Un avion supersonique vole à une vitesse supérieure à Mach 1, soit la vitesse du son, tandis qu’un avion hypersonique est un avion capable de voler à Mach 5, soit cinq fois la vitesse du son. À la pression atmosphérique du niveau de la mer, avec une température de l’air de 15°C, la vitesse du son est d’environ 1 225 km/h. Le vol hypersonique est possible depuis la fin des années 1950, mais avant qu’il ne devienne pratique, les concepteurs devront relever certains des défis physiques associés au vol à très grande vitesse.
Le X-15. Le 14 octobre 1947, le major Charles E. « Chuck » Yeager franchissait le mur du son à bord d’un avion de recherche Bell XS-1 propulsé par une fusée. Cinq ans plus tard, en 1952, les responsables du National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) entreprirent de développer un appareil capable de voler en hypersonique. Cet appareil était le X-15, conçu par North American Aviation. Le X-15 a fait ses débuts le 15 octobre 1958, et entre le 8 juin 1959 et le 24 octobre 1968, plus d’une douzaine de pilotes à bord de trois X-15 ont effectué 199 missions, dépassant successivement Mach 3 (1960), Mach 4 et 5 (1961), et Mach 6 (1963).
Si le programme X-15 s’était poursuivi, il aurait pu servir de modèle, non seulement pour les vols hypersoniques sur Terre, mais aussi pour les vols spatiaux. Cependant, un certain nombre de circonstances mirent fin au programme. L’une d’elles fut un changement de direction, la NACA, fondée en 1917, cédant la place en 1958 à la National Aeronautics and Space Administration (NASA). Un autre changement était l’objectif politique urgent de battre les Soviétiques dans la course à l’espace après le lancement surprise du satellite Spoutnik en 1958. Désireux d’envoyer le premier homme sur la Lune, les dirigeants américains délaissèrent le modèle de vol du X-15 au profit des fusées.
Le X-15 fut également mis au défi par les contraintes physiques du vol hypersonique. Le 3 octobre 1967, le pilote Peter Knight atteignit Mach 6,7, et faillit incinérer la queue de son appareil. Six semaines plus tard, le 15 novembre, la rupture en vol du troisième X-15 a coûté la vie au pilote Mike Adams. Le X-15 effectua son dernier vol le 24 octobre 1968.
Autres études hypersoniques. Au moment où le X-15 cessa ses activités, les États-Unis avaient déjà développé deux autres avions extraordinaires, le U2 et le SR-71. Ce dernier, introduit en décembre 1964, était capable d’atteindre Mach 3, une vitesse qui, bien que rapide, n’était pas hypersonique. Au début des années 1990, le SR-71 a été mis hors service pendant quelques années en raison du coût élevé de son maintien en vol, et cette interruption a alimenté des rumeurs selon lesquelles l’armée de l’air américaine (USAF) et le ministère de la défense (DOD) étaient en train de développer un appareil de remplacement.
Depuis 1979, on parlait de ce successeur putatif du SR-71, identifié comme « Aurora » par un nom de code accidentellement inclus dans une demande de budget du Pentagone en 1985. Cependant, l’USAF et le DOD ont nié à plusieurs reprises qu’ils développaient un remplacement pour le SR-71, qui a été remis en service en 1995.
Les recherches sur le vol hypersonique se sont toutefois poursuivies. Des ingénieurs aérospatiaux ont mis en avant le concept de l’avion hypersonique HyperSoar Global Range Recce/Strike Aircraft, qui pourrait atteindre des vitesses allant jusqu’à Mach 10 et transporter une charge utile presque deux fois plus importante que celle d’un avion subsonique. Volant à une altitude d’environ 130 000 pieds (39 624 m), il traverserait la couche supérieure de l’atmosphère terrestre comme une pierre à la surface de l’eau.
En juin 2001, la NASA a testé le X-43A, un vaisseau hypersonique équipé d’un moteur spécial appelé scramjet, qui réunit les caractéristiques d’un turboréacteur classique et d’une fusée.
fusée. Il devait être lancé par une fusée Pegasus, mais malheureusement la fusée a échoué pendant le vol d’essai. La NASA a continué à travailler sur les vaisseaux hypersoniques, mais avant que de tels avions puissent être opérationnels, les ingénieurs devront développer un moyen de contrôler les températures afin d’éviter que le vaisseau ne s’enflamme lors de sa rentrée dans l’atmosphère.
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