L’avion-fusée expérimental « 5 » fut construit par le constructeur d’avion Matus Ruvimovich Bisnovat à peu près en même temps que le Douglas D-558-2 Skyrocket et peu après son homologue « 346 ». Bisnovat avait déjà une certaine expérience des avions-fusée puisqu’il avait été désigné responsable, au sein de l’OKB-55, de la construction du Kostikov 302 pendant la seconde guerre mondiale. Matus R. Bisnovat fut ensuite ingénieur en chef de l’OKB-293 de Bolkhovitinov de 1946 à 1953 puis dans la NPO Molnya pour la conception et la fabrication de fusées et missiles.

Le but du programme « 5 » était à peu près le même que celui du « 346 » à savoir récolter de précieuses données sur le vol à haute vitesse et mettre au point les formules aérodynamiques permettant d’atteindre puis dépasser légèrement mach 1. Le prototype du « 5 » devait donc atteindre une vitesse maximale en pallier de 1200 km/h vers 12 000 d’altitude.

Comme son homologue « 346 » d’origine allemande, le « 5 » était un monoplan entièrement métallique doté d’une aile en flèche à 45°. Les deux appareils reprenaient d’ailleurs des solutions techniques similaires avec une voilure munis de cloisons anti-décrochement des filets d’air.

Sur le « 5 », les profils d’aile étaient un TsAGI 12045 bis à l’emplanture et un P2 (2M) au saumon. Le fuselage avait une section ovale et était divisé en deux parties principales. La première section était composée d’un habitacle pressurisé très profilé. Le pilote était installé dans un siège éjectable dans une position classique, la solution d’un pilote allongé sur le ventre comme dans le « 346 » ayant été jugé trop inconfortable.

La cabine était suivie par un compartiment contenant les réservoirs de carburant. Ces réservoirs contenaient le kérosène et l’acide nitrique, combustibles classiques des moteurs-fusée russes de l’époque mais aussi du peroxyde d’hydrogène à 80% pour alimenter les turbopompes.

La partie arrière du fuselage accueillait le moteur fusée Dushkin-Glouchko RD-2M-3F, les aérofreins ainsi que l’empennage de l’appareil. Le moteur RD-2M-3F était une version très proche de celui utilisé pour le Mikoyan I-270, le RD-2M-3V. Comme ce dernier, il s’agissait d’un moteur à deux chambres de combustion positionnées l'une au-dessus de l'autre. La poussée était de 1650 kgp avec les deux chambres et au niveau du sol. Le fonctionnement de ce moteur était similaire à celui du moteur allemand équivalent de l’époque, le Walter HWK 109-509 mais avec des combustibles différends et une puissance moindre.

Comme pour le HWK 109-509C, le peroxyde d’hydrogène était décomposé sur un catalyseur ce qui produisait des gaz chauds qui entraînaient des turbopompes pour pomper le carburant vers les injecteurs et la chambre de combustion. Le kérosène était ensuite mélangé à l’acide nitrique ce qui produisait la combustion et la poussée.

L’appareil avait un train d’atterrissage très simple puisqu’il s’agissait d’un simple ski sous le fuselage, de deux balancines sous les ailes et de patins sous le fuselage arrière. Cette configuration était logique dans la mesure ou l’appareil expérimental était largué à partir d’un avion porteur comme presque tous les avions de ce type du X-1 au X-15 en passant par le X-2, le « 346 » et le D-558-2.

C’est un bombardier lourd Petliakov Pe-8 qui fut choisi comme avion porteur. Le « 5 » était installé sous un pylône sous l’aile droite entre le fuselage et le moteur interne à la manière du X-15 américain sous son B-52.

L’avion-fusée « 5 » fut d’abord construit sous forme de maquettes qui furent testées dans la soufflerie T-104 du TsAGI pour valider les caractéristiques aérodynamiques jusqu’à mach 1,45. Deux prototypes du « 5 », le « 5-1 » et le « 5-2 » furent ensuite assemblés pour les essais en vol.

Le programme d’essai en vol débuta par des vols planés comme c’était habituel pour ce type d’appareil. Le premier vol du 14 juillet 1948 faillit se terminer par une catastrophe puisque le « 5-1 » heurta le Pe-8 juste après le largage. Le pilote, A. K. Pakhomov chef pilote d’essais du programme, repris néanmoins le contrôle de l’appareil et se posa dans un champ en provoquant des dommages sévères au « 5-1 ». L’appareil fut réparé et la procédure de largage modifiée pour éviter une nouvelle collision. L’incidence de l’appareil sous son pylône fut modifiée de façon à ce que l’appareil ait une légère attitude en piqué lors du largage.

Deux autres vols planés permirent également de constater que la stabilité latérale et directionnelle de l’appareil était mauvaise. En effet, lors du troisième vol du 5 septembre 1948, le « 5-1 » atterrit trop incliné sur un coté ce qui provoqua un choc violent sur une des balancines puis sur l’autre. Finalement, l’appareil se brisa presque en deux. L’appareil était irréparable mais heureusement le pilote ne fut pas tué dans l’accident.

Les essais en vol ne reprirent qu’en janvier 1949 avec l’arrivée du second prototype, le « 5-2 ». Ce prototype avait été substantiellement modifié pour tenir compte des enseignements des vols du « 5-1 ». Pour améliorer la stabilité la dérive avait été redessinée avec une hauteur et une flèche plus importante et pour améliorer la résistance aux chocs, le train d’atterrissage avait été renforcé.

Malgré toutes ces modifications et un nouveau pilote, Georgy M. Chiianov, le premier vol du « 5-2 » du 16 janvier 1949 se termina lui aussi par un atterrissage dur et des dommages pour l’appareil. Cette fois-ci, c’est le pilote qui eut des difficultés pour calculer sa trajectoire d’atterrissage et qui atterrit en dehors des limites de la piste.

Le « 5-2 » fut lui aussi modifié lors des réparations qui suivirent son accident. Le ski d’atterrissage principal fut fixé parallèlement au fuselage, et non plus incliné, ce qui donnait une attitude horizontale à l’appareil et permettait de supprimer les patins arrières devenus inutiles. La place libérée fut utilisée pour installer une quille ventrale permettant d’améliorer la stabilité de l’appareil.

Le vol suivant se déroula sans problème majeur mais le pilote constata que la stabilité en roulis et en lacet était toujours insuffisante. Pour résoudre ce problème, les ingénieurs décidèrent d’installer des saumons d’ailes inclinés comme sur le Florov 4302. Ces saumons étaient inclinés à 45° et portait de petits patins d’atterrissage ce qui permettait de démonter les balancines d’ailes et d’alléger l’appareil.

Après ces modifications, le pilote effectua encore six vols planés jusqu’en juin 1949 et atteignit Mach 0.77 en piqué. L’appareil avait des qualités de vol satisfaisantes mais il ne réalisera jamais de vol avec le moteur-fusée en marche. Le concurrent russe des Bell X-1 et Douglas D-558-2 fit donc une carrière beaucoup plus modeste que ses homologues américains en raison, semble-t-il, de la priorité accordée par les autorités au développement des turboréacteurs.

D’ailleurs, le mur du son avait déjà été dépassé en Russie (le 26 décembre 1948) par le Lavotchkine La-176 à turboréacteur. La saga des avions-fusée russes ne s’achève pas exactement avec le « 5 » puisque le « 346 » vola jusqu’en 1951 mais il n’y eut jamais de concurrents russes aux fameux X-2 et X-15.

Sources :

1) Soviet X-Plane de Y. Gordon et B. Gunston
2) L'astronautique soviétique de C.Lardier
3) Fana de l'aviation n° 355, article de K.Y. Kosminkov
The Hellmuth Walter Website
346
DFS-346
DFS 346 Mistel
Samolet 346