Centre Armstrong de la NASA : voler ce que les autres imaginent seulement

Après un vol de recherche par le corps de levage HL-10, le technicien John Reeves travaille sur l

Après un vol de recherche par le corps de levage HL-10, le technicien John Reeves travaille sur l'engin et le pilote Bill Dana regarde le B-52 qui l'a lancé. (Crédit image : NASA)



Nommé d'après l'astronaute Neil Armstrong, l'installation principale du centre de recherche en vol Armstrong (AFRC) de la NASA se trouve sous le ciel clair du désert de Mojave, au bord du lac Rogers Dry, à environ 161 kilomètres au nord-est de Los Angeles. Une deuxième installation, le bâtiment 703, est adjacente à l'aéroport régional de Palmdale, à environ 72 km de Los Angeles. Plus de 1 150 employés du gouvernement et des entrepreneurs travaillent sur les deux campus.



Le nom du centre a changé au fil des décennies. Son nom d'origine était High Speed ​​Flight Research Station, exploité par l'agence prédécesseur de la NASA, le National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). Quand la NACA est devenue Nasa en 1958, le Centre était connu sous le nom de NASA Flight Research Center. En 1976, il a été nommé Dryden Flight Research Center à la mémoire de Hugh L. Dryden , un ingénieur aéronautique respecté de la NACA et administrateur adjoint de la NASA. Le nom Armstrong a été attribué en 2014, en l'honneur des contributions de Neil Armstrong à l'aéronautique, y compris ses années en tant que pilote de recherche au centre dans les années 1950 et au début des années 1960.

Parmi les 10 centres de terrain de la NASA, Armstrong est «le centre principal de l'agence pour la recherche, les opérations et les tests de vols atmosphériques», selon le centre site Internet . Armstrong a une moyenne de 345 jours de bonnes conditions de vol par an et l'emplacement peu peuplé le rend idéal pour le vol expérimental.



Rogers Dry Lake est de 44 miles carrés (114 km carrés) de boue plate et séchée qui est parfaite pour les atterrissages d'urgence, selon Nasa . Sept pistes non pavées sont marquées sur le lit du lac, la plus longue s'étendant sur 7,5 milles (12 km). Il y a aussi une piste en béton de 2,8 miles (4,6 km) de long. À proximité, le lac Rosamond Dry offre une surface d'atterrissage supplémentaire de 57 km².

L'ère des avions X

Selon ' Vols de découverte ' (NASA, 1996), une histoire du 50e anniversaire du centre écrite par Lane E. Wallace, le centre Armstrong, comme on l'appelle maintenant, a été fondé en 1946 lorsqu'une petite équipe d'ingénieurs et de personnel de soutien de la NACA est arrivée à l'aérodrome de l'armée de Muroc. , l'installation d'aviation d'origine sur Rogers Dry Lake. Leur mission était de faire voler l'avion-fusée X-1 plus vite que la vitesse du son, ou Mach 1 comme l'appellent les ingénieurs aéronautiques (le nombre Mach est nommé d'après le physicien de la fin du 19e siècle Ernst Mach).

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Le X-1 atteint cet objectif le 14 octobre 1947. Piloté par le capitaine de l'Air Force Chuck Yeager, et lancé à une altitude de 43 000 pieds (13 100 m) de la soute à bombes d'un B-29 à quatre moteurs à hélice, l'avion-fusée a atteint une vitesse de Mach 1,06, environ 700 mph (1 127 km/h). Le vol de Yeager a été relaté dans le livre de Tom Wolfe 'The Right Stuff' (Farrar, Straus et Giroux, 1979) et son adaptation cinématographique en 1983.

D'autres avions expérimentaux ont suivi au cours des deux décennies suivantes : des avions avec des ailes en flèche vers l'arrière, des ailes en flèche vers l'avant, des ailes triangulaires ou delta et des ailes dont la forme pouvait être ajustée en vol ; des avions qui pouvaient voler le nez pointé haut dans les airs, une position qui permet des virages rapides ; et des avions pouvant atteindre ou dépasser Mach 3.

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Le capitaine de l'USAF Charles E. Yeager (représenté debout avec l'avion-fusée supersonique Bell X-1) est devenu le premier homme à voler plus vite que la vitesse du son en vol horizontal le 14 octobre 1947.(Crédit image: Archives de l'armée de l'air des États-Unis)

X-15 : Aux confins de l'espace

Dans le programme X-15, la NASA et l'US Air Force ont exploré des altitudes et des vitesses élevées au-delà de Mach 5. L'avion-fusée X-15, avec sa finition noire distinctive (à l'exception de deux vols avec un revêtement de protection thermique blanc expérimental), court ailes et des surfaces de queue épaisses, a été largué d'un bombardier B-52 au-dessus de l'Utah ou du Nevada et est retourné en Californie propulsé par son propre moteur de fusée. Le moteur du X-15 épuiserait son carburant 80 à 150 secondes après avoir quitté le B-52, puis planerait jusqu'à un atterrissage à 200 mph (322 km/h) sur Rogers Dry Lake - un endroit approprié parce que la roue avant du X-15 et les deux patins de queue n'étaient pas orientables.

Trois X-15 ont été construits, enregistrant 199 vols de 1959 à 1968, selon la Nasa . Certaines missions ont grimpé en flèche pour une altitude maximale ; d'autres volaient plus ou moins à plat, visant la vitesse. L'altitude la plus élevée atteinte par un X-15 était de 354 200 pieds, ou 67 miles (108 km), en 1963; le record de vitesse était de 4 520 mph (7 274 km/h), atteint en 1967.

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Futur Apollo 11 le commandant Neil Armstrong était l'un des 12 pilotes qui ont piloté le X-15, effectuant sept vols de 1960 à 1962. Le pilote avec le plus de missions X-15 était le pilote de l'Air Force Robert A. Rushworth, avec 34 missions.

Le succès du X-15 a été déterminant pour le domaine de l'aéronautique pour de nombreuses raisons : par exemple, il a montré que de petits jets pouvaient être utilisés pour contrôler l'orientation d'un engin au-dessus de l'atmosphère terrestre , il a démontré une structure capable de résister à la chaleur d'une rentrée hypersonique dans l'atmosphère, et il a servi de premier test de la capacité des pilotes à voler dans une combinaison à pression intégrale.

Tester les baignoires volantes

Adopter une approche différente du vol à grande vitesse était la corps de levage — petit engin sans ailes en forme de cône tranché dans le sens de la longueur. L'idée était de fabriquer un engin qui pourrait survivre à la rentrée de l'orbite dans l'atmosphère terrestre, tout en ayant encore une certaine capacité à se diriger dans les airs vers un site d'atterrissage en roulant d'un côté à l'autre, en utilisant la petite quantité de portance aérodynamique du corps pour influencer le vol. chemin.

Le premier corps de levage, la «baignoire volante» M2-F1, était un prototype en contreplaqué. L'histoire de Lane Wallace décrit comment il a été remorqué dans les airs comme un cerf-volant par une Pontiac décapotable modifiée roulant au-dessus du lit du lac à plus de 100 mph (161 km/h). Les versions ultérieures du corps de levage avaient des conceptions plus matures, avec des cellules métalliques et des moteurs de fusée, et, comme le X-15, ont été lancées dans les airs à partir d'un B-52.

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Un vol de corps de levage est apparu sur des millions d'écrans de télévision chaque semaine parce que son accident spectaculaire a été filmé. À la fin d'une mission en 1967, le M2-F2 s'est écrasé dans le sol à 250 mph (402 km/h) sans son train d'atterrissage verrouillé en place. Il a violemment dégringolé à travers le désert dans un nuage de fumée et de poussière. Le pilote Bruce Peterson a survécu, mais a perdu un œil. Le film de l'accident a été utilisé dans le générique d'ouverture de chaque épisode de la série télévisée des années 1970 'The Six Million Dollar Man', une émission fictive sur un astronaute qui a écrasé son vaisseau spatial.

Le programme de caisses élévatrices s'est poursuivi jusqu'en 1970, après avoir testé quatre modèles. Plus de 100 vols de corps de levage réussis ont aidé à convaincre les ingénieurs que le navette spatiale pourrait planer jusqu'à un atterrissage sans moteur.

Que restait-il du M2-F2 après Bruce Peterson

Ce qui restait du M2-F2 après l'atterrissage en catastrophe de Bruce Peterson sur le lit du lac asséché de Rogers en 1967.(Crédit image : NASA)

L'ère de la navette spatiale et au-delà

Au début du programme de navette, Dryden a organisé une série d'essais d'approche et d'atterrissage de la navette, au cours desquels la navette spatiale Entreprise a conduit un Boeing 747 modifié dans les airs, puis s'est séparé pour planer jusqu'à un atterrissage sur le lit du lac. Une fois les vols réguliers commencés, Dryden a servi de site d'atterrissage pour 54 missions de navette spatiale, dont la toute première, STS-1 , en 1981.

Lorsque vous prenez l'avion aujourd'hui, vous bénéficiez des recherches effectuées au Armstrong Flight Research Center. Par exemple, les premiers ordinateurs de commandes de vol numériques et systèmes logiciels pour avions ont été développés ici, tout comme le modèle d'approche d'atterrissage standard pour l'avion de ligne Boeing 707. D'autres vols d'essai ici ont montré comment des masses d'air tourbillonnantes ressemblant à des tornades, appelées tourbillons de sillage, sont produites par de gros avions et peuvent renverser des avions plus petits qui suivent de trop près.

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Les ingénieurs d'Armstrong testent des avions non seulement dans les airs, mais aussi au sol. Au laboratoire des charges de vol, les gros composants tels que les ailes d'avion sont soumis à des contraintes de flexion, de chauffage et de refroidissement pendant que leurs réponses sont mesurées. Les Installation d'intégration d'avions de recherche peut « tromper » un avion entier en lui faisant croire qu'il vole, sauf pour faire tourner le moteur, tester tous les systèmes électroniques et de contrôle ensemble dans un vol de simulation.

Le bâtiment 703 à Palmdale appartenait auparavant à Rockwell International, une grande entreprise de fabrication américaine, selon un Fiche d'information de la NASA . Aujourd'hui, le bâtiment sert de hangar avec un étage presque aussi grand que quatre terrains de football américains et abrite des avions de recherche basés à Armstrong. Cette flotte comprend un chasseur F-15 modifié, un jet d'affaires Gulfstream modifié, un avion de ligne DC-8 modifié, deux jets subsoniques à haute altitude et deux drones programmables. Chaque avion est équipé pour transporter des modèles à tester à grande vitesse ou à haute altitude, ou des instruments à observer Terre ou son atmosphère.

Le plus gros des avions de recherche volant régulièrement depuis Armstrong est le SOFIA, l'Observatoire stratosphérique d'astronomie infrarouge, un Boeing 747 modifié pour transporter un grand télescope astronomique.

Comme avec d'autres centres de la NASA, Armstrong a de nombreux projets en cours à tout moment, à différents stades de développement.

Les systèmes d'aéronefs sans pilote dans le système national de l'espace aérien, ou UAS dans le programme NAS, explorent comment les aéronefs à pilotage humain et sans pilote partageront l'espace aérien à l'avenir. En 2018, l'avion de recherche Ikhana (d'un mot Choctaw signifiant 'conscient' ou 'conscient') a effectué un vol de six heures autour de la Californie sous la direction d'ingénieurs dans une salle de contrôle à Armstrong, ce qui en fait le premier avion piloté à distance autorisé par la Federal Aviation Administration de voler dans l'espace aérien national sans avion de poursuite, selon un communiqué de presse de la Nasa .

Un avion tout électrique, le X-57 Maxwell, est en cours de développement à Armstong en apportant une série de modifications à un avion privé italien à hélice acheté dans le commerce. Selon une page Web de la NASA sur le projet, une fois terminé, le X-57 aura une toute nouvelle aile de forme spéciale avec 14 hélices électriques.

Armstrong est l'un des quatre centres de la NASA se préparant à des vols par le nez pointu Technologie supersonique silencieuse X-59 (QueSST). Le X-59 est destiné à voler plus vite que le son sans produire un bang sonique gênant et bruyant au sol. Les chefs de projet prévoient le premier vol en 2021.

Ressources additionnelles: