Au milieu des années 50 les Etats-Unis s’engagent dans la course à l’espace. Pour préparer leur programme de vol spatiaux habités, plusieurs avions expérimentaux seront mis au point. Le North American X-15 est un des plus célèbres d’entre eux, conçut initialement pour étudier les problèmes de pilotage et d’échauffement en phase de rentrée atmosphérique.

L’appel d’offre initial pour le fuselage est passé le 30 Décembre 1954 et celui pour le moteur-fusée le 4 Février 1955. C’est North American qui remporte le premier contrat dès novembre 1955 et Reaction Motors le second en 1956.

Le X-15 consistait en un long fuselage cylindrique avec des apex sur presque toute sa longueur, lui donnant un air aplati. Deux dérives, très épaisses, en formes de trapèzes se trouvaient à l’arrière, en dessous comme au dessus du fuselage. Le train d’atterissage avait été considérablement simplifié, car il ne comportait qu’une roulette de nez et deux skis à l’arrière. Afin que les skis puissent être correctement déployés, la partie inférieure de la dérive ventrale devait être larguée quelques minutes avant l’atterissage.

Incapable de décoller par lui-même, le X-15 était accroché sous l’aile d’un bombardier stratégique B-52 de la NASA, spécialement modifié, qui l’amenait ensuite en altitude. Le X-15 se décrochait alors et enclenchait son moteur-fusée quelque secondes plus tard. Le moteur avait suffisament de carburant pour brûler pendant environ une minute vingt à une minute trente. L’appareil atteignait sa vitesse maximum à la fin de la séance d’allumage du moteur-fusée. Il se laissait ensuite monter suivant une courbe en cloche vers les couches supérieures de l’atmosphère ou le pilote pouvait exepérimenter l’apensanteur pendant trois à cinq minutes. Le X-15 descendait ensuite vers les couches plus denses, l’echauffement pouvait atteindre 700°C au niveau de son nez. L’avion regagnait ensuite la base d’Edwards en planant et se posait sur un des vastes lacs asseché servant de piste. Les missions n’excedaient jamais un quart d’heure et le X-15 parcourait environ 500 Km.

Les deux premiers moteurs-fusées XLR-11 construits pour le modèle A étaient capables de fournir une poussée de 3’600 Kg. La seconde série de moteurs, XLR-99, dévellopait, elle, 25’400 Kg de poussée au niveau de la mer, soit près de 31’100 Kg à haute altitude. A titre de comparaison, le réacteur General Electric J79-GE-3B, datant de la même époque et équipant le F-104, fournissait 6’713 Kg avec post-combustion.

Le X-15 effectua son premier vol le 8 Juin 1959, sans moteur, avec Scott Crossfield aux commandes. Le premier vol motorisé aura lieu le 17 Septembre avec un XLR-11. Il faut attendre le 15 Novembre 1960 pour que le X-15 vole avec un XLR-99, atteignant alors son plein potentiel.

Scott Crossfield mènera les premiers essais, au total quatorze vols. Volant sur un X-15 "sous-motorisé", il ne dépassera pas 3’154 Km/h et 24’725 m d’altitude.

Trois X-15 seront construits et effecturont un total de 199 vols entre 1959 et 1968. Le dernier vol aura lieu le 24 octobre 1968. Douze pilotes serviront durant les essais, dont Neil Armstrong, premier homme sur la Lune, et Joe Engle, futur commandant de la Navette Spatiale.

Le programme de recherche du X-15 se déroula plutôt bien si on excepte un incident tragique. En effet, le 15 novembre 1967 le pilote Micheal Adams de l’US Air Force perdit le contrôle de son appareil au retour d’un vol à près de 81 Km d’altitude. Partant en vrille, son X-15 se desintégrera lorsque le facteur de charge atteindra une valeur top élevée (plus de 15g). Micheal Adams obtint à titre posthume ses ailes d’astronautes et son nom fut ajouté en 1991 au mémorial des astronautes du Centre Spatial Kennedy à Cap Canaveral. Un mémorial sera également dressé sur le lieux du crash en juin 2004.

Il est interessant de préciser que l’US Air Force reconnait une altitude de 80 Km comme la limite inférieure de l’espace. Ceci permit à la majorité des pilotes ayant volé sur le X-15 d’obtenir leurs ailes d’astronautes. La Fédération Aéronautique Internationale a fixé cette limite à 100 Km d’altitude.

En Juillet et Août 1963, Joseph Walker dépasse deux fois 100 Km d’altitude. Ainsi il devient astronaute au sens de la FAI et aussi le premier homme à rejoindre deux fois l’espace. Notons qu’à ce moment là seuls six Soviétiques (dont une femme) et six Américains étaient déjà allés dans l’espace à bord de capsule Vostok ou Mercury. Ces vols marquent aussi le premier voyage d’un engin ailé dans l’espace.

Le 22 Août 1963, Joseph Walker effectue donc le vol le plus haut en atteignant l’altitude record de 107’960 m (Vol 91). Depuis seul le vaisseau suborbital SpaceShipOne aura été capable de dépasser ce record.

Le second X-15 subit une cure de jouvence après un incident à l’atterrissage, heureusement sans gravité. A cette occasion on l’allongera de 74 cm, il recevra deux réservoirs extérieurs sous les apex de voilures et sera traité pour mieux résister à la chaleur. Cet appareil réalisera le record de vitesse du X-15 le 3 Octobre 1967 à 7’274 Km/h avec William Knight aux commandes (Vol 188).

Après 199 vols d’essais, un 200eme vol fut prévu avec William Knight comme pilote. Cependant ce vol fut à plusieurs reprise retardé par de mauvaises conditions météorologiques pendant plus d’un mois. Finalement, après un dernier report la NASA prit la décision qu’il n’y aurai pas de 200eme vols. Le programme du X-15 avait largement porté ses fruits et la NASA était sur le point de poser deux des ces astronautes sur la Lune…

Les deux X-15 restant furent stockés avant d’être expédiés dans des musées, l’un au National Air and Space Museum de Washington et l’autre au National Museum of the United States Air Force de Wright-Patterson AB dans l’Ohio.