Contexte pas si négatif

Les années 60 sont des années de paradoxe. Le programme X20 Dyna Soar est techniquement très avancé et doit permettre aux USA de disposer d'un avion spatial multi-rôles dès le milieu des années 60. Cependant, les réussites soviétiques de Spoutnik (Tiré du mot russe ??????K (« compagnon de route » ou « satellite »), le terme Spoutnik désigne une série de satellites lancés par URSS au tout début de la conquête de...) et du vol de Youri Gagarine (Iouri Alexeïevitch Gagarine (en russe ???? ?????????? ???????) (9 mars 1934–27 mars 1968), héros de l'Union soviétique, est un cosmonaute qui, le 12 avril 1961, a marqué l'histoire de l'humanité et de la...) font que l'administration va privilégier les solutions simples des capsules pour rattraper le retard et aller le plus rapidement possible sur la Lune (On appelle lune tout satellite naturel d'une planète, mais la Lune, avec un L majuscule, désigne le seul satellite naturel de la Terre. Par sa visibilité...).

Pour autant, si le programme très militaire du X20 est abandonné, les chercheurs et ingénieurs travaillant dans le domaine de l'aérospatiale (L'aérospatiale (nom commun féminin singulier) rassemble les techniques de l'aéronautique (déplacement dans l'atmosphère, utilisant des avions ou des hélicoptère par exemple) et celles de...) n'abandonnent pas l'idée d'un avion spatial (Un avion spatial, dans le domaine de l'astronautique, est un véhicule spatial réutilisable, généralement habité, pouvant regagner la Terre par ses propres moyens dans les conditions d'un aérodyne.). En fait, ils sont nombreux à penser que les capsules ne sont qu'une parenthèse et qu'une fois le programme Apollo (Le programme Apollo est le programme spatial des États-Unis d'Amérique qui était destiné à permettre à l'homme de marcher sur la Lune puis d'en revenir. Il a...) fini, ce sera l'aire des avions de l'espace.

Du coup, à l'ombre des programmes Gemini et Apollo, les travaux pour un futur avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un organe moteur (dans le cas d'un engin sans moteur, on parlera de planeur), dont la...) spatial continuent et progressent même rapidement. Le X-15 (Le North American X-15 est un avion fusée expérimental américain, construit dans le cadre d'un programme de recherche sur les vols à très haute vitesse et très haute altitude. De 1960 à 1968, les 3 exemplaires construits ont effectué environ 200...) poursuit ses exploits et apporte de plus en plus d'enseignements tandis que de nouveaux travaux se concentrent plus particulièrement sur le passage du vol orbital au vol plané.

Un état de l'art qui reste à améliorer

Moins connu que le programme Apollo 11 (Apollo 11 est la première mission spatiale à avoir conduit un homme sur la Lune. C'est la troisième mission habitée à avoir approché la Lune, après Apollo 8 et...), le programme des planeurs orbitaux (appelé PILOT) constituait aux yeux de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est...) la voie de l'avenir. Le but de ces recherches est d'étudier des concepts d'avions spatiaux capables de retourner sur Terre (La Terre, foyer de l'humanité, est surnommée la planète bleue. C'est la troisième planète du système solaire en partant du Soleil.) après un vol orbital. Car si les ingénieurs ont pu étudier avec succès un vrai avion spatial avec le X-15, ils savent qu'il reste encore fort à faire pour concevoir un avion orbital. L'un des problèmes à résoudre est notamment celui de la vitesse (La vitesse est une grandeur physique qui permet d'évaluer l'évolution d'une quantité en fonction du temps.).

Un avion orbital doit être capable, une fois en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que décrit dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) de revenir dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) alors qu'il avance à environ 28 000 km/h. Il doit donc résister à une très violente rentrée dans l'atmosphère, comme le font les capsules munies d'un lourd bouclier. Surtout, un tel appareil doit rapidement retrouver sa fonction d'avion une fois dans l'atmosphère, l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble, désigne intuitivement une collection d’objets (que l'on appelle éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme l'énonçait, le créateur de cette...) des volets devant être fonctionnels.

Si on revient au X-15, nous avons un appareil capable certes d'atteindre l'espace, mais en vol balistique. La vitesse de rentrée dans l'atmosphère est alors nettement plus lente. Le même avion a aussi atteint de très hautes vitesses, de l'ordre de Mach 7. Mais il a alors montré ses limites: les ingénieurs devant ajouter une couche supplémentaire d'isolant (Un isolant est un matériau qui permet d'empêcher les échanges d'énergie entre deux systèmes. On distingue : les isolants électriques, les isolants thermiques, les isolants phoniques et les isolants mécaniques. Le contraire...) qui se consume lors du vol. En réalité, si un X15 avait été mis en orbite, il se serait désintégré lors de son retour dans l'atmosphère.

Les appareils à corps portant

C'est là qu'un nouveau concept voit le jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...): celui du "corps portant". Il s'agit d'appareils dépourvus d'ailes mais dont le fuselage (Le fuselage désigne l'enveloppe d'un avion qui reçoit généralement la charge transportée, ainsi que l'équipage. Le fuselage d'un avion supporte la voilure, l'empennage (pour la stabilité).) a une forme particulière pour générer de la portance. Le principe peut sembler proche de l'aile volante (Une aile volante désigne un aéronef ne possédant ni fuselage ni empennage. Les différentes surfaces mobiles nécessaires au pilotage de l'appareil sont toutes situées sur...), mais il est vraiment difficile de parler d'aile. De plus, les contrôles fonctionnent de manière complètement différente.


Le principal avantage du concept est de présenter moins de surface (Il existe de nombreuses acceptions au mot surface, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, souvent abusivement confondu avec sa mesure - l'aire ou la superficie.) lors de l'entrée en atmosphère qu'un avion avec de vraies ailes. Non seulement la fatigue de la structure est réduite, mais il est plus facile de maintenir la stabilité de l'appareil. Par contre, une fois dans l'atmosphère, un avion à corps portant nécessite des vitesses de vol plus élevées et une plus grande distance de freinage.

Plusieurs séries de prototypes furent construites et expérimentées, la plupart avec succès, et ont permis de recueillir de nombreuses informations sur les vols après entrée atmosphérique. Les avions à "fuselage portant" ont alors les faveurs de la NASA.

Les premiers modèles présentent un corps bombé mais obtiennent d'assez bons résultats. Avec le Martin Marietta X24, les ingénieurs passent du corps bombé à une forme Delta à ventre plat qui donnera également de bons résultats. Ainsi amélioré, le X-24 "A" devient le X-24-B. La forme en flèche avec surface plane (La plane est un outil pour le travail du bois. Elle est composée d'une lame semblable à celle d'un couteau, munie de deux poignées, à chaque extrémité de la lame. Elle permet le dégrossissage et le creusage de formes courbes, galbées et même...) sera d'ailleurs retenue sur nombre (Un nombre est un concept caractérisant une unité, une collection d'unités ou une fraction d'unité.) de projets de la navette (Une navette spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est un véhicule aérospatial réutilisable conçu pour assurer la desserte des stations spatiales en orbite basse mais pouvant aussi assurer d'autres...).


Bien sûr, si tous ces appareils sont au moment de l'atterrissage (Au sens étymologique, le terme atterrissage désigne le fait de rejoindre la terre ferme. Il recouvre cependant des notions différentes suivant qu'il est...) des planeurs sans aile, leur vitesse de vol sont nettement plus élevées que celle d'un planeur (Un planeur est un aérodyne dépourvu de moteur. La pratique du planeur est le vol à voile.) normal, avec une vitesse lors du touché au sol supérieure à 400 km/h. Au niveau de la portance pure, les ailes de planeurs classiques restent nettement plus efficaces.

Premières esquisses d'avion orbital

C'est dans les années 60, en parallèle de ces essais grandeur nature que des études préliminaires scrutent différents concepts d'engins spatiaux réutilisables. Ce sont à partir de ces études que le projet (Un projet est - dans un contexte professionnel - une aventure temporaire entreprise dans le but de créer un produit ou un service unique:) de la navette spatiale (Une navette spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est un véhicule aérospatial réutilisable conçu pour assurer la desserte des stations spatiales en orbite basse mais pouvant aussi...) que nous connaissons sera lancé.

On notera le projet Star Clipper (Un clipper (mot anglais signifiant ciseau peut-être une évocation du bateau fendant les flots) est un bateau fait pour convoyer le plus vite possible ses denrées...) d'une grande aile Delta (Une aile delta est un type d'aile d'avion, caractérisé par une forme de Triangle isocèle. Ce nom provient de la majuscule grec delta qui est de forme triangulaire (Δ).) volante qui serait simplement complétée d'un énorme réservoir en V pour le décollage. Bien que non entièrement réutilisable, il s'agit d'un projet qui n'implique qu'un seul véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre, sur des distances variables.).