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IV. La conception du X-15
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Translate : in English in Spanish in German 4-2 Train d'atterrissage, systèmes et instrumentation

 

 

Atterrisseur.

Comme le X-15 n'utiliserait pas son train pour le décollage, il avait été possible de loger l'atterrisseur principal à patins à l'arrière du fuselage, très loin du centre de gravité, sous les tunnels latéraux, en dégageant tout l'espace du fuselage central pour les réservoirs structuraux. Des patins avaient été préférés aux roues parce qu'ils étaient plus légers, moins encombrant et moins sensibles à la chaleur. En alliage au titane, ils étaient dotés d'un amortisseur et d'un dispositif de stabilisation en roulis et tangage.

Le train avant recevait deux roues en diabolo, et n'était pas orientable, pour éviter les problèmes de shimmy. L'ensemble était escamoté manuellement au sol, avant le départ (Le train avant était protégé par des trappes, mais les patins consommables restaient plaqués à l'extérieur du fuselage). La sortie se faisait par gravité. L'atterrisseur était conçu selon ces paramètres :

—Vitesse verticale sur les patins de 540 f t/mn.

—Vitesse verticale sur le diabolo de 1060 f t/mn.

—Accélération verticale sur le diabolo de +3,9 g.

—Vitesse d'atterrissage comprissent re 300 et 370 km/h.

—Angle d'incidence à l'atterrissage de + 6°.

Détail du train d'atterrissage principal à patin

 

 

Les systèmes de contrôle.

Le très complexe Système d'Augmentation de Stabilité (SAS) du X-15, développé par Westinghouse, était un dispositif automatique pour contrôler notamment un phénomène de roulis induit lors de la rentrée dans l'atmosphère dense. Sa fonction principale était de contrôler et restaurer automatiquement la stabilité de l'appareil en agissant sur les gouvernes. A haute altitude (au-delà de 40 km environ), les gouvernes aérodynamiques traditionnelles devenaient inopérantes et étaient remplacées par 12 fusées au peroxyde d'hydrogène de 8 à 45 kg de poussée, mises au point par Bell. Huit étaient logées dans le nez (contrôle en lacet et en tangage), et quatre (contrôle en roulis) en bouts d'ailes.

Génération électrique et hydraulique.

Le X-15 était pourvu de deux générateurs auxiliaires de puissance de 40 ch (APU, Auxiliary Power Unit) qui fournissaient l'énergie électrique en 115 ou en 24 volts. Une batterie de secours permettrait éventuellement un atterrissage d'urgence. Conçus par General Electric, les APU dont les tuyères sortaient du fuselage derrière le cockpit, fonctionnaient indépendamment l’un de l'autre au peroxyde d'hydrogène décomposé en vapeur. Ils alimentaient aussi deux pompes hydrauliques

 

 

Capteurs et instrumentation.

Les hautes vitesses et les contraintes thermiques élevées, posaient un problème nouveau pour la réalisation des diverses sondes qui devaient aussi fonctionner avec des pressions dynamiques très faibles en atmosphère raréfiée.

Le NACA confia à la Division Nortronics de Northrop le développement et la réalisation de ce capteur baptisé " Q-Ball " (la lettre Q symbolisant la pression dynamique) ou encore " hot nose " (nez chaud, par référence à son logement dans la pointe du nez exposée aux fortes températures). Le "Q-Ball " se présentait sous la forme d'une boule en Inconel X de 16,5 cm de diamètre. Installée dans le nez à la place du pitôt traditionnel qui ne serait utilisé que pour les premiers vols d'essais jusqu'à Mach 3, cette sphère, montée sur cardans, n'était que la partie visible d'un système qui comprenait aussi des servocommandes hydrauliques et un boîtier électronique.

La Q-Ball

L'ensemble avait une longueur de 42 cm et était refroidi par de l'azote liquide circulant sur la périphérie du revêtement interne. La sphère portait quatre prises de pressions desquelles étaient déduits les angles d'incidence et de dérapage, ou mesurée la pression dynamique. Les servocommandes maintenaient automatiquement la sphère dans le lit du vent relatif.

Pour le X-15, il fallut aussi concevoir une centrale à inertie, mais plus compacte et plus légère que celles qu'on ne trouvait alors que sur les missiles ! Commandée directement par l'Air Force à Sperry Gyroscope, cette centrale de 68 kg, se composait de trois éléments : une plate-forme gyroscopique stabilisée et un calculateur logés à l'arrière du cockpit, et des indicateurs dans la planche de bord. L'ensemble était calibré à partir de l'avion mère avant le largage et le calculateur intégrait la correction des forces de Coriolis (mouvement de la Terre).

Le X-15 était avant tout un laboratoire et, à ce titre, recevait une abondante instrumentation. Le revêtement et l'intérieur de l'avion étaient truffés de plus de 1 000 capteurs mesurant les pressions (160), les températures (656), les charges aérodynamiques (104), les paramètres de vol et physiologiques (96) ! Les enregistreurs étaient montés dans une case à instruments amovible, dans la soute à équipements à I'arrière du cockpit

 

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