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LES X ENTRENT EN SCENE
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Les problèmes de vitesse liés à un avion se déplaçant dans l' air sont l' occasion de débats et de discutions effrénées dans les années 1930 entre ceux qui considèrent qu' un avion ne pourra jamais franchir la vitesse de mach 1 et ceux qui au contraire pensent que cela est tout a fait envisageable. Ainsi né vers 1935 le mythe du " mur du son " qui va agité la communauté scientifique pendant près de 10 ans. Aux USA, c' est le centre de Langley en Virginie qui étudie les effets de la vitesse sur les structures avec une première soufflerie de 30 cm de veine. En octobre 1934, une seconde soufflerie est inaugurée permettant de visualiser les ondes de choc par photographies. En 1936 et en 1941, deux autres souffleries entrent en service (2,44 et 4,87 m de diamètre) permettant l' essai d' avions complets. LE XS 1 Pendant la seconde guerre mondiale, les avions a réaction entrent en scène avec le Bell XP 59. Malheureusement, le pilotage de ces avions entre Mach à partir de Mach 0,7 devient très aléatoire et dangereux. Un avion laboratoire ou de recherche transsonique est mis en chantier à partir de la fin de l' année 1943. En 1945, la configuration de cet avion est figée, le " Bell model 44 " ou " projet MX 653 " alias XS 1 (eXperimental Sonic one) est née. De 9,42 m de long, 8,53 m d' envergure et 3,3 m de hauteur au sol, le XS 1 est d' apparence un avion de construction classique en alliage d' aluminium pesant 3175 kg. Le fuselage de section circulaire a la forme d' une balle de calibre 12,7 mm. L' habitacle, monoplace et la canopée ne sort pas du dessin général. La voilure est droite et positionné sur le fuselage médian. Son épaisseur sujet à de nombreuses discutions est de 8 et 10 % (deux jeu de voilure construits). La propulsion enfin est assurée par un moteur XLR 11 RM 3 de Reaction Motors d' une poussée de 2700 kg au sol oxygène liquide et alcool d' éthyl dilué). Trois modèles sont commandés. Après une série de vol de démonstration, l' USAF réceptionnera l' avion pour le programme de recherche avec la NACA. Le programme MX 653 devient une priorité nationale placé sous le sceau du secret défense. Les différents problèmes technique notamment sur la motorisation de l' avion consommèrent le mariage de l' USAF et de la NACA. Le moteur prévu à l' origine n' étant pas disponible, le XS 1 devenait un assisté nécessitant maintenant son largage depuis un B 59. Lorsque le premier XS 1 sort d' usine le 27 décembre 1945, la NACA a déjà trouvé un amant en la personne de la Navy. LA NACA ET LA NAVY La NACA avait senti le vent tourné dès 1944 et elle s' était rapproché de la Navy pour le développement d' un avion laboratoire plus conforme à ses exigences. Ainsi né en décembre 1944 le " Douglas model 558 ". La récente redécouverte des vertus de l' aile en flèche modifie l' approche des études. De 6 avions, on passe à trois en mai 1945, le D 558 devient le D 558-1 " Skystreak " chargés d' explorer le domaine de vol entre M 0,75 et 0,85. Les trois avions suivants seront équipés de la nouvelle voilure et d' une motorisation mixte réacteur et moteur fusée. Radicalement différente, cette nouvelle version le D 558-2 " Skyrocket " deviendra l' avion de recherche supersonique. Le premier D 558-1 sort d' usine le 5 février 1945 peint couleur orange vif comme le XS 1. L' avion long de 10,7 m pour 7,62 m d' envergure pèse 2100 kg en charge. Son fuselage en forme de cigare de 1, 09 m de diamètre abrite à l' avant l' entrée d' air, le cockpit et sa canopée de type " goutte d' eau ", l' instrumentation et le moteur réacteur TG 180 construit par Allison (1815 kg de poussée). La voilure droite contient 8701 kg de kérosène JP 1. Le 10 avril 1947, le D 558-1 arrive sur la base de Muroc alors que le XS 1 a fini ses premiers vols d' essais. L' avion de l' USAF a réalisé son premier vol sous le B 59 le 16 janvier 1946 atterrissant sur la base de pinecastle à coté d' Orlando Floride. Le premier vol plané sans moteur a lieu le 25 janvier suivant au commande de Jack Woolans. Neuf autres vols suivirent du 5 février au 6 mars. Les conditions de visibilité en Floride décidèrent de continuer les essais de l' avion en Californie sur la base de Muroc, où s' étend le grand lac asséché Roger. Le XS 1 n° 2 est le premier à arriver en Californie avec la voilure à 10% déjà motorisé par le XLR 11 en octobre. Le pilote originel du XS 1 s' étant tué en août au commande d' un P 39, un autre est désigné, Chalmers Goodlin. Le 3 octobre démarre les premiers vols planés du XS 1 depuis la base de Muroc. Le 9 décembre pour le premier vol propulsé, Goodlin atteint M 0,75, puis le 8 janvier 1947 M 0,8. Le 5 avril suivant, le XS 1 n°1 arrive en Californie. Goodlin le pilote à 8 reprises entre le 10 avril et le 21 mai. Le programme d' essais se termine le 5 juin par une présentation à la presse de l' avion. YEAGER ENTRE EN SCENE Le mystère du vol au delà de M 0,80 reste entier. Que se passe t' il après personne ne le sait. Trouver des pilotes capable d' aller voir la-bas devient une mission prioritaire mais pas à n' importe quel prix. Les 150 000 $ demandés par Goodlin hérise l' USAF qui refuse tout net. L' avion a démontré ses capacité va suivre deux voies : le XS 1 n° 1 va servir pour les essais à M 1,2 et le XS 1 n° 2 sera prêté à la NACA pour des test d' écoulement dès M 0,8. De nouveaux pilotes sont sélectionné par la NACA, Herbert Hoover, du LaRC et Howard " Tick " Lilly du LeRC, tandis que l' USAF désigne Charles " Chuck " Yeager 24 ans capitaine assisté de Jackie Ridley et Robert Hoover. Yeager pilote le XS 1 pour la première fois le 6 août 1947 dans un vol plané sans moteur. Deux autres vols suivirent pour mettre en confiance me pilote. Le premier vol propulsé de Yeager a lieu le 29 août permet d' atteindre M 0,85 et 10600 m d' altitude au cours d' un vol mémorable pas vraiment planifié comme ça par l' USAF. Aller à M 1 devait se faire par petit palier selon les consignes de l' USAF. A ce rythme là disait yeager il faudrait 6 mois pour atteindre le mur du son. Le 4 septembre, Yeager atteint M 0,89, puis M 0,92 le 12. Progressant de 0,1 à 0,2 point par vol, ce n' est qu' au 9 eme vol que le mur allait être franchit par le Xs 1 et Yeager. Le 14 octobre, le XS 1 atteint Mach 1 et le dépasse même allant à 1125 km/ h pendant 20 secondes. Le mur mythique était franchit montrant alors un domaine de vol très calme laissant derrière les désagréables vibrations vécues autour de m 0,9. L' exploit salué par les hautes instances militaires est étouffé. Dans le climat de la guerre froide, il ne fallait pas que l' union soviétique soit au courant du passage du mur du son. La nouvelle est rendu publique le 22 décembre par la revue " Aviation Week " mais ne sera officialisé que le 15 juin 1948.
LE SKYSTREAK Le 10 avril 1947 arrive donc à Muroc le premier D 558-1. piloté par le pilote de chez Douglas Eugene May, le D 558-1 décolle pour la première fois le 15 avril mais atterrit juste après suite à la panne d' un moteur. le second vol a le même problème. l' avion doit rester au sol jusqu' en juin afin de réviser la motorisation. les vols reprennent le 2 juin et se succèdent sans
problème. le 5 août, le D 558 1 atteint M 0,85 (le XS 1 en est à m 0,81 à la
même époque). Après 27 vols réalisés depuis août 1947 sur le
second D 558-1, l' avion repart au NACA le 23 octobre. il est suivit le 2
novembre par le D 588-1 n° 3 pour une longue période de recherche. LES VOLS SUPERSONIQUE DU X 1 Après l' exploit du 14 octobre 1947, tout reste à
faire autant en vitesse qu' en altitude. le 6 novembre suivant le X 1 (qui a
perdu son S) est poussé à M 1,25 (1456 km/ h) et le 26 mars 1948, la
performance maximale du X1 sans turbopompe est atteinte soit M 1,45 (1540 km/
h). Même si passer le mur du son apparaît comme une balade de nombreux
incident étaient à noter certains ayant failli coûter la vie aux
pilotes. En mars 1948, l' altitude atteinte par Yeager est de
15240 m. Un an plus tard, c' est le pilote Frank Everest Jr qui propulse le X 1
a 12200 m puis 14630. Pour ces mission à la frontière de l' espace, le X 1 est
largué d' une altitude de 9150 m au lieu de 6100 m. LE X 1 DE LA NACA le second exemplaire du Bell X 1 est destiné à la
NACA. Avec une aile plus épaisse que le XS 1, il sera moins rapide. L'
exploration des conditions de vol autour de mach 1 allait être son créneau.
Après les 18 vols de démonstration du constructeur et un vol de Yeager, le X 1
réalise son premier vol plané piloté par Herbert Hoover de la NACA le
21 octobre 1947. l' affaissement du train avant à l' atterrissage retarde le
premier vol avec moteur. Celui ci n' a lieu que le 16 décembre (M 0,84). le X 1 n° 2 vola 8 fois avant d' être envoyé pendant
5 mois à la fin de 1948 dans un chantier d' instrumentation. Suite aux décès
des pilotes Lilly, Hoover, des têtes nouvelles apparaissent avec Robert Champine qui reprend les vols du X 1 n°2 entre mai en août. John Griffith
réalise deux vols entre septembre et novembre avant que l' avion ne reparte
pour une mise à jour de son instrumentation entre décembre 1949 et mai
1950. Ce X 1 n° 3 est arrivé à Muroc devenu depuis janvier 1950 Edwards AFB en avril 1951. Le 20 juillet, il réalise son premier vol plané au commande de Joseph Cannon. Un vol de validation des systèmes a lieu après le dernier vol du n° 2 le 9 novembre, le X 1 n° 3 emporte tous ses propergols sauf le péroxyde d' azote. Au cours du vol, la vidange des réservoirs ne peut avoir lieu et c' est plein de combustible que l' avion revient au sol accroché sous le vente du B 59 porteur. C' est lors de la vidange au sol qu' une première explosion détruit le X 1 et endommage le ventre du B 59. Le pilote s' en sort vivant mais blessé. Le X 1 n° 3 a disparu, il ne reste que l' avant. La NACA doit revoir sa copie et trouver un autre avion capable de franchir Mach 2. Avec le X 1 n° 1 au musée depuis août 1950 (au NASM)
et le n° 3 en miette, la NACA est obligé de continuer ses essais avec le n° 2.
Aidé par l' USAF, le X 1 est remis en état et modifier pour lui permettre d'
atteindre mach 2 (nouveau moteur le LR 8 RM 5 et une aile plus mince). Le
cockpit est maintenant équipé d' un siège éjectable et d' une verrière en
"V" inversé. En mars 1954, il devient le X 1 E et Charles Walker en
est le premier pilote. le 7 juin 1956, le X 1 E dépasse Mach 1,5. Le 31 août, il atteint M 2, puis M 2, 24 son record définitif le 8 octobre 1957. A partir du 22 eme vol, Walker laisse la place à John Mc Kay. Fin 1958, l' intérêt du X 1 est affaibli, la relève
est déjà là avec le Lockheed F 104 "Starfighter", bi-sonique et
moins gourmant en entretien. Pensant que le X 1 pouvait grâce à l'
amélioration de son moteur passé mach 3, la NACA du se résoudre à cesser ses
essais suite à la découverte de fissures dans les réservoirs de
carburant. LE D 588-2 SKYROCKET Le premier D 558-2 Skyrocket sort d' usine le 14 novembre 1947 alors que le X 1 franchit le mur du son. Peint en blanc, il est de 3 m plus long que le D 558-1 avec au niveau de la motorisation un réacteur J 34 WE 40 de Westinghouse de 1360 kg et un moteur fusée à l' arrière le LR 8 RM 5. Avec le Skyrocket, c 'est Mach 2 qui est visé. Le premier vol a lieu le 4 février 1948 avec le seul réacteur actif. Le second D 588 prend son envol le 2 novembre suivant. Equipé du seul réacteur J 34, le Skyrocket est "un veau". Le D 588-2 n° 3 vole avec toute sa motorisation dès
janvier 1949 mais les performances ne sont pas au rendez vous, les techniciens
sont obligés d' ajouter des fusées RATO sous l' avion pour réduire la
distance de décollage. Le NACA reçoit le Skyrocket en 1949 et Robert Champine effectue le premier vol du n° 2 le 24 mai. En 21 vols réalisés jusqu' au 6 janvier 1950, le Skyrocket ne dépassa pas Mach 0,885. Pour améliorer les performances du Skyrocket, il fallait enlever le réacteur ne garder que le moteur fusée et le larguer d' un avion porteur comme le X 1. Novembre 1949, le D 588-2 est adapté pour un largage depuis un Superfortress P2B-1S. Le premier D 588-2 qui a déjà volé 122 fois avant d' être transférer à la NACA reçoit une configuration tout LR 8, mais ne vole qu' une seule fois le 17 septembre 1956 (John Mc Kay). Il rejoindra le musée de Chino en Californie plus tard. Le troisième D 588-2 garde lui ses deux moteurs, mais il est modifié pour pouvoir être largué en altitude dans l' été 1950. L' avion réalise 6 vols de démonstration en septembre novembre avant d' être livré à la NACA. Cet avion passe le mur du son le 9 août 1951. Le second Skyrocket allégé de son moteur vole le 26 janvier 1951 et atteint M 1,28. Malgré cela le Machmètre continue de monter doucement, le record étant de M 1,88 le 7 août. LES SUPER X 1 Au moment où le D 588-2 sort d' usine en novembre 1947, l' USAF commande à Bell Aircraft quatre avions super X 1 capable d' atteindre Mach 2 en attendant le futur X 2. Ce super X 1 se décline finalement en trois versions X 1 A, X 1 B et X 1 D. De même conception que le X 1, le super X 1 est un peu plus long pour emporter un peu plus de carburant (plus 60 % de comburant et plus 94 % de carburant) et adopte une nouvelle canopée avec meilleure visibilité. A terme en 1954 sera ajouté un siège éjectable. Le X 1 D vole pour la première fois largué d' un B 29 le 24 juillet 1951 piloté par Jean Ziegler. L' USAF réceptionne le X 1 D en août et désigne Pete Everett comme pilote. Le premier vol militaire du X 1 D le 22 août se termine très mal. Une petite explosion à l' arrière de l' avion oblige les pilote de l' avion porteur à larguer le X 1. Ce dernier s' écrase dans le désert. Le remplaçant du X 1 D, le X 1 A arrive à Edwards le
7 janvier 1953. Après un essais raté, le premier vol propulsé a lieu le 21
février suivant. Le X 1 A retourne à Wheatfield pour une révision complète avant d' être mis à disposition de la NACA. De retour, il vole le 20 juillet 1955 et atteint M 1,45 à 13 720 m d' altitude. Le 8 août 1955, le X 1 A finit sa carrière comme le X 1 D quatre ans plus tôt par l' explosion de son réservoir d' oxygène et le largage de l' avion en plein désert. La cause qui perdit aussi le X 1 n° 3 et le X 1 n° 1 fut identifiée comme étant un joint fait à base de de cuir traité avec un mélange à base de tricresyl de phosphate qui en réagissant avec l' oxygène liquide formait une composition fortement explosive au moindre choc. Désormais de nouveaux joints allaient équipés les nouveaux avions X, le X 1 B, le X 2 n° 1 et le dernier X 1, le n° 2. Le dernier des X 1, le X 1 B arrive à Edwards le 20
juin 1954 et fait son premier vol le 24 septembre en plané et le 8 octobre
propulsé. Le 2 décembre, le X 1 A atteint Mach 2,3 au commande de
Everest. LE X 2
Avec le X 2, L' USAF vise les vols jusqu' à mach 3 et 30 km d' altitude. Les 4 années d' étude de 1945 à 49, permettent aux ingénieurs de chez Bell de concevoir un avion extrapolé du X 1, avec des dimensions plus importantes: 11,53 m de long, 9,84 m d' envergure. La seule différence sautant aux yeux, l' aile en flèche (40°) implanté sur le fuselage en position basse. construit en alliage de nickel, le X 2 est beaucoup plus lourd que le X 1, 5613 kg. pour assurer la sécurité maximale du pilote, l' avion est équipé d' une capsule détachable. La motorisation est fournie par Curtiss Wright, un moteur XLR 25 installé à l' arrière du fuselage développant entre 1134 et 6800 kg de poussée. Le 11 novembre 1950, le X 2 n° 2 sort d' usine, il sera utilisé pour les vols planés avant d' équiper le n° 1 du moteur XLR 25. Huit mois se passent avant le premier vol plané le 27 juin 1952, temps nécessaire pour modifier l' avion porteur B 52. Ce premier vol finit par un atterrissage brutal qui casse le train avant endommageant l' avant du fuselage. Des réparations sont faites en modifiant le patins du train avant et en ajoutant deux autres à mi voilure pour soulager le patin principal. le 8 octobre, un nouveau vol permet de vérifier que tout est rentré dans l' ordre. 1953, comme on s' y attendait, le développement du moteur XLR 25 prend du retard. Un premier moteur est installé sur l' avion n° 2 et réalise une série de vol captif. malheureusement, le 12 mai pendant le remplissage du réservoir d' oxygène, une explosion détruit le X 2 et tue deux hommes. 1954, un nouvel avion porteur est mis en service en juillet avec sous son ventre le X 2 n°1. Le 5 août, le X 2 n°1 réalise son premier vol plané avec là encore un atterrissage brutal, le train avant s' étant mal déployée, l' avion vire à droite de 90° l' aile droite raclant le sol généreusement. Bilan des course, encore un X 2 en mauvais état. il est ramené à Wheatfield pour y être réparé. 1955, lorsque le X 2 revient à Edwards le 16 janvier, il n' a toujours pas de moteur. Trois missions captives sont réalisés avant un premier vol plané le 8 mars. Ce vol se termine avec un atterrissage sans problème, les skis de l' appareil glissant sur le sable du désert avant de rencontrer une balise goudronné qui déstabilise l' avion le faisant partir à gauche, l' aile droite raclant encore une fois le sol. Après ce vol, on modifie la pression sur les skis de voilure et le système de vidange des réservoirs. Une autre tentative est effectuée le 6 avril, se soldant là encore par un atterrissage mouvementé terminer par brusque virage à droite dans la poussière. Le vase avait débordé, l' USAF et les pilotes signifièrent à Bell que son X 2 ne revolera pas avant d' avoir régler les problèmes de stabilité à l' atterrissage. Un ultimatum était lancé: si l' avion ne volait pas avec son moteur au moins une fois avant la fin de l' année 1955, les essais seraient arrêtés. Le X 2 retourne chez Bell en avril et commence alors une longue série de modification notamment sur le train d' atterrissage principal raccourcit pour modifier l' assiette au toucher de la piste. Le moteur XLR 25 termine ses essais et est installé sur l' avion prêt pour de nouveau vol dès juillet. Un premier vol est tenté le 25 octobre mais un problème de pressurisation de réservoir annule l' essais, le X 2 revient se poser à Edwards sans sans vol propulsé réalisant un magnifique atterrissage sans oscillations parasites. Le 18 novembre enfin la mission 4-55 permet de faire voler le X 2 avec son moteur et ainsi d' atteindre M 0,95. Trois autres tentatives ont lieu en décembre sans succès, le X 2 se montrant très caractériel avec les techniciens. Fin 1955, la saison des pluies interrompt les essais jusqu' en mars 1956, les ingénieurs profitant de ce laps de temps pour modifier le système de pressurisation des réservoirs LOX de l' avion. 1956, avec la reprise des vols du X 2, Mach 0,91 est atteint le 24 mars, M 1,4 le 25 avril, M 1,68 le 1er mai et M 1,8 le 11 mai. Fière de ces résultats, l' USAF est encouragé à poursuivre les vols d' essais jusqu' à Mach 2 et même au delà, là où règne le démon du "couplage inertiel". Le 22 mai, le vol 5-56 permet d' atteindre Mach 2,48 après épuisement du carburant. Quelques petites modifications sont faites pour gagner des précieuses secondes dans la phase propulsée et espérer ainsi passer Mach 2 et battre Yeager avec son Bell X 1A. Dans l' été de nouveaux vols sont réalisés avant la livraison du X 2 à la NACA à l' automne et le 22 juillet au cours de la mission 8-56, le X 2 piloté par Everest passe Mach 2,87 et pulvérise le record de Yeager. Le record de vitesse battu, l' USAF songe à battre celui de l' altitude et réalise le 7 septembre un vol (11-56) où le X 2 culmine à 38 465 m après extinction de ses moteurs. Le 27 septembre, le X 2 réalise son 13 eme vol propulsé après trois tentative échouées. Au commande un bleu Milburn Apt. L' avion commence son vol sans problème quand juste après l' extinction du moteur, il part en vrille et s' écrase tuant son pilote qui malgré son éjection ne parvient pas à quitter sa cabine. Bilan très amer pour cet avion qui aura quand même atteint pour son dernier vol M 3,19. Le X 2 était en fait plus un avion pour réaliser des performances que des études aéronautiques. Ces records établies l' étaient au mépris de la vie des pilotes. Ces records d' ailleurs tomberont dès les premiers vols du X 15. Les minces apports technologiques n' auront aucune retombée 10 ans après le démarrage du programme, et la NACA s' en trouvait réellement fâchée !
D' après le livre 'L' avion spatial américain" de Yves Candal.
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