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III. Les matériaux du X-15
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Un savant cocktail.

La sélection des matériaux avait été faite sur la base de trois critères principaux : résistance mécanique, résistance thermique, et mise en œuvre. Au milieu des années 50, on avait vite fait le tour des possibilités. Les matériaux utilisables se limitaient aux aciers spéciaux inoxydables et à différents alliages d'aluminium, au titane et au nickel. L'objectif de R L. Schleicher, l'ingénieur spécialiste des structures chaudes chez North American, était de concevoir la structure mécanique la plus résistante, la plus légère et la plus plastique possible, répondant aux performances contractuelles.

Le X-15 devait pouvoir supporter des températures extérieures comprises entre 390°C et 1200°C lors des phases critiques du vol, et des facteurs de charge de +4 et-2 g en régime propulsé et + 7,33 et -3 g lors du rétablissement après la rentrée atmosphérique, à une altitude suffisamment élevée pour que la pression dynamique ne dépassât pas 122 kg/m2.

D'emblée, North American écarta l'emploi généralisé de 1'lnconel X. Certes, ce matériau était le seul à conserver de bonnes caractéristiques mécaniques jusqu'à 700°C, et, donc, était le seul utilisable pour l'essentiel du revêtement, mais, pour la structure interne qui aurait à supporter des charges thermiques plus faibles, North American retint, outre 1'lnconel X, d'autres alliages après une analyse très soigneuse des contraintes dans chaque partie du véhicule.

En plus du gain de masse par rapport à une structure tout Inconel, ce savant cocktail de matériaux exotiques aux coefficients de dilatation différents, devait permettre d'éliminer la plupart des contraintes thermiques propres à une construction mono-alliage, et obtenir la souplesse recherchée pour la structure. La structure interne du X-15 serait donc réalisée dans les principaux matériaux suivants : inconel X, alliage d'aluminium super-résistant, alliages au titane et aciers spéciaux (3).

(3) inconel X. Alliage d'aluminium super-résistant 2024-T4, alliages au titane fiM n, 5AI-2.5Sn, 6AI-4V at 6061-T6, et aciers spéciaux 350 Cres 014130-180.

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