Les lifting bodys

Le M2 F1

Le concept du "lif" et "ting" body, le corps sustenté date du début des années 1950 grâce aux travaux menés à la fois à Langley et à Ames. A partir d' une forme générale du cône en ogive, ce concept offrait une nouvelle voie d' accès à l' espace se situant entre la forme balistique pure, non portante et le planeur orbital.
Le lifting body a été écarté du programme Mercury et Dyna Soar très tôt car si les ingénieurs savaient comment un avion pouvait devenir un véhicule spatial, l' inverse, ils ne le savaient pas.

Des études sont menées à la fin des années 1950 par les ingénieurs du centre de Ames sur les lifting body. en 1957, ils présente le M 1 une sorte de fuselage en demi cône , dont la surface supérieure plate accueillait la verrière du cockpit. la pointe avant était arrondis comme un obus. Dans les deux années qui suivent, le M 1 devient le M 2 une version plus moderne avec deux dérives d' extrémités parallèle ajoutées sur les cotés.

Vers 1961, un ingénieurs d' Edwards entreprend la réalisation en modèle réduit d' un lifting body le M 2 du centre Ames. Fabriqué en tubes d' acier pour la structure et recouvert de bois, le M 2 devient le M2 F1 (F pour Flight). D' une masse de 516 kg avec le pilote, le M2 F1 mesure 6,10 m de long, 3,96 m d' envergure pour 3 m de hauteur. L' habitacle est surmonté d' une verrière en forme de goutte d' eau de même que la pointe avant afin d' assurer le maximum de visibilité pendant l' atterrissage final. Le train d' atterrissage emprunté à un avion Cesna est fixe.

Pour les essais du M2 F1, il fallait le tracter d' abord au sol puis avec un Dakota C 47. Une Pontiac est modifiée puis "gonflée" pour pouvoir tracter le M2 F1sur le lac Rogers. Le premier essais du 1er mars 1963 n' est pas du tout concluant l' avion se révélant trop instable. Ayant changer le couplage des élevons de direction et le gouvernail, les essais peuvent reprendre avec succès puisque 45 essais ont lieu durant tout le mois d' avril. En août; le M2 F1 accumule plus de 4 heures de vol en 93 tractage derrière la Pontiac.

Le premier vol tracté par un avion a lieu le 16 août 1963 et se déroule sans aucun problème, l' avion étant largué à 3000 m d' altitude.
Pendant trois ans, le M2 F 1 vole entre 71 et 90 fois avec le C 47. Beaucoup de pilotes le commandèrent dont Yeager en décembre.
Fort de ces tests concluants, la NASA présente le M2 F1 à la presse en annonçant le résultat de ses travaux sur les lifting body.
Le M2 F1 finit sa carrière en 1966 au NASM de Washington, laissant la place au M2 F2.

Le M2 F2 et le HL 10

Février 1964, un appel d' offre est lancé pour la réalisation de deux lifting body lourds, le M2 F2 et le HL 10. Ce dernier étant dérivé directement des études du centre de Langley.
Sur les 26 sociétés interrogées, seules 6 répondent et la NASA passe le contrat à Northrop Corporation le 2 juin 1964 pour un montant de 1,8 million $. Comme les X 1 et X 15, les deux avions seront largués d' un B 52 en adaptant le pylône de largage du X 15.

Construit en à peu un an, le M2 F2 sort d' usine le 15 juin 1965 arborant les marques de la NASA et le numéro 803 (800 étant le code des avions du centre d' Edwards).
Ressemblant à son petit frère, le M2 F2 (6,75 m de long, 2,92 m d' envergure et 2,69 m de haut) est beaucoup plus lourd, 2100 kg à vide et 3600 kg plein de carburant. La propulsion est assurée par un moteur XLR 11 et quatre petites fusées pour l' arrondi final. Coté sécurité, le M2 F2 est équipé d' un siège éjectable utilisable à tout moment.

Le M2 F2 arrive à Edwards le 16 juin 1965 pour commencer ses essais en vol.

Développé par les ingénieurs de Langley, le HL 10 (Horizontal Landing) sort d' usine le 18 janvier 1966 (n° 804). De même dimension que le M2 F2, le HL 10 est aérodynamiquement différent avec un fuselage dit en profit inversé. Le cockpit contrairement au M2 F2 est noyé dans le fuselage.

le premier vol du M2 F2 captif a lieu le 23 mars 1966 sous l' aile d' un B 52 après des essais au sol de freinage et de contrôle du train d' atterrissage. 6 autres vols du même type ont lieu par la suite avant le premier vol libre à basse vitesse sans moteur le 12 juillet 1966 (mission M-1-8). d' autres missions suivent avant de passe à la seconde phase, les vols avec le moteur XLR 11.

Le HL 10 réalise son premier vol le 22 décembre 1966. Bien que mouvementé, l' atterrissage se fait sans problème. Le HL 10 est provisoirement retiré des vols et renvoyé à Langley pour corriger ses problèmes d' instabilité.

Equipé de son moteur XLR 11, le M2 F2 réalise quelques vols d' essais les 2 et 10 mai 1967 sans procéder à son allumage. Malheureusement la fin de ce second vol se termine tragiquement, l' avion est pris de roulis et le pilote ne peut le faire atterrir au point prévu. le M2 F2 heurte violemment le lac asséché à 400 km/ h effectue plusieurs tonneau avant de s' immobiliser dans un nuage de poussière. Peterson, le pilote s' en sort par miracle mais défiguré. Il restera en soin durant deux ans. cet accident inspira la série TV "l' homme qui valait trois milliards" et les images du crash illustra le générique de la série.
Le M2 F2 détruit, le HL 10 à Langley, le programme des lifting body est en mauvaise posture.

Printemps 1968, le HL 10 revient à Edwards et réalise un premier vol de contrôle le 15 mars, les modifications sur le contrôle latéral avait porté leur fruit.
Dans l' été, le HL 10 est équipé de son moteur XLR 11 et vole ainsi équipé (sans l' allumer) le 24 septembre suivant.
Le premier vol motorisé et propulsé du HL 10 le 23 octobre n' est pas un succès, une seul chambre à combustion du moteur ayant été allumé, l' avion est obligé d' atterrir en urgence sur le lac Rogers.
Une autre tentative a lieu le 13 novembre avec un pilote de la NASA avec succès.

La saison d' hivers passée, les vols reprennent le 17 avril 1969 avec le frôlement du mur du son à Mach 0,99. Le 9 mai, l' avion le franchit et atteint M 1,13 à 16240 m d' altitude. La fin de l' année est l' occasion pour les gens de la NASA d' étudier complètement le domaine de vol du HL 10 notamment lors de la phase d' atterrissage sans moteur en mode planeur simulant les futurs avions spatiaux rentrant de mission.

Dans la même période, la NASA se lance dans des études sur les différents concepts de navette spatiale. Fallait il un véhicule doté de moteur lors de l' atterrissage comme un avion civil ou au contraire sans moteur comme un planeur ?.
A Edwards, chacun avait sa solution et pour mettre tout le monde d' accord, la NASA lança des essais d' approche motorisé avec le HL 10. En lieu et place du XLR 11, le HL 10 est équipé de trois petits moteurs au péroxyde d' hydrogène afin de contrôler la phase finale de l' approche avant l' atterrissage.
Les 11 juin et 17 juillet 1970, deux vols sont réalisés avec vol plané et approche motorisée. Le constat est sans appel, la future navette navette ne sera pas dotée de moteur pour l' approche finale. Même si la navette spatiale s' inspirera d' un autre concept aérodynamique , le planeur orbital à voilure en double delta, le concept du lifting body aura fait de grand pas dans la conception de futurs petits engins de sauvetage pour les stations orbitales.

Le HL 10 termine sa carrière en juillet 1970, mais ce n' est en avril 1990 qu' il exposé au coté du Bell X 1E devant l' entrée du centre de Ames à Edwards.

Le M2 F3

Le M2 F2 détruit à Edwards en 1967 est ramené chez Northrop. Le programme du X 15 s' étant arrêté, des crédits sont débloqués pour la remise en état de l' avion le 28 janvier 1969.

Début mai 1970, le nouveau M2 F3 est de retour à Edwards avec une nouvelle dérive verticale entre les deux latérales contribuant à une meilleure stabilité.
Après un vol captif le 22 mai, le M2 F3 effectue son premier vol plané le 22 mai (mission M-17-26) sans aucun problème.

Son moteur XLR 11 installé, le M2 F3 réalise son premier vol motorisé le 2 novembre 1970.
En 1971, le 25 août, il franchit M 1,10 et grimpe à 20 000 m d' altitude.
Le 24 septembre, le vol se termine par un atterrissage d' urgence suite à un problème de moteur.

L' année 1972 permet de tester un nouveau système de commande des gouvernes tout électrique le CDVE associé à un ordinateur. Ces commandes validées entre juillet et décembre seront installées dans la future navette spatiale.

Le dernier vol du M2 F3 a lieu le 20 décembre 1972 après 43 missions (16 pour le M2 F2 et 27 pour le M2 F3). L' avion quitte Edwards le 18 juin 1975 et rejoint le musée de Washington NASM.

LE X 23A

L' USAF s' intéresse aussi au concept lifting body. Après l' annulation du Dyna Soar en décembre 1963, le Pentagone autorise une nouvelle initiative spatiale de l' USAF le programme START (alias Program 680A). Ce programme (Spacecraft Technology & Advanced reentry tests) prévoit l' exploration des problèmes et des technologies associées aux vaisseau spatiaux à rentrée sustentée. Trois étapes le composent:ASSET, PRIME et PILOT.

ASSET (Aerothermodynamic/elastic Structural Systems Environment Tests) doit évaluer le comportement d' un modèle réduit du Dyna soar pendant un rentrée réelle. Mc Donnel Douglas reçoit en avril 1961 un contrat pour 6 véhicules testés entre le 18 septembre 1963 et le 23 février 1965 au cap Canaveral. Lancés par des Thor et Thor Delta jusqu' à 60 km d' altitude, ils rentraient dans l' atmosphère à des vitesses de 16000 à 21 700 km/ h.

PRIME (Precision Recovery Including Manoeuvering Entry) est un véhicule de test lifting body que Martin Marietta construit à partir de novembre 1964, le SV 5, ressemblant à une "patate". Après des tests de modèles réduits lâchés d' un ballon, 4 véhicules sont construits sous le nom de X 23 A. D' une masse de 400 kg, le X 23 A mesure 2 m de long pour 1,2 m d' envergure et 90 cm de haut. Il est en plus entièrement recouvert d' une protection thermique.
Lancé de Vandenberg par un Atlas SLV 3, il est propulsé jusqu' à 150 km avant de traverser les couches denses de l' atmosphère et de retomber suspendu à des parachutes avant d' être récupéré par un avion C 130 modifié.
Le premier lancement le 21 décembre 1966 permet de valider la protection thermique. la récupération en vol ne peut avoir lieu, le parachute s' étant partiellement ouvert, le véhicule sombra dans l' océan.
La seconde mission PRIME le 5 mars 1967 fut un succès qu 'en à la réception de donnée sur la rentrée, mais la récupération échoua à nouveau, le C 130 ratant le véhicule qui sombra lui aussi dans l' océan.
Le 18 avril suivant, la mission du SV 5 D se déroule à la perfection. L' engin est récupéré par le C 130 concrétisant le concept de réutilisation d' un vaisseau spatial.
La quatrième mission est annulé et le véhicule n°3 envoyé au musée de l' USAF.

LE X 24A

Pour la réalisation de la dernière étape PILOT (PIloted LOw speed Test), Martin Marietta est désigné pour la construction du SV 5P (Piloté) le 2 mars 1966, une version piloté du SV 5.
Le 11 juillet 1967, le SV 5P baptisé X 24A sort d' usine. Long de 7,46 m, il dépasse les autres lifting body (M2 F2 et HL 10) avec une masse plus importante 5200 kg plein de carburant.

Le X 24 A arrive à Edwards le 3 août 1967 alors que ses petits frères sont en indisponibilité.
Le premier vol plané n' a lieu qu' en avril 1969 suite à des retards de mise au point et d' indisponibilité de l' avion porteur B 52.
Le premier vol motorisé (W-10-15) a lieu le 19 mars 1970 et progressivement son domaine de vol est explorée. Mach 1 est atteint le 14 octobre 1970, 23 ans après le vol de Yeager.
Le dernier vol du X 24 A a lieu le 4 juin 1971. Malgré les problèmes liés au moteur XLR, les données récoltées étaient impressionnantes et le X 24 A allait encore servir comme banc d' essais sous le nom de X 24 B.

LE X 24B

Le X 24B est l' association d' un lifting body et d' un Dyna Soar. Comme l' USAF n' a pas les crédits nécessaire à la construction d' un nouvel avion, elle décide de modifier le X 24A en X 24B. Le contrat est passé avec Martin en mars 1971 pour déshabillé le X 24 et le revêtir d' une nouvelle robe. Le X 24A retourne chez Martin le 15 décembre et en ressort le 11 octobre 1972.

Plus long que le X 24A, le X 24B ressemble à une flèche argentée avec un nez très pointu (flèche de 78° en double delta).

Le 24 octobre 1972, le X 24B réalise son premier vol plané avec un atterrissage incroyablement doux. Le premier vol propulsé a lieu lui le 15 novembre 1973 et M 0,92 est atteint. Fin 1974, le X 24B a atteint tout ses objectif. Une seule mission reste à réaliser, un atterrissage sur une piste en dur de longueur donné comme le fera plus tard la navette spatiale. En novembre, une série d' atterrissage sur la piste 18 du lac Rogers sont réalisée avec une grande précision avant de tenter la piste en dur 04/ 22 les 5 et 20 août 1975, alors que la dernière cabine Apollo quittait le centre spatial Kennedy, laissant la place à la navette spatiale. .

Bilan du X 24B, 36 vols jusqu' au 23 septembre 1975 (64 en tout). L' avion qui servit pour les expositions statiques du bicentenaire de l' indépendance US rejoignit le musée de l' USAF le 19 novembre 1976 au coté du troisième SV 5D X 23A.

D' après le livre 'L' avion spatial américain" de Yves Candal.