Dans les années 1960, le thème des avions spatiaux était très populaire. Dans divers pays, ces programmes ont évolué de plusieurs façons. L'un d'eux était le programme américain START - Spacecraft Technology and Advanced Re-entry Tests. START a été lancé en août 1964 à l'initiative de l'US Air Force et a intégré les résultats des programmes d'avions fusées X-15 et X-20. Par ailleurs, des travaux ont permis d'étudier l'entrée dans les couches denses de l'atmosphère des ogives de missiles balistiques. L'armée américaine s'est fixé un objectif mondial - combiner les développements précédents et développer un avion spatial capable de transporter une charge utile en orbite terrestre. Puisque les clients étaient les militaires, bien sûr, les armes nucléaires étaient conçues comme une « charge utile ».
En 1966, le projet d'avion spatial expérimental SV-5D était prêt. Le développement de cet appareil a été réalisé par la filiale de Baltimore de la société Martin. La conception de la coque était assez originale. Trois stabilisateurs verticaux étaient équipés de gouvernails. L'avion spatial était un double cône avec une surface inférieure plate et une paire d'ailes stabilisatrices courtes, qui étaient montées à un grand angle. Le troisième stabilisateur était monté perpendiculairement à l'arrière du fuselage. Le contrôle du tangage était effectué par des élevons, qui étaient couplés de manière différentielle pour contrôler la manœuvre de roulis. La structure à l'avant du fuselage est presque sphérique. Les modèles pesaient 399-408 kg. Les dimensions étaient également petites: l'envergure était de 1,22 mm, la longueur était de 4,22 m.
Modèle SV = 5D "Prime"
Il était supposé que l'avion spatial SV-5D serait lancé en orbite par le transporteur et, une fois la tâche de vol terminée, il descendrait indépendamment avec un atterrissage semblable à celui d'un avion. Ayant l'expérience des vols dans les modes d'entrée dans l'atmosphère, lorsque la protection d'ablation est partiellement détruite, et que le contrôle des gouvernes aérodynamiques perd de son efficacité, il a été proposé d'utiliser des tuyères à jet.
Au premier stade des tests, le SV-5D était censé n'inclure que des lancements sans pilote avec une charge de 0,5 à 0,9 tonne. Parallèlement aux tests hypersoniques, il a été décidé d'effectuer des tests en vol d'un grand SV-5D habité pour la contrôlabilité et la stabilité dans les modes de vol subsoniques et pour les exercices d'atterrissage.
Le premier prototype SV-5D (également connu sous le nom de « Prime ») était sans pilote le 21 décembre 1966. En fait, la voiture était un modèle pour les tests aérodynamiques pesant 405 kg. Le premier lancement de l'appareil s'est soldé par un accident. L'avion spatial, lancé par le lanceur Atlas SLV-3 le long d'une trajectoire balistique suborbitale, s'est écrasé dans l'océan après être entré dans l'atmosphère. L'appareil n'a pas pu être enregistré. La cause de la catastrophe n'a pas été divulguée. Le lancement du deuxième appareil, qui eut lieu le 5 mars 1967, se solda également par un échec. Seul le troisième modèle sans pilote lancé le 19 avril, après avoir été gravement brûlé, a atterri à l'emplacement calculé. Malgré cela, les résultats obtenus sont assez encourageants. L'avion spatial, après séparation du porteur, a atteint une vitesse de 28157 km/h sans aucune conséquence grave. Lors de la descente, à une altitude de 45 000 pieds, la vitesse diminue à M = 2, le parachute de freinage s'ouvre. Le SV-5D a amerri et a été récupéré par un avion de transport C-130.
Pendant les essais, Martin, de sa propre initiative, développa deux autres variantes de l'avion spatial - le SV-5J, un avion d'entraînement équipé d'un moteur à réaction et le SV-5P, un avion habité conçu pour le vol orbital voyage en avion. Mais, à la fin de 1967, le programme START a beaucoup changé, ce qui est devenu la raison du changement de dénominations. En conséquence, le SV-5D a reçu la désignation X-23 et le SV-5P modifié a reçu l'indice X-24. Une tentative a été faite pour lier la poursuite du développement du programme à la conception de la station orbitale Manned Orbiting Laboratory (MOL), qui devait être lancée en orbite en 1969.
Le X-24 a subi un certain nombre d'améliorations. Les changements n'étaient pas de nature mondiale. Ils étaient principalement liés à l'amélioration des équipements et des qualités aérodynamiques. Le projet mis à jour a reçu la désignation X-24A. Les dimensions hors tout étaient: longueur - 7, 5 mètres, diamètre - 4, 2 mètres. La masse en vol était égale à 5192 kg dont 2480 kg sont tombés sur le carburant. Le carburant était composé d'oxygène liquide et d'alcool. La poussée maximale du moteur-fusée XLR-11 installé sur le Kh-24A était de 3845 kg. Temps de travail continu - 225 secondes.
Le Martin X-24A
L'avion spatial X-24A était une maquette de navire - les Américains n'allaient pas le lancer dans l'espace. L'avion était destiné à étudier les possibilités d'atterrissage à grande vitesse à partir de hautes altitudes et à étudier les caractéristiques des vols supersoniques dans la haute atmosphère. Le 17 avril 1969, le premier vol du prototype d'avion fusée a été effectué. Le premier vol avec le moteur allumé a été effectué le 19 mars 1970.
Comme d'autres véhicules de croisière équipés de moteurs-fusées, le Kh-24A ne pouvait pas décoller tout seul. À cet égard, l'avion spatial a été livré à une hauteur donnée sous l'aile d'un bombardier B-52. Après avoir quitté le porte-avions, le pilote a allumé le moteur-fusée et a effectué un atterrissage indépendant sur l'aérodrome. Malgré son nombre minimal de pièces saillantes et son design futuriste, le Kh-24A a pu atteindre une vitesse de seulement M = 1, 6 et atteindre le plafond de 21, 8 km. Ces caractéristiques, même pour un prototype, sont plutôt modestes.
Seuls trois pilotes ont participé au pilotage du X-24A: Jerold Gentry, John Menkey et Cecil Powell. L'avion spatial X-24A a effectué 28 vols vers l'AFFTC (Air Force Flight Research Center) de la base aérienne Edwards, en Californie. 18 vols ont été effectués avec démarrage moteur. Le dernier vol a été effectué le 4 juin 1971. La poursuite des travaux sur le SV-5 et ses améliorations a été réduite au profit d'un projet plus prometteur.
Spécifications X-24A:
Envergure - 4, 16 m;
Longueur - 7, 47 m;
Hauteur - 3, 15 m;
Poids de l'avion - 2964 kg;
Masse maximale au décollage - 4833 kg;
Type de moteur - Thiokol XLR11-RM-13;
Poussée - 3620 kgf;
Vitesse maximale - 1670 km / h;
Plafond de service - 21764 m;
Équipage - 1 personne.
Le véhicule aérospatial X-24V était significativement différent des prototypes SV-5, X-24 et X-24A. L'apparence se distinguait par des formes plus « pointues ». Le concept aérodynamique a été repensé grâce aux efforts de l'Air Force Flight Dynamics Laboratory. Le résultat est une sorte de "fer volant" avec une "bulle" dans la verrière du cockpit dans la partie médiane du fuselage. La longueur de l'appareil était de 11,4 mètres, le diamètre était de 5,8 mètres. Le poids en vol est passé à 6258 kg (poids du carburant 2480 kg). Le temps de fonctionnement du moteur n'a pas changé, mais la poussée a augmenté à 4444 kg. En plus du moteur principal, deux moteurs de fusée d'atterrissage spéciaux LLRV (poussée 181 kgf) ont été installés.
Le 1er août 1973, Bill Dana effectua le premier vol plané dans le X-24B. Auparavant, il a participé aux tests de l'avion-fusée Kh-15A. en plus de lui, le programme de test a été suivi par: John Mankey (16 sorties), Macle Love (12 sorties), William Dana, Einar Enevoldson, Thomas McMurtry, Francis Scobie (2 sorties).
X-24B
Au total, le Kh-24V a effectué 36 vols dont 12 étaient planifiés. Le dernier vol a eu lieu le 26 novembre 1975. Malheureusement, les résultats obtenus lors des tests n'ont pas été à la hauteur des attentes. La vitesse maximale ne dépassait pas 1873 km / h, le plafond était de 22 590 m. Le Kh-24V, comme ses prédécesseurs, grimpait à la hauteur à l'aide du bombardier B-52.
Spécifications X-24B:
Envergure - 5, 80 m;
Longueur - 11, 43 m;
Hauteur - 3, 20 m;
Poids à vide - 4090 kg;
Masse maximale au décollage - 5900 kg;
Type de moteur - Thiokol XLR11;
Poussée - 3630 kgf;
Vitesse maximale - 1872 km / h;
Plafond de service - 22 600 m;
Équipage - 1 personne.
Le programme de test n'a pas été achevé, car à cette époque, le programme de vaisseau spatial réutilisable de la navette spatiale a été lancé, ainsi que le projet du système aérospatial de lancement vertical à deux étages X-24 plus Titan III.
Ils ont également arrêté le programme de développement du modèle amélioré X-24C. Son développement a été réalisé en 1972-1978. L'un des modèles X-24C devait être équipé d'une paire de statoréacteurs, l'autre - d'un moteur-fusée à propergol liquide XLR-99, précédemment utilisé pour l'avion-fusée X-15. Les concepteurs de la société Martin prévoyaient de réaliser des essais avec 200 vols. On supposait que le X-24C atteindrait une vitesse de M = 8, mais les 200 millions de dollars demandés pour la recherche n'ont pas été alloués.
Jusqu'à présent, un seul appareil du programme a survécu - le prototype X-24V, exposé au National Museum of the United States Air Force à Wright-Patterson Air Force Base.
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