Le X-2 était un avion monoplace à ailes en flèche construit en K-monel (un alliage de cuivre et de nickel) pour le fuselage et en acier inoxydable pour les ailes et les empennages. Sa structure était calculée pour encaisser des accélérations de 8 avec une marge de sécurité jusqu’à 12 g. Il avait une longueur de 11.3 mètres, une hauteur de 3.35 mètres et une envergure de 9.85 mètres

Le fuselage était constitué d’une section avant éjectable puis d’un compartiment pressurisé pour les instruments de mesure, d’un réservoir structural d’oxygène liquide suivi d’un réservoir structural pour le carburant (3270 litres d’un mélange alcool/eau), du réservoir arrière d’oxygène liquide (2874 litres au total) et enfin de la section empennages et moteur-fusée. Structurellement, le X-2 ressemblait plus à une fusée munis d’ailes, d’empennage et d’un cockpit qu’à un avion classique.

Les ailes étaient implantées sur le fuselage en position basse et elles avaient une flèche de 40° à 25 % de la corde avec un profil NACA biconvexe. Elles étaient construites en acier inoxydable aussi bien au niveau de la structure interne que du revêtement. Elles étaient équipées d’aileron de 1 m3 capable de s’abaisser de 17°, de flap de 1.13 m2 s’abaissant de 15°, de petites cloisons d’extrados et enfin de becs de bord d’attaque.

La dérive avait une surface de 3.59 m2 et une flèche de 32° à 25 % de la corde. Les empennages horizontaux avaient une surface de 4 m2 et une flèche de 40° comme les ailes. Les commandes de vol permettaient d’actionner hydrauliquement les ailerons, les stabilisateurs horizontaux monobloc et le système de verrouillage au neutre du gouvernail de direction en supersonique. Le tout premier système de commande de vol électrique « Fly-by-wire » fut installé sur le X-2 sous la forme d’un moteur électrique commandant la sortie simultanée des volets de courbure et des becs de bord d’attaque en prévision de l’atterrissage.

Comme le fuselage ne pouvait contenir un train d’atterrissage classique, celui-ci était un simple ski en acier tandis que le train avant était plus classique avec une roue non orientable pour minimiser l’encombrement et réserver un maximum d’espace pour le carburant dans le fuselage.

L'avion avait une capsule éjectable pour assurer la sécurité du pilote jusqu’à une vitesse de Mach 3,5 et une altitude supérieure à 35 000 mètres, vitesse et altitude incompatible avec l’utilisation des sièges éjectables de l’époque. La partie avant du fuselage pouvait donc être éjectée, juste derrière le cockpit, à l’aide de quatre pistons à gaz. Une seule charge explosive produisait du gaz pour pousser les pistons dans des tubes en aciers de manière simultanée et symétrique.

Après largage, la capsule était freinée par un parachute de 2,44 mètres de diamètre puis le pilote l’abandonnait vers 4500 mètres, en ouvrant manuellement la canopée, pour atterrir avec son propre parachute. Le pilote avait deux alarmes sonores à sa disposition pour lui indiquer l’altitude maximale d’abandon de la capsule ainsi que l’altitude minimale à laquelle il pouvait encore abandonner la capsule sans danger.

Le système d’éjection du X-2 fut testé avec succès en août 1948 avec une fusée A-4 allemande. Une section avant de X-2 fut fixé au sommet de la fusée et expédié à haute altitude avec divers accéléromètres pour étudier les conditions d’éjection. La capsule fut éjectée de la fusée par les pistons avec 15 g d’accélération à 45750 mètres d’altitude puis continua sur une trajectoire balistique à l’issue de laquelle le parachute de récupération fonctionna correctement.

Le X-2 était propulsé par un moteur-fusée XLR-25-CW-1/-3 (Curtiss-Wright model 343) à deux chambres, refroidissement régénératif et poussée variable. Le XLR-25, d’une masse de 219 kg, brûlait un mélange alcool/eau avec de l’oxygène liquide et avait une poussée variable entre 1135 kg et 6810 kg. La chambre de combustion supérieure avait un diamètre de 20 centimètres et pouvait produire une poussée maximale de 2270 kg. La chambre inférieure avait un diamètre de 30 centimètres et une poussée maximale de 4540 kg.

Avec la poussée minimale, le moteur pouvait fonctionner pendant 650 secondes et, avec la poussée maximale, pendant 175 secondes. Des tuyères agrandies et optimisées pour les altitudes supérieures à 15 000 mètres furent installées pour les six derniers vols du X-2. La turbopompe du XLR-25 était un modèle centrifuge à deux étages tournant à 12 000 tours/min. Le mélange carburant/comburant était automatiquement ajusté en réglant le débit des deux propergols et l’allumage était assuré par des bougies.

L’instrumentation comprenait un tube pitot monté en pointe avant du fuselage, des enregistreurs synchronisés installés dans la soute pressurisée et une caméra filmant la planche de bord du cockpit par-dessus l’épaule du pilote. Avec cet arsenal, les ingénieurs mesuraient les mouvements de gouvernes, les accélérations et les vitesses angulaires subies dans les trois axes, les performances indiquées de vitesse, de Mach et d’altitude, les angles d’incidence et de dérapage et les paramètres de propulsion.

Le X-2 était largué d'un bombardier modifié Boeing EB-50 comme ses prédécesseurs de la famille X-1.

Sources :

1) X-planes de Jay Miller
2) Le fana de l'aviation n° 286 Yves Candal
Bell X-2
Bell's Trisonic X-2
NASA X-2 Photo collection
Sound Barrier
Bell X-2 Starbuster
On the Frontier : the X-2
X-2
The Saga of the Bell X-2
Swept-wing L-39