Northrop M2-F3

Rappels

Historique

Durant les années 1950, un des programmes spatiaux sur lesquels les Etats-Unis travaillent concerne le développement d’un aéronef capable de rentrer dans l’atmosphère et de se poser de façon conventionnelle sur une piste d’aviation. Cela permettrait de ne plus avoir besoin d’aller récupérer les capsules spatiales en plein océan. Après de nombreuses études, il s’est avéré qu’une configuration appelée "Lifting Body", "corps portant" en français, serait le meilleur compromis. En 1958, c’est la NASA (National Aeronautics and Space Administration), nouvellement créée, qui reprend ce programme.

Après avoir testé une maquette en balsa tractée par un avion radiocommandé pour vérifier les calculs, un prototype entièrement en bois est construite à partir de 1962. Désigné M2-F1 ("M" pour Manned/piloté et "F" pour Flight/prévu pour le vol), il est dépourvu d’ailes et possède une forme générale ressemblant à un demi-cône. Il est d’abord testé en soufflerie, avant d’effectuer ses premiers vols tracté par une automobile, puis par un C47 de la base d'Edwards. Après 400 essais tractés entre avril 1963 et août 1966, il est décidé construire un "vrai" prototype en métal, mais qui garderait la même configuration générale.

Également conçu au Flight Research Center à Edwards, le M2-F2 possède une cellule en aluminium et est équipé d’un moteur-fusée XLR11, d’un train d’atterrissage escamotable et d’un nez vitré pour une meilleure visibilité en phase d'atterrissage. Les premiers essais captifs sont effectués en mars 1966, sous un pylône de l'avion porteur Boeing NB-52B "Balls 8" déjà utilisé durant le programme X-15, alors que les premiers vols libres ont lieu dès juillet. Il est prévu d’effectuer 16 vols d’essais avant d’effectuer des vols propulsés. Malheureusement, ce dernier vol se passe mal et Bruce Peterson se crashe sauvagement sur le Rogers Dry Lake. Il s’est sort grièvement blessé seulement, grâce au cockpit renforcé.

Suite à cet accident, les prototypes à fuselage porteur de la NASA ne volent plus durant près d’une année. Le programme devant néanmoins reprendre, la carcasse du M2-F2 est reconstruite par les équipes de Northrop, en collaboration avec les ingénieurs de l’Ames Research Center. Après trois ans de travail, l’appareil est prêt à reprendre les essais sous la désignation de M2-F3 et reçoit l’immatriculation "NASA 803".



S’il garde le nez vitré pour une relativement bonne visibilité en phase d'atterrissage, comparé à son prédécesseur, il reçoit plusieurs modifications. Les deux petites dérives verticales installées de part et d’autre du fuselage sont reculées et complétées par une petite dérive centrale. Comme précédemment, deux volets horizontaux pour le contrôle en roulis et en tangage sont installés sur la partie supérieure de l'arrière du fuselage et un troisième volet est installé en-dessous pour améliorer le contrôle en tangage en vitesse transsonique. Un dispositif RCT (Reaction Control Thruster) constitué de gaz sous pression expulsé par plusieurs buses, afin d’orienter l’appareil autour de son axe de roulis comme sur le X-15, complète les systèmes de contrôle en vol. L’électronique est présente avec un nouveau système d’aide de contrôle en vol désigné SAS (Stability Augmentation System) et un ordinateur à circuits intégrés pour calculer les effets de sustentation obtenus. Comme le M2-F2, il est équipé d'un moteur-fusée à ergols liquides XLR11, de Reaction Motors, doté de quatre chambres de combustion et produisant une poussée de 36 kN.

Durant les essais en soufflerie, il apparaît que le M2-F3 est nettement plus stable que son prédécesseur. C’est également ce qui apparait dès son premier vol, effectué le 2 juin 1970 avec le pilote de la NASA William "Bill" Dana aux commandes. Seulement trois vols planés sont effectués avant le premier vol propulsé qui a lieu le 25 novembre 1970.

Au cours de ses 27 missions, le M2-F3 atteint une vitesse maximale de Mach 1.6 et l’altitude de 20’790 mètres. Le système RCT permet d'obtenir des données sur l'efficacité d'un tel système pour le contrôle de l'appareil lorsqu’il est en vol atmosphérique. Pour les derniers essais, un système d'augmentation d'amplitude des commandes de vol et un mini-manche latéral sont installés. Toutes ces missions ont été effectuées avec quatre pilotes différents aux commandes. William H. Dana a effectué 19 vols ; John A. Manke 4 vols ; Cecil W. Powell en a fait 3 et Jerauld R. Gentry un seul.

À la fin du programme, la NASA donne le prototype à la Smithsonian Institution. Il est actuellement visible au Smithsonian National Air and Space Museum de Washington, DC., à côté du X-15 no 1, qui était jadis son partenaire de hangar à Dryden de 1965 à 1969.

Caractéristiques

  • Masse maxi au décollage : 3 600 kg (7 937 lbs)
  • Masse à vide : 2 300 kg (5 071 lbs)
  • Surface alaire : 15 m² (161 sq. ft)
  • Hauteur : 2,9 m (9,514 ft)
  • Envergure : 2,95 m (9,678 ft)
  • Longueur : 6,76 m (22,178 ft)

Équipage

  • Équipage : 1

Performances

  • Altitude de vol maximale : 21 793 m (71 499 ft)
  • Distance franchissable : 72 km (45 mi, 39 nm)
  • Vitesse maximale HA : 1 713 km/h (1 064 mph, 925 kts)
  • Rapport poussée/masse à sec maxi au décollage : 0.76
  • Charge alaire maxi au décollage : 240.00 kg/m²
  • Rapport poussée/masse à sec à vide : 1.18
  • Charge alaire à vide : 153.33 kg/m²

Motorisation

Sur le forum…

  • La fiche sur le site.
    " 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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  • Projet d’avion expérimental américain des années 1960, faisant partie du projet des Lifting Bodies.

    Durant les années 1950, un des programmes spatiaux sur lesquels les Etats-Unis travaillent concerne le développement d’un aéronef capable de rentrer dans l’atmosphère et de se poser de façon conventionnelle sur une piste d’aviation. Cela permettrait de ne plus avoir besoin d’aller récupérer les capsules spatiales en plein océan. Après de nombreuses études, il s’est avéré qu’une configuration appelée "Lifting Body", "corps portant" en français, serait le meilleur compromis. En 1958, c’est la NASA (National Aeronautics and Space Administration), nouvellement créée, qui reprend ce programme.

    Après avoir testé une maquette en balsa tractée par un avion radiocommandé pour vérifier les calculs, un prototype entièrement en bois est construite à partir de 1962. Désigné M2-F1 ("M" pour Manned/piloté et "F" pour Flight/prévu pour le vol), il est dépourvu d’ailes et possède une forme générale ressemblant à un demi-cône. Il est d’abord testé en soufflerie, avant d’effectuer ses premiers vols tracté par une automobile, puis par un C47 de la base d'Edwards. Après 400 essais tractés entre avril 1963 et août 1966, il est décidé construire un "vrai" prototype en métal, mais qui garderait la même configuration générale.

    Également conçu au Flight Research Center à Edwards, le M2-F2 possède une cellule en aluminium et est équipé d’un moteur-fusée XLR11, d’un train d’atterrissage escamotable et d’un nez vitré pour une meilleure visibilité en phase d'atterrissage. Les premiers essais captifs sont effectués en mars 1966, sous un pylône de l'avion porteur Boeing NB-52B "Balls 8" déjà utilisé durant le programme X-15, alors que les premiers vols libres ont lieu dès juillet. Il est prévu d’effectuer 16 vols d’essais avant d’effectuer des vols propulsés. Malheureusement, ce dernier vol se passe mal et Bruce Peterson se crashe sauvagement sur le Rogers Dry Lake. Il s’est sort grièvement blessé seulement, grâce au cockpit renforcé.

    Suite à cet accident, les prototypes à fuselage porteur de la NASA ne volent plus durant près d’une année. Le programme devant néanmoins reprendre, la carcasse du M2-F2 est reconstruite par les équipes de Northrop, en collaboration avec les ingénieurs de l’Ames Research Center. Après trois ans de travail, l’appareil est prêt à reprendre les essais sous la désignation de M2-F3 et reçoit l’immatriculation "NASA 803".

    S’il garde le nez vitré pour une relativement bonne visibilité en phase d'atterrissage, comparé à son prédécesseur, il reçoit plusieurs modifications. Les deux petites dérives verticales installées de part et d’autre du fuselage sont reculées et complétées par une petite dérive centrale. Comme précédemment, deux volets horizontaux pour le contrôle en roulis et en tangage sont installés sur la partie supérieure de l'arrière du fuselage et un troisième volet est installé en-dessous pour améliorer le contrôle en tangage en vitesse transsonique. Un dispositif RCT (Reaction Control Thruster) constitué de gaz sous pression expulsé par plusieurs buses, afin d’orienter l’appareil autour de son axe de roulis comme sur le X-15, complète les systèmes de contrôle en vol. L’électronique est présente avec un nouveau système d’aide de contrôle en vol désigné SAS (Stability Augmentation System) et un ordinateur à circuits intégrés pour calculer les effets de sustentation obtenus. Comme le M2-F2, il est équipé d'un moteur-fusée à ergols liquides XLR11, de Reaction Motors, doté de quatre chambres de combustion et produisant une poussée de 36 kN.

    Durant les essais en soufflerie, il apparaît que le M2-F3 est nettement plus stable que son prédécesseur. C’est également ce qui apparait dès son premier vol, effectué le 2 juin 1970 avec le pilote de la NASA William "Bill" Dana aux commandes. Seulement trois vols planés sont effectués avant le premier vol propulsé qui a lieu le 25 novembre 1970.

    Au cours de ses 27 missions, le M2-F3 atteint une vitesse maximale de Mach 1.6 et l’altitude de 20’790 mètres. Le système RCT permet d'obtenir des données sur l'efficacité d'un tel système pour le contrôle de l'appareil lorsqu’il est en vol atmosphérique. Pour les derniers essais, un système d'augmentation d'amplitude des commandes de vol et un mini-manche latéral sont installés. Toutes ces missions ont été effectuées avec quatre pilotes différents aux commandes. William H. Dana a effectué 19 vols ; John A. Manke 4 vols ; Cecil W. Powell en a fait 3 et Jerauld R. Gentry un seul.

    À la fin du programme, la NASA donne le prototype à la Smithsonian Institution. Il est actuellement visible au Smithsonian National Air and Space Museum de Washington, DC., à côté du X-15 no 1, qui était jadis son partenaire de hangar à Dryden de 1965 à 1969.


    Versions :
    M2-F3 : Prototype de Lifting Body destiné à étudier la rentrée atmosphérique et l’atterrissage conventionnel.


    Caractéristiques et performances :
    Equipage : 1
    Longueur : 6,76 m
    Envergure : 2,95 m
    Hauteur : 2,90 m
    Surface alaire : 15 m2
    Masse à vide : 2'300 kg
    Masse maximale au décollage : 3’600 kg
    Moteurs : Un moteur-fusée Reaction Motors XLR11 de 35,7.
    Vitesse max haute altitude: 1'713 km/h
    Plafond opérationnel : 21’793m
    Distance franchissable : 72 km



    Liens internet :
    https://www.nasa.gov/centers/armstrong/news/FactSheets/FS-011-DFRC.html

    https://www.nasa.gov/centers/armstrong/history/where_are_they_now/M2-F3.html

    https://www.nasa.gov/centers/armstrong/history/experimental_aircraft/M2-F3.html

    https://en.wikipedia.org/wiki/Northrop_M2-F3
    " 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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