Ryan X-13A-RY Vertijet

En avril 1947, la Navy américain attribue à Ryan Aeronautical Company un contrat pour "explorer la
faisabilité du contrôle par jet pour avion à réaction".

L'intérêt de la Navy pour les appareils à décollage et d'atterrissage vertical (VTOL) avait été engendré par les avantages évidents d'un avion possédant cette capacité : il n'y aurait plus besoin de grands porte-avions, mais d'une
plate-forme relativement petite.

Les navires porteurs seraient sensiblement plus petits, donc plus manoeuvrables et beaucoup plus difficiles à repérer.

De plus, la possibilité d’embarquer un avion à bord d'un sous-marin pouvait devenir une option très attrayante.

Le contrat d'avril 47 était le résultat d'une réunion de 1946 au sujet d'un avion à réaction [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] entre T. Claude Ryan (président de Ryan Aeronautical) et le chef du bureau de l'aéronautique pour la Navy, R. Stevens.

Au cours de la réunion, Stevens et Ryan ont discuté du vif intérêt de la Navy pour un VTOL assez petit pour opérer à partir d’un sous-marin.

A ce moment, la Navy avait retenu trois conceptions : un convertible à un seul rotor repliable, un avion de configuration discoïdale (une version évoluée du Vought XFU-1), et un appareil VTOL à turboréacteur.

Le troisième concept, qui était le plus prometteur, a suscité suffisamment d’intérêt chez Ryan pour initier une étude en interne.

Ben Salmon, l'ingénieur en chef de Ryan, commence alors à étudier les configurations qui pourraient remplir les besoins de la Navy.

Sept options de turboréacteur sont retenues le 3 décembre, et dans les semaines qui suivent, cette sélection est restreinte au seul Rolls-Royce Nene.

Il restait aussi le [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], mais dont le développement était toujours en cours et qui ne devait être disponible avant au moins une année.

La propulsion étant choisie, Ben Salmon conçoit rapidement une cellule sous la désignation constructeur model 38.

Le 10 janvier 1947, Salmon estime la masse brute de l’appareil à 3465 kg ce qui impliquait une marge de poussée très
faible, ainsi une solution est trouvée en montant quatre boosters JATO, utilisés seulement pendant le décollage, sur l'extrémité arrière de l'avion. Pendant les deux dernières semaines de janvier, les schémas préliminaires sont complétés
sous la désignation model 38-1.

Début février, trois configurations sont créées pour donner à la Navy une variété d'options.

Celles-ci inclus le modèle initial 38-1; le modèle 38-2 avec les turboréacteurs montés sur un empennage en X et le modèle 38-3 avec une queue cruciforme plus conventionnelle.

En mars 1947, Ben Salmon fait une présentation traçant les grandes lignes de ses conclusions au bureau
aéronautique de la Navy.

Moins d'un mois après la présentation de Salmon, la Navy accorde à Ryan, le 24 avril 1947, un contrat de $50.000
pour étudier le concept de pilotage par jet d’un [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] (environ 80 configurations avaient été explorées mi-1948).

Beaucoup d’idée sont examinées par Ryan, y compris le by-pass des gaz d’échappement vers des buses, des
moteur-fusées orientables, des buses orientables utilisant l'air du compresseur, des sources d'air comprimées auxiliaires, des palettes articulées dans la tuyère du turboréacteur, et des becs d'échappement type paupière.

En parallèle aux recherches sur le système de contrôle, Ryan commence également le travail préliminaire en soufflerie et les évaluations de performances.

De plus, des études explorant les techniques de décollage et d’atterrissage sont réalisées.

Une deuxième proposition est expédiée à la Navy le 24 juin 1948, en réponse au contrat initial d'étude.

La nouvelle proposition inclus un banc d'essai pour les études de propulsion et de contrôle de vol avec le turboréacteur
J-33 et prévoit de fournir les résultats vers la fin de 1949.

La compagnie argumente, d’une façon convaincante, qu'un J-33, monté dans une installation spéciale, pourrait
fournir une expérience tout en permettant à Ryan d'explorer entièrement le concept du système de commande jusqu'ici
étudié seulement sur le papier.

Un an après que la demande de Ryan ait été approuvée, le banc d'essai, assemblé à l’usine de San Diego, était en fonction. Piloté à distance, c'était une structure tubulaire encapsulant le moteur J-33 et une paire de buses d’échappement pour le contrôle en roulis.

Une structure avec de grands câbles assurait la sécurité du véhicule, et des câbles électriques permettaient le contrôle à distance.

Le 20 Octobre 1950, le banc d'essai vole pour la première fois avec les commandes trois axes, cependant toujours suspendu sous la structure de sécurité. Ce vol est suivi, le 31 mai 1951, par le premier vol libre contrôlé d’un VTOL à réaction cependant toujours relié électriquement au système de commande.

Le 12 septembre 1951, Ryan propose à la Navy une nouvelle version du modèle 38.

Cette nouvelle conception utilise toujours la majeure partie du système de contrôle proposé par Salmon cinq ans plus tôt.

Le nouveau model 38 était plus grand que son prédécesseur, et bénéficiait des dernières avancées technologiques.

Il était presque cinq fois plus lourd que son prédécesseur, et étant équipé de quatre canons de 20 mm, était plus proche d’un chasseur opérationnel.

Le moteur proposé était le General Electric J-53-GE-X10 évalué à 11 200 kgp de poussée tout en pesant seulement 2283 kg.

Avec un moteur de cette puissance, le model 38 était capable de performances très prometteuses et les décollages et atterrissages verticaux ne devaient poser aucun problème.

Cependant, la Navy ne retient pas cette proposition de Ryan.

En février 1953, un accord est conclu avec Ryan pour la construction et les tests de plusieurs modèles de
soufflerie.

Ces accords sont suivis, en juin, par l’attribution de fond pour les études préliminaires du banc d'essai piloté appelé model 38R.

Celui-ci utilisait un turboréacteur Pratt & Whitney J57-PW-11 de 6600 kgp de poussée.

Ce moteur était installé dans une cellule comportant une aile delta et un empennage en T qui ressemblait beaucoup au futur X-13.

A cette époque, Ryan approcha également l'US Air Force avec un appareil similaire adapté à ses besoins.

Ryan proposait que l'US Air Force finance un prototype expérimental propulsé par un turboréacteur Rolls Royce Avon sans postcombustion suivi d'une version opérationnel avec un Avon équipé d’une PC.

Courant 1953, les restrictions budgétaires qui suivent la guerre de Corée commencent à avoir un effet sur
les projets de recherches et de développement de la Navy.

Vers la fin de l'été, beaucoup de programmes sont annulés ou sévèrement amputés.

Le model 38 de Ryan est également remis en cause. Pendant l'été, un courrier informe Ryan que la Navy n’avait plus de budget pour ce programme.

Heureusement, l'intérêt de l’US Air Force pour le programme, s’était renforcé et en août 1953, un premier contrat d'étude, AF33(600)-25895 (suivi d'un contrat ferme le 28 juillet 1954), est attribué pour la construction et l'essai en vol de deux avions de recherche Ryan model 69 (désignés X-13 par l’USAF).

Le nouveau projet est pris en charge par une "nouvelle" équipe d'ingénieurs de Ryan et les expérimentations reprennent avec le vieux banc d'essai de la Navy auquel est adjoint un réservoir vide de B-47 pour servir de cockpit rudimentaire à un pilote d’essai de Ryan (P. F Girard).

De plus, le système de contrôle du turboréacteur est modifié, le système de stabilisation est amélioré, et une nouvelle tuyère est installée.

Ainsi modifié, le banc d'essai fait son premier vol le 24 novembre 1953.

Ryan acquiert à cette époque un Rolls Royce Avon pour le X-13.

Ce moteur qui offrait peut-être le meilleur rapport masse/poussée du monde à cette époque, devait être la clé de voûte des nombreux succès du X-13 qui allaient suivre.

Le 20 Janvier 1954 l’assemblage du premier X-13 commence dans les installations de Ryan, suivi en juin, par une
inspection finale de la maquette d’aménagement, et peu après, de l'arrivée du premier moteur Avon.

Fin 1955, le premier avion est en voie d'achèvement.

Cet avion, le 54-1619, est transféré le 17 Aout à Edwards AFB pour son programme d'essai en vol.

Comme les caractéristiques de vol du X-13 étaient encore inconnues, la décision est prise par Ryan de tester l'avion en mode conventionnel avant de démarrer les essais [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].

Pour ce faire, un train d'atterrissage tricycle provisoire est construit et fixé en dessous du fuselage.

Le 10 Décembre 1955, avec le train d'atterrissage tricycle en place et "Peter" Girard dans l'habitacle, le X-13 décolle pour la première fois.

Ce vol sera court, seulement sept minutes, car Girard note rapidement que l'avion a un sérieux problème d'oscillation autour de chacun des trois axes.

Les vols reprennent deux semaines plus tard avec l’installation d’un amortisseur de lacet et de roulis.

Après ce programme de vol conventionnel, l'avion est monté verticalement dans une structure tubulaire qui sert de
train d'atterrissage.

Cette structure permet au X-13 de décoller verticalement mais comme l'avion ne peut pas voler de manière conventionnelle avec cette installation, les ailerons et le gouvernail de direction inutiles sont démontés .

Ces essais permirent de tester le système de contrôle par jet, la manœuvrabilité et la visibilité du pilote dans une attitude verticale.

Malheureusement le temps de réponse trop lent du moteur, phénomène déjà expérimenté sur le banc d'essai vertical, était aussi un problème avec le X-13.

Le pilote devait anticiper les réactions de l’appareil pour augmenter ou diminuer la poussée du moteur.

Le résultat était un avion montant à une altitude plus élevée que désiré ou ne ralentissant pas à temps !

La solution à ce problème fut un système servocommandé développé par Ryan pour "lisser" les temps de réponse de l’appareil et du moteur.

Un problème, qui s'est par la suite avéré être exagéré, était l'effet gyroscopique des turbines de l’Avon.

"Peter" Girard avait étudié cette difficulté théorique et conclu à des possibles difficultés.

En collaboration avec le constructeur du simulateur de X-13, Freuhauf Trailer Company, l’utilisation de bras support de câble, auxquels le X-13 devait être relié pendant le décollage et l'atterrissage, fut préconisé.

Le 28 Mai 1956, le premier X-13 réalise son premier vol d'essai en mode vertical. Girard réalise une mission
minimale, atteignant une altitude maximum de moins de 15 mètres et une vitesse horizontale très faible.

Les essais initiaux d'atterrissage étaient encourageant, car la précision de placement de l’appareil était de l’ordre de 50 cm, et à beaucoup d'occasions, Girard s’approcha à moins de 10 cm de la cible.

Au printemps 1956, le deuxième X-13, numéro 54-1620, rejoint Edwards et est préparé pour les essais en vol.

Après un premier vol conventionnel le 28 mai 1956, le 54-1620 est monté sur une installation tubulaire pour les tests
préliminaires.

Après des essais d’arrimage sur crochet avec le 54-1619, le train d'atterrissage tricycle provisoire est réinstallé pour la
prochaine étape du programme d'essai en vol.

Le 28 Novembre 1956, après plusieurs vols préliminaires, le X-13, avec Girard dans l'habitacle, réalise une transition horizontale/verticale à 1800 mètres d’altitude. Après quelques secondes de vol vertical, il reprend une attitude de vol conventionnelle.

C'était la première transition d'un avion à réaction de l’histoire.

Le 11 Avril 1957, le X-13 décolle verticalement pour sa mission la plus importante.

Prenant de l'altitude au-dessus d'Edwards AFB dans une attitude conventionnelle, il exécute une série de manœuvres, ralenti puis se cabre jusqu’à être "suspendu" en vol vertical sur la seule poussée du réacteur, et lentement rejoint la rampe de départ.