Douglas X-3 Stiletto

Historique

Alors que Mach 1 venait tout juste d'être franchi, les officiels américains songèrent déjà à l'étape suivante, Mach 2. Douglas conçut alors un appareil destiné à étudier le vol à cette vitesse, le X-3.

Dessiné pour une vitesse maximale de 2000 mph (Mach 2,2), il devait servir à étudier aussi bien les configurations optimales que les matériaux nécessaires, en particulier l'utilisation de titanium et les ailes à faible allongement.

L'appareil était très fin, avec de petites ailes médianes en diamant, et avait été conçu en ce sens. Le nez très allongé contenait 1200 livres d'équipement de mesure des tests et le cockpit était noyé dans le fuselage. C'est pour cela qu'il reçut le surnom de "Stiletto" (stylet).

Le train d'atterrissage était tricycle et rétractable : il devait décoller et atterrir par ses propres moyens, et non plus être largué d'un avion porteur. Les réacteurs étaient alimentés par deux entrées d'air semi-dorsales et débouchaient sous la queue de l'appareil. Celle-ci servait de base à un empennage conventionnel en flèche. Les ailes comme l'empennage horizontal n'avaient pas de dièdre.

De nouveaux réacteurs Westinghouse J46 de 7000 lbf étaient alors prévus, mais leur développement fut problématique : ils furent incapables de tenir leurs objectifs de puissance, de taille et de poids. Ils furent donc remplacés par des Westinghouse J34 bien moins puissants, de 4900 lbf.

La construction de 2 exemplaires du X-3 fut approuvée le 30 juin 1949. Le premier exemplaire, 49-2892, fut livré à Edwards AFB le 11 septembre 1952, mais à cause des problèmes créés par les réacteurs mais également la cellule, l'achèvement du second exemplaire fut stoppé et ses composants déjà construits servirent de réserve de pièces détachées pour le premier exemplaire.

Le X-3 effectua un saut de puce d'un mile de long le 15 octobre 1952 entre les mains de William Bridgeman, pilote d'essai de Douglas. Le même pilote effectua le vol inaugural officiel le 20 octobre, pendant 20 minutes. Il fut le seul à effectuer les 26 vols (saut de puce compris) du programme d'essais constructeur, jusqu'en décembre 1953. Ces essais montrèrent que l'appareil était franchement sous-motorisé et difficile à piloter. Sa vitesse de décollage était incroyablement élevée : 260 nœuds, soit 482 km/h. A l'inverse, il était incapable d'approche Mach 2 : il ne devenait supersonique qu'en piqué et sa meilleure vitesse enregistrée, Mach 1,208, fut atteinte le 28 juillet 1953 dans un pique de 30°. Le projet de le remotoriser avec des moteurs-fusées fut envisagé, puis abandonné.



Le X-3 fut alors confié à l'USAF, mais ses piètres performances signifiaient que le programme serait minimal et seulement destiné à acquérir de l'expérience avec les ailes à faible allongement. Frank Everest et Chuck Yeager effectuèrent chacun 3 vols, sous l'égide du NACA.

Le X-3 fut alors confié officiellement au NACA pour des recherches sur la stabilité longitudinale et la charge alaire. Son pilote Joseph A. Walker effectua son premier vol sur X-3 le 23 août 1954, et 8 autres vol en septembre et octobre. A la fin octobre, les essais portèrent sur le roulis, notamment aux vitesses transsoniques. De part sa configuration, le X-3 était idéal pour ça puisque la masse était concentrée dans le fuselage et que les ailes étaient petites.

Mais ces essais faillirent mener le X-3 à sa perte le 27 octobre 1954. Walker effectua un roulis brusque sur la gauche à Mach 0,92 et 30000 pieds d'altitude, et l'appareil tangua de 20° et fit une embardée de 16°. Il vacilla 5 secondes avant que Walker ne reprenne le contrôle. Lors d'une nouvelle tentative, en piqué et à Mach 1,154, l'appareil subit des facteurs de charge de -6,7 G puis +7G, et même de 2G latéraux. Walker put reprendre le contrôle et atterrir sain et sauf.

L'examen de la cellule montra qu'elle avait atteint sa limite de charge et que l'appareil aurait pu se briser si les charges avaient été plus élevées. Walker venait de subir le couplage inertiel, dans lequel une manœuvre dans un axe provoquait une autre manœuvre involontaire dans un autre voire deux autres axes. C'était ce problème qu'avaient rencontré les premiers appareils expérimentaux à vocation supersonique et qui fut à l'origine des crashs. Même les F-100 en étaient alors victimes.

Le X-3 fut alors cloué au sol pendant une année, et ne fut plus utilisé pour des essais de roulis. Walker effectua 10 vols entre le 20 septembre 1955 et le 23 mai 1956, portant le total à 51 vols. Le X-3 fut donné cette même année au musée de l'USAF, où il se trouve encore aujourd'hui.



Bien que le X-3 fut un échec en ce sens qu'il n'atteignit jamais Mach 2, sa courte carrière fut cependant riche en enseignements, notamment sur le couplage inertiel, les petites ailes qui furent réutilisées sur le F-104, et même sur les pneus du fait de ses vitesses élevés au décollage et à l'atterrissage. Il fut un des premiers appareils à faire usage du titanium. Le X-15 et le SR-71 bénéficièrent également des données issues du programme.