstrong à bord du X-15,Jean-Michel Charlier, scénariste de labande dessinéeBuck Danny, est si impressionné qu'il décide de faire participer son héros aux vols d'essai du X-15. Cette aventure est publiée dansLe Journal de Spirou de 1963 à 1964, puis parait dans le31e tome de la série intituléeX-15. Il y est fait mention de l'accident deJohn B. McKay : Bob Light, un des ancienspilotes d'essai, s'est brisé la jambe à la suite de la destruction à l'atterrissage de l'un des patins du X-15.
Le filmFirst Man : Le Premier Homme sur la Lune de 2018 débute avec le vol de Neil Armstrong à bord du X-15 le, vol durant lequel un incident se produit.
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