Boeing X-20 Dyna-Soar

  • Le Boeing X-20 Dyna-Soar est un projet américain des années 1950 destiné à produire une navette spatiale militaire de recherche et de combat.

    Dans les années 1930, l'ingénieur allemand Eugen Sänger dessine un bombardier spatial qu'il nomme Silbervogel (avion d’argent). Conçu pour être lancé sur un rail de 3 km de long, l’appareil monte à 145 km d'altitude à l'aide d’un moteur-fusée, puis "rebondis" sur l'atmosphère avant d’y rentrer pour larguer une bombe sur son objectif et de regagner un terrain d’atterrissage en planant. L’utilisation de l'atmosphère comme "tremplin" permettrait de parcourir d'énormes distances pratiquement sans consommation de carburant et à des vitesses hypersoniques, atteignant ainsi n'importe quel point du globe en quelques dizaines de minutes et sans être intercepté. À la fin de la Seconde Guerre mondiale, le Dr Walter Dornberger, qui a participé au développement du Silbervogel en tant que responsable du programme de fusées et de missiles allemand, se trouve parmi les nombreux scientifiques exfiltrés durant l'opération américaine "Paperclip". Employé par la Bell Aircraft Corporation, il défend auprès de l’USAF les avantages du concept d’avion spatial et permet le lancement de nombreux projets : BOMI (BOmber MIssile), HYWARDS (HYpersonic Weapons Recherch and Development Supporting system), ROBO (ROcket BOmber) et Brass (appareil de reconnaissance).

    Alors que les véhicules spatiaux développés à l’époque, les Mercury US et Vostok soviétiques, ne sont encore que des capsules, l’USAF Air Research and Development Command lance officiellement le développement d’une véritable navette spatiale le 24 octobre 1957. Désigné Dyna Soar, ce programme reprend différentes études afin de mener à bien des missions de reconnaissance stratégique, de bombardement, de sauvetage d'astronaute, d'entretien de satellites et de sabotage de satellites ennemis. Les recherches sont rattachées aux programmes d'avions-X sous la désignation X-20 en juin 1962.

    Ce programme doit se dérouler en trois phases. Le Dyna-Soar I doit permettre de développer un appareil de recherche, le Dyna-Soar II sera la version de reconnaissance et le Dyna-Soar III la version de bombardement. Le calendrier du programme prévoit un premier largage depuis un avion porteur en 1963, afin de valider l'aérodynamique de l'appareil. Les premiers lancements à l’aide d’une fusée doivent commencer en 1966 et la mise en service opérationnel est prévue pour 1974.

    En mars 1958, neuf avionneurs américains s'engagent dans ce programme et c’est le projet de Boeing qui est finalement sélectionné en juin 1959 pour la phase de développement. À la fin de l’année 1961, c’est le lanceur Titan III qui est retenu pour ce programme dont les lancements doivent se faire depuis Cap Canaveral.

    Les caractéristiques générales en font un appareil doté d'un corps portant (Lifting Body) et d'une aile delta munies d'ailettes verticales aux extrémités pour le contrôle en lacet. Pour le protéger des effets thermiques de la rentrée atmosphérique, sa structure externe est principalement constituée de superalliage, son ventre est recouvert par des plaques d'isolant à base de molybdène et son nez est revêtu d'un matériau composite à base de carbone et de zirconium. Derrière la cabine monoplace, située à l'avant, se trouve une soute contenant l'avionique, l'armement, les équipements de reconnaissance ou, pour la version de transport X-20X une cabine pouvant accueillir quatre passagers. À l’arrière, le moteur-fusée permet de manœuvrer en orbite ou, en cas de problème lors du lancement, de se séparer de son lanceur et de regagner un terrain de déroutement. Le moteur-fusée doit être largué avant d'entamer la rentrée atmosphérique durant laquelle un bouclier thermique vient protéger le pare-brise du X-20 avant d’être largué pour permettre au pilote de se poser en toute sécurité. C'est aussi pour des raisons de résistance thermique que le train d'atterrissage de l'appareil est équipé de ski, des roues dotées de pneumatique auraient nécessité un refroidissement des caissons de train. Pour mener à bien ses missions, le X-20 doit pouvoir changer l'inclinaison de son orbite en "rebondissant" sur l'atmosphère terrestre, une manœuvre gourmande en énergie. Par conséquent, l'appareil utilise comme moteur d'appoint le 3e étage de son lanceur Titan III, qui n'est donc pas utilisé pour la mise en orbite.

    En avril 1960, sept astronautes sont choisis pour participer au projet Dyna-Soar : Albert H. Crews Jr, Henry C. Gordon, William J. Knight, Russell L. Rogers, James W. Wood pour l'USAF et Milton Orville Thompson, Neil Armstrong et William H. Dana pour la NASA. Ces deux derniers quittent le projet à l'été 1962 et sont remplacés par Albert Crews. Plusieurs de ces astronautes seront plus tard également impliqués dans les essais des prototypes du programme de lifting bodies de la NASA. Un total de dix lancements sont prévus entre janvier 1966 et mars 1968.

    Le fait que l’USAF mène un programme de recherche sur le vol spatial habité, programme normalement alloué à la NASA, soulève de nombreuses questions. En janvier 1963, le secrétaire de la Défense demande à l’USAF une étude comparative pour déterminer qui de l'avion spatial Dyna-Soar ou de la capsule Gemini fournirait la meilleure base au développement d'un système d'arme complet. Selon les conclusions de l'étude, il déclare que l’USAF, avec ce programme particulièrement coûteux, a trop mis l'accent sur le contrôle des phases de rentrée atmosphérique par rapport au vol orbital. Le congrès donne alors sa préférence au programme Manned Orbiting Laboratory utilisant les capsules Gemini construites par McDonnell. Le X-20 Dyna-Soar est finalement abandonné le 10 décembre 1963, alors même que débute la production du premier prototype.

    Après cet abandon, d’autres projets de l’USAF seront étudiés par l’USAF, mais sans jamais aboutir.

    La plupart des sous-systèmes du programme X-20 ayant été utilisés pour de nombreux essais au sol avant le début de la construction du premier prototype, il est souvent considéré comme étant le projet ayant le plus contribué aux vols à très grande vitesse.


    Versions :
    X-20 Dyna-Soar : Nom du programme de développement d’une navette spatiale multirôle.

    X-20 Dyna-Soar I : Version permettant le développement d’un appareil de recherche.

    X-20 Dyna-Soar II : Version de reconnaissance stratégique découlant du projet Brass.

    X-20 Dyna-Soar III : Version de bombardement stratégique découlant du projet ROBO.

    X-20X : Version de transport capable d’accueillir jusqu’à quatre passagers.


    Utilisateurs militaires :
    Aucun.


    Caractéristiques et performances :
    Equipage : 1
    Longueur : 10,77 m
    Envergure : 6,34 m
    Hauteur : 2,59 m
    Surface alaire : 32 m2
    Masse à vide : 4'715 kg
    Masse maximale au décollage : 5'165 kg
    Moteurs : un moteur-fusée Martin Trans-stage
    Vitesse max haute altitude: 28’165km/h
    Plafond opérationnel : 160'000 m
    Distance franchissable : 40’700km



    Liens internet :
    https://history.nasa.gov/monograph31.pdf

    https://www.boeing.com/history/products/x-20-dyna-soar.page

    https://www.nasa.gov/centers/dryden/history/Speeches/lifting_bodies/lifting-1.html

    https://en.wikipedia.org/wiki/Boeing_X-20_Dyna-Soar
    " J’ignore la nature des armes que l’on utilisera pour la troisième guerre mondiale. Mais pour la quatrième, on se battra à coup de pierres."  A. Einstein          "Quand on change son fusil d'épaule, il y a intérêt à ne pas partir de la droite, sinon on passe l'arme à gauche."  Ph. Geluck
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    " J’ignore la nature des armes que l’on utilisera pour la troisième guerre mondiale. Mais pour la quatrième, on se battra à coup de pierres."  A. Einstein          "Quand on change son fusil d'épaule, il y a intérêt à ne pas partir de la droite, sinon on passe l'arme à gauche."  Ph. Geluck
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