Cet avion-fusée de la NASA a lancé l'ère spatiale et s'est laissé distancer

Les avions peuvent-ils voler dans l'espace ? | Sciences en direct

Dans les premiers mois de 1962, Neil Armstrong était aux prises avec une décision : s'en tenir à piloter des avions expérimentaux comme le X-15 propulsé par fusée, qui flirtait avec le bord de l'atmosphère, ou postuler pour avoir une chance de devenir un véritable astronaute.

À l'époque, les pilotes d'essai comme Armstrong ne pensaient pas nécessairement que le programme spatial naissant était la voie à suivre. Ils faisaient un travail sérieux et stimulant, emmenant les avions vers des extrêmes toujours plus nouveaux. Et les astronautes seraient -ils même des pilotes ? La NASA , qui célèbre maintenant son 60e anniversaire, les a d'abord envisagés comme de simples passagers et sujets de test. Les avions peuvent-ils voler dans l'espace ? | Sciences en direct

Armstrong savait également que les projets de R&D aérospatiale ne se concrétisaient pas toujours.

Il avait une bonne chose en cours: ‘Le programme X-15 était réel’, a déclaré Armstrong au biographe James Hansen des années plus tard. ‘Tu savais que c'était réel.’

C'est un conte des premières années de la NASA. L' agence spatiale est née le 1er octobre 1958, un an après que l'Union soviétique – l'ennemi juré de la guerre froide – ait envoyé Spoutnik, le premier satellite, en orbite. Six mois plus tard, il a présenté les astronautes de Mercury Seven, dont Alan Shepard et John Glenn, qui suivraient le russe Youri Gagarine en tant que premiers humains dans l'espace.

Même si la NASA organisait encore des événements de relations publiques avec les astronautes de Mercury, elle commençait séparément à tester les limites de l'espace, la mécanique des vols spatiaux et les tolérances des performances humaines et aériennes avec l' avion-fusée X-15 .

Peu connu aujourd'hui, le programme X-15 de la NASA a fourni des informations qui seraient vitales pour les premières missions de vol spatial habité, y compris Apollo, et qui ont aidé à préparer le terrain pour les navettes spatiales qui ont commencé à voler deux décennies plus tard. En fait, s'il n'y avait pas eu la torsion à Washington à propos de Spoutnik, la méthode de l'avion-fusée aurait pu être la façon dont nous avons mis les gens en orbite en premier lieu.

‘Le concept original était, nous allons apprendre progressivement ce que nous devons savoir, et quelque chose comme le X-15, c'est ainsi que nous allons entrer dans l'espace’, a déclaré Hansen, auteur de la biographie d'Armstrong. First Man , sur lequel le prochain film est basé.

Mais ‘progressivement’ perdu. Un sentiment d'urgence s'était emparé du Congrès et du pays à la suite du lancement de Spoutnik en octobre 1957, et il ne s'est pas calmé pendant des années. La NASA a été créée pour mener ‘des recherches sur les problèmes de vol à l'intérieur et à l'extérieur de l'atmosphère terrestre’. Le travail effectué sur les fusées est devenu une priorité nationale. Les lancements de fusées étaient une grande nouvelle.

Avant trop longtemps, la NASA prendrait un statut emblématique, un symbole des prouesses scientifiques et de l'esprit dynamique de l'Amérique. Ses astronautes sont devenus des héros, dépeints avec dévotion dans les couvertures du magazine Life et récipiendaires de défilés de téléscripteurs.

Même aujourd'hui, alors que la NASA est aux prises avec un monde très différent – les astronautes américains ont piloté des fusées russes vers et depuis la Station spatiale internationale, tandis que des entreprises privées comme SpaceX transportent du fret en orbite et planifient des voyages vers la lune – il conserve le l'éclat de ces premières réalisations.

‘Un vrai véhicule spatial’

Et quel exploit le X-15 a été, même s'il est depuis devenu une note de bas de page dans la conscience nationale.

Le X-15 était l'un des avions les plus puissants jamais construits. Évoqué plusieurs années après que Chuck Yeager et le X-1 ont franchi le mur du son en 1947 et inauguré l'ère du vol supersonique, le X-15 a été conçu pour sonder les domaines du vol hypersonique, approchant et même dépassant Mach 5, ou cinq fois la vitesse du son.

Les conceptions préliminaires suggéraient même qu'un X-15B (qui n'a finalement jamais été construit) serait capable de sortir de l'atmosphère, de faire au moins trois orbites autour de la Terre, puis de rentrer dans l'atmosphère pour un atterrissage de type avion.

‘Le déploiement du X-15 marque le début de l'assaut spatial le plus avancé de l'homme’, a déclaré Harrison Storms, ingénieur en chef de l'avion chez le constructeur North American Aviation, lorsque le X-15 a fait ses débuts publics le 15 octobre 1958. ‘Dans le X-15, nous avons tous les éléments et la plupart des problèmes d'un véritable véhicule spatial.’

Le plus gros problème avec les véhicules spatiaux ? Personne dans le monde n'avait d'expérience dans ce domaine. Presque tout était encore théorique. Les États-Unis et l'Union soviétique n'avaient alors effectué que quelques lancements de fusées pour mettre en orbite de petits satellites primitifs, et il faudrait encore deux ans et demi avant les premières brèves missions habitées dans l'espace.

À ce stade, tout était encore autant d'essais et d'erreurs.

Et le X-15 était vraiment un avion expérimental (c'est ce qui en fait un X-Plane ). Il s'agissait d'un projet conjoint du National Advisory Council on Aeronautics – l'agence vieille de quatre décennies qui, en fait, est devenue la NASA, et qui avait commencé ses travaux initiaux sur les problèmes de vol spatial vers 1952 – avec l'US Air Force, le US Navy et North American Aviation, une société privée.

Ce n'était pas un avion élégant, avec des ailes courtes et trapues, une petite bosse d'un cockpit pour un seul homme et un fuselage de 50 pieds qui s'étendait à peine sur le tube qui contenait son moteur-fusée. Il a été construit pour une vitesse en ligne droite.

Ses performances permettraient aux ingénieurs d'étudier des éléments tels que la stabilité et le contrôle à des vitesses extrêmes, ainsi que l'échauffement intense qui se produirait. Pour économiser du carburant, il ne se lancerait pas du sol. Au lieu de cela, il a décollé d'un B-52 à environ 45 000 pieds avant d'allumer son moteur-fusée pendant 80 à 120 secondes pour un vol qui durerait environ 10 minutes.

Lorsqu'il atteignait sa crête hors de l'atmosphère, le X-15 utilisait de petites fusées à propulseur sur son nez et ses ailes pour le contrôle, car les commandes d'avion normales ne fonctionneraient pas à ces altitudes. Ces commandes étaient nouvelles à l'époque, mais elles deviendraient habituelles sur les engins spatiaux.

Ce qui distingue les pilotes d'essai

Ne considérez pas les pilotes d'essai comme des cow-boys dans le ciel. Malgré toute leur audace, leur volonté de faire des vols qui pourraient devenir fatals en un instant, ils sont sérieux dans leur travail et dans la réduction des risques.

‘Ce qui distingue les pilotes d'essai des autres pilotes, c'est une approche technique résolument méthodique’, a déclaré le Cmdr. Glenn Rioux, commandant de l' US Naval Test Pilot School à Patuxent River, Maryland, l'un des rares programmes de ce type au monde. Au cours de plusieurs décennies, 87 des diplômés de l'école ont suivi le programme d'astronautes de la NASA.

Ce tempérament était certainement vrai pour Armstrong, qui avait effectué des missions de combat pendant la guerre de Corée avant de rejoindre la NACA. ‘Avant tout, dans son esprit, il était ingénieur aéronautique’, a déclaré Hansen.

Le premier vol X-15 a eu lieu le 8 juin 1959, piloté par l'accompli Scott Crossfield , qui avait déjà effectué plus de 100 vols dans des avions propulsés par fusée dans le ciel de la Californie du Sud autour de la base aérienne d'Edwards, où le centre de recherche en vol de la NASA (maintenant nommé d'après Armstrong) est situé.

C'était à peine deux mois après que la NASA a annoncé les noms des astronautes de Mercury Seven (eux-mêmes également pilotes d'essai). Dans les mois à venir, les programmes Mercury et X-15 se poursuivraient sur des pistes distinctes, l'avion-fusée volant régulièrement plus vite et plus haut. Le programme Mercury, quant à lui, a connu une série de retards et d'échecs de lancement de fusées très médiatisés.

‘L'intérêt de la presse pour le X-15 était devenu énorme, car c'était le seul’ vaisseau spatial ‘du pays’, a écrit Tom Wolfe dans The Right Stuff, qui relate les premières années de la NASA et a été adapté dans un film de 1983 avec Ed Harris, Sam Shepard et Dennis Quaid. ‘Le projet Mercury, l'approche du boulet de canon humain, ressemblait à un stratagème de Larry Lightbulb, et il dégageait le funk de la panique.’

X-15 contre Mercure

Alors, qu'est-ce-qu'il s'est passé?

Malgré tous les progrès réalisés par le X-15, malgré toute son excellence en tant que projet d'ingénierie, il avait un long délai pour entrer dans l'espace. Le X-15B proposé, avec son moteur plus puissant, avait cédé la place au X-20 Dyna-Soar prévu, un engin en cours de développement chez Boeing qui ressemblait à une version voiture de course de la navette spatiale, dans l'espoir qu'il serait prêt à partir en novembre 1964. (Et avec Armstrong nommé comme l'un des six pilotes-ingénieurs.)

Mais Washington était pressé.

Et malgré tous les échecs des premières fusées sous-alimentées de la NASA, elles offraient toujours la possibilité alléchante d'être assez bonnes pour le moment.

‘La politique de la course à l'espace exigeait un petit véhicule habité dès que possible avec la puissance de fusée existante’, a écrit Wolfe.

Les travaux sur Mercure ont donc progressé. Comme il l'a fait pour le programme X-15.

En novembre 1960, Armstrong – vêtu de sa combinaison pressurisée, écrasé dans le cockpit de ce qu'il appelait ‘une vraie machine différente’ – a effectué son premier vol dans un X-15 après cinq ans en tant que pilote d'essai de recherche pour la NASA et ses prédécesseur. (Finalement, il effectuerait un total de sept vols X-15.) Ce fut un moment de ‘haute tension’, a-t-il dit. ‘Tout le monde a été capable de le gérer, donc vous devriez pouvoir le faire.’

Il ne ressentait pas – encore – l'attrait d'être un astronaute, et Hansen, son biographe, a écrit qu'Armstrong s'attendait à ce qu'il devienne éventuellement le pilote en chef du X-15.

Alors même que Mercury enregistrait ses premiers vols suborbitaux, Armstrong a déclaré à Hansen, ‘nous étions beaucoup plus impliqués dans la recherche sur les vols spatiaux que le programme Mercury’.

Mais ce sont les astronautes de Mercury , oints par le magazine Life et défendus par le président Kennedy, qui étaient célèbres, qui étaient des héros avant même de décoller. Surtout John Glenn, qui en février 1962, lors du deuxième vol habité de Mercury, est devenu le premier Américain à entrer dans l'orbite terrestre.

Après Mercure est venu Gemini – les astronautes ont fait des sorties dans l'espace et ont effectué le premier amarrage (Armstrong encore) entre deux vaisseaux spatiaux. Après cela, Apollo et les alunissages. Les astronautes ont accompli des actes vraiment remarquables. Ils ont été inscrits dans la mémoire nationale et ont inspiré la culture pop pour tout, de Space Oddity de David Bowie aux films Planet of the Apes et aux Fantastic Four de Marvel.

Ce que le X-15 a accompli

Pendant ce temps, le programme X-15 a perduré.

Entre juin 1959 et octobre 1968, une douzaine de pilotes effectuent au total 199 vols dans l'un ou l'autre des trois appareils X-15. Certains d'entre eux ont volé, brièvement, au-dessus d'une altitude de 50 miles, à quel point ils pouvaient dire qu'ils avaient été dans l'espace. En août 1963, le pilote de la NASA, Joe Walker, a atteint 354 200 pieds, soit 67 milles.

Dès juin 1961, un mois après qu'Alan Shepard soit devenu le premier Américain dans l'espace, le pilote de l'Air Force Bob White avait zoomé à Mach 5,27 dans un X-15. En octobre 1967, le pilote de l'Air Force Pete Knight atteignit Mach 6,7.

Bien que ces exploits soient à couper le souffle, les vols du X-15 ont également fourni une mine de connaissances aux ingénieurs aérospatiaux, de la première utilisation des propulseurs aux données sur le comportement des aéronefs en vol hypersonique jusqu'au développement de la première combinaison à pression intégrale pratique.

‘À bien des égards, le programme X-15 a marqué un changement vers les fonctions de recherche, de développement et de gestion qui caractériseront bientôt l'organisation de la NASA’, a écrit l'historien de l'aérospatiale Roger BIlstein.

Maintenant, six décennies plus tard, la NASA continue de travailler avec X-Planes, y compris le nouveau X-59 , qui doit voler en 2021. L'objectif de ce projet est de voir si les avions supersoniques peuvent faire moins de bruit lorsqu'ils franchissent le mur du son. La NASA travaille également sur la nouvelle fusée Space Launch System et la capsule d'équipage Orion dans une poussée vers la lune et Mars.

Et cela signifie qu'il pourrait y avoir des choix difficiles pour ceux qui envisagent de piloter des avions ou des vaisseaux spatiaux, tout comme il y en avait à l'époque d'Armstrong.

‘Il m'est arrivé d'en choisir un qui était un cheval gagnant’, a-t-il déclaré à Hansen. ‘Apollo était tellement excitant.’

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