美国X系列验证机

...v.美国X系列验证机1.X-30

X-30是由美国国防部和NASA共同组织研制的一种双座高超音速研究机，同时也是由DARPA提出的国家空天飞机〔NASP〕方案的原型机。X-30实际上是一种能水平起降单级入轨、高超音速的航天飞机，采用尖头狭身机体大后掠三角翼单垂尾布局，以减少高速飞行时的阻力。X-30的机身从前到后为头锥、两人驾驶舱、电子设备舱、燃料舱，在机体腹部的动力装置由涡轮冲压/超音速燃烧冲压/入轨和再入大气火箭发动机构成，机体主要使用钛基复合材料，外表高热局部用带有内部冷却系统的防热材料敷设。

由于其研制难度太大和研制费用过高，X-30工程仅仅只是停留在缩比模型研究阶段，并在1994年11月被取消，因而没有建造任何全尺寸实体样机。X-30的想象图2.X-33

X-33由洛克希德.马丁公司著名的“臭鼬工程队〞研制，它是无人驾驶单级入轨可重复使用航天运载飞行器“冒险星〞的1/2比例的原型机，机长20.29米，机高5.88米，翼展22.06米。

X-33采用垂直起飞方式，亚轨道飞行，能在飞行跑道上着陆。X-33的动力采用一台波音公司特别开发的J2S火箭发动机，其余部件也是包含了诸多高科技元素。2001年3月，同样由于存在诸多难以突破的技术难关〔如线性气塞式发动机〕，NASA取消了已经耗资了13亿美元的X-33工程。X-33想象图3.X-36

由NASA和波音公司〔原麦道公司〕联合研制的X-36是一种遥控无尾技术验证机，它在试验中获取的的数据将能极大的提升未来战斗机空战操控性和生存能力。X-36将用来研究战斗机隐身设计与飞行敏捷性的配合，及其对其它性能的影响。

X-36机长5.55米，翼展3.175米，机高0.95米，空重494千克，最大起飞重量576千克，最大速度为450公里/小时。X-36采用翼身融合设计鸭式布局构型，没有大多数传统飞机上的垂直尾翼和水平尾翼构造。其构造主要采用铝合金与石墨复合材料蒙皮，机翼前缘与后院都具有40度的后掠角。由于是无尾设计，X-36的雷达反射面积有了大幅度的减小，但却给飞机的飞行敏捷性和高升力特征产生不利的影响。因而X-36采用了分裂式副翼和推力矢量装置进展方向操纵，另外还使用了一种非常先进的单通道数字飞行控制系统来使飞机飞行时保持稳定。X-36采用一台威廉姆斯国际F112涡扇发动机，其最大推力为320千克。X-36为了节省资金以及获得更可靠的飞行数据，X-36没有采用异常昂贵复杂的自动飞行控制系统，而是采用遥控的方式。X-36机鼻处安装有一台微型摄影机和一个微型话筒，这样飞行控制人员在地面虚拟座舱中通过它们所获取的飞行信息对X-36进展遥控飞行。首架X-36于1997年5月17日成功首飞，随后的试验主要验证了其在低速/大迎角和高速/小迎角状态下的飞行敏捷性，结果显示X-36飞行十分稳定而且操控性和机动性也十分出色。X-36采用常规滑跑起飞和着陆方式，紧急情况下可采用伞降回收。

X-36三视图4.X-38机长7.31米，机高2.22米，翼展3.81米，其外形借鉴了早期美国空军X-24A等升力体的设计，同样是标志性的钝头锥无主翼形体。X-38外壳采用了大量的复合材料如玻璃纤维和碳纤维环氧树脂等，并在受力点上使用钢材料和铝材料进展加固。此外，为了抵御返回大气层时的高温，外壳上还覆盖有一层特殊的热防护层〔TPS〕。除了使用降落伞实施降落以外，X-38机体底部还安装有和X-15类似的滑撬降落装置。X-38使用惯性导航和GPS定位系统，并由自动飞行控制系统驾驶，按预先指定好的着陆路线飞行。X-38携带有一组蓄电池为其航电、导航、飞控等系统提供必要的电力，同时它还安装有能够短时间使用的姿态调整火箭。

X-38的大气层飞行试验先由NASA的B-52载机〔它也是X-15工程中的载机，因而被人亲密的称作MotherShip〕挂于翼下带入空中，并在25,000英尺至45,000英尺空域间释放，以验证其飞行控制能力以及着陆降落伞的等功能。从左至右依次是X-31、F-15ACTIVE、SR-71、F-106、F-16XL、X-38、无线电控制载机和X-36X-38三视图5.X-39

X-39至今仍然没有被公开命名，但却早已预留给美国空军研究实验室。据外界猜想，X-39即是该实验室研制正在进展未来战斗机技术提升〔FATE〕工程的验证机代号。FATE工程将会为战斗机设计带来新一轮的技术革新浪潮，它将使未来美国空军获得一种真正意义上的空天飞机。FATE工程的关键技术包括：低可探测系统、主动空气弹性变形机翼、复合材料机体、自适应飞行控制系统等。X-39想象图6.X-41

由于X-40A只能将卫星或武器带到160.4公里至320.8公里之间的近地轨道，但如果要将卫星和武器发射到更高轨道，那么X-40A将不能被回收。于是，美国军方开场了飞得更高的X-41和X-42研制方案。

X-41通用航空飞行器〔CAV〕是一种机动性再入可回收试验飞行器，可携带各种类别的太空载荷，沿亚轨道飞行，再入大气层时在大气层将所携载荷放出。作为美国军方军用空间方案〔MSP〕的重要一环，X-41可由弹道导弹、飞机或航天飞机进展部署，其可能配备的武器载荷包括一枚450千克侵彻战斗部炸弹、4枚小直径炸弹或6枚微型导弹。由于具有亚轨道飞行能力，相较于目前常规火力投放平台X-41具有攻击范围更广、作战费用更低等优势。

X-42

X-42那么是一种一次性液体推进火箭的试验段，可将900～1,800千克的载荷送入轨道。X-42采用先进的助推技术、新型的液体燃料，将为未来军用和民用轨道载荷运送任务提供一种廉价而又高效的运载工具。由于X-41和X-42同属于美国军方高度**工程，所以关于它们的详细情况很少。

X-43

1994年11月，美国政府取消了NASA耗资庞大的国家空天飞机〔NASP〕工程，X-30试验机也随即下马。为了顺应“更好、更快、更廉价〞的航空航天战略，美国高超音速试验方案〔Hyper-X〕方案应运而生，其中X-43就是其研究核心。X-43方案有4个型号即X-43A、X-43B、X-43C和X-43D，其设计速度目标为马赫7至马赫10。

X-43A想象图X-43B将于2010年以前试飞，与X-43A不同它将采用涡轮发动机和吸气超音速燃烧冲压发动机的组合动力。这种新颖的组合动力可以自动调整使用那种推动力以使飞行到达最正确速度：当飞机的速度只有两倍音速左右时，飞机借助涡扇喷气发动机前进，这同普通飞机没有两样；当飞机在以高超音速飞行时〔5至15马赫〕，它就开场利用吸气超音速燃烧冲压发动机推进。X-43C那么用来验证装有超音速燃烧冲压发动机的飞行器从5马赫加速到7马赫时的自由飞行性能和超音速燃烧冲压负电荷的性能，其采用的发动机具有普通冲压发动机和超音速冲压发动机的两种工作模式，预计将于2008年进展试飞。X-43D的研制工作也在进展中，它将装备一种冷却氢气燃料的双模式超音速冲压喷气发动机，可将X-43D的速度增加至15马赫。6.X-44

X-44是由NASA和美国空军联合提出的，其名称为“多轴无尾飞机〞〔MANTA〕。X-44将用一架F-22原型机改装，将其水平尾翼和垂直尾翼撤除，机翼换成三角翼，即取消所有的气动控制面，只使用多轴推力矢量系统来提供所有的飞行控制。X-44将于2006年开场试飞，有可能作为洛克希德.马丁公司提出的FB-22战斗轰炸机的试验平台使用。7.X-45

X-45是DARPA和美国空军联合提出的一项先期概念演示方案，其主要任务是用来验证无人作战飞机〔UCAV〕的技术可行性，以更快、更高效的应付21世纪的全球突发性事件。X-45无人作战飞机具有低探测、维护方便、执行任务费效比高等诸多优点，预计首批12架X-45于2008年具备初始作战能力。

2002年5月22日，第一架X-45A在爱德华兹空军基地完成了首次试飞。飞行总共持续了14分钟，X-45A的其飞行速度达每小时360公里，飞行高度为2,280米。X-45A的此次飞行不仅标志着美国UCAV方案取得了初步的成功，也让波音公司在JSF工程失败后获得了一次鼓舞人心的胜利。X-45A的无尾翼设计借鉴了于1996年首飞成功的X-36无人试验机的设计，两种机型的机翼外形十分相似，如机翼边缘控制面和偏航向矢量排气喷管等。不过两者还是有很大区别的，如X-45A就要比X-36大许多，而且后者不具备自动驾驶能力。X-45A动力为一台霍尼维尔F124-GA-100涡扇喷气发动机，其进气口置于飞机的上方。X-45A机身内部有两个武器弹舱，其中一个携带试验设备，另一个那么挂载一枚450千克中的JDAM炸弹或者6枚113千克炸弹。X-45A的试验将在2004年到达顶点，届时将演示多机控制、协调飞行、无人机间的通信、途中改变任务、合作瞄准和武器投放。

X-45B没有进入实质性的研制阶段就被取消了，取而代之的是X-45C。X-45C型无人机的最大起飞重量为16吨，远远超过了A型机的6.8吨，机长也由A型的8.08米增加至11米，翼展那么为14.6米。由于重量大幅增加，X-45B采用了通用电气公司强劲的F404-102D发动机。X-45B也有2个内置武器舱，可携带两枚750千克重的JDAM炸弹。根据研制方案，X-45C将在2006年首飞8.X-47

X-47是诺斯罗普.格鲁门公司研制的一种无人作战飞机，目前其型号有X-47A和X-47B。X-47A采用了类似风筝的气动布局，其外形更接近于进展秘密行动任务的飞机的理想外形。机翼前缘后掠角55度，后缘前掠角35度，采用单发动机布局，发动机进气口位于机身上方前部。X-47A的设计特点是有6个操纵外表，2个升降副翼和4个“嵌入面〞。“嵌入面〞是一种小型的可收式控制外表，用以代替分段方向舵，提供方向安定性。两个位于机翼上部，其余两个在机翼下部的对应位置。与机翼后缘采用的分段方向舵相比，“嵌入面〞具有较小的雷达反射截面积。2004年2月23日，X-47A成功完成了历时12分钟的首次试飞。

为了与波音公司的X-45C竞争，诺斯罗普.格鲁门公司与洛克希德.马丁公司联手推出了X-47B。与X-47A相比，X-47B的体积将会更大，作战能力也会有质的提高。X-47B具有极佳的隐身性能和战场生存能力，可以携带各种传感设备和内部武器装备载荷，并能进展空中加油。9.X-48

X-48是一种采用由波音公司“鬼怪工程队〞开发的“混合机翼机体〞〔BWB〕技术的验证机，这种长为10.7米、重为670千克的飞行器目前正在NASA的兰利研究中心建造，方案将在今年进展试飞。

BWB技术将使飞行器相比于目前常规飞行器具有更好的构造强度、更远的航程和更廉价的飞行本钱，它在军事和民用领域的应用潜力十分巨大。比方使用BWB技术的新型加油机将能有更大的空间来装备3具硬管和2具软管输油系统，并能实现加油过程的全自动化。由于这种加油机的储油将储存在机翼油箱中，所以它的机舱中还能最多载运23个货柜和40名全副武装的士兵。10.X-49

直到现在，DARPA也没有将X-49的研制代号指定给任何一个具体的试验飞行器，而早在2002年X-50A的研制代号就已经公开指定了。也有人猜想X-49本身就是极端**的工程，因而外界不可能获取任何相关信息。

X-50

波音公司研制的X-50A“蜻蜓〞是一种使用“前翼/旋翼〞技术〔CRW〕的垂直起降试验机，它在起飞时就象普通直升飞机一样使用顶部旋翼，而在高速巡航时〔最高时速可达700公里/小时〕那么将顶部旋翼锁定变成固定翼飞机。X-50A机长5.39米，机高1.98米，顶部旋翼直径3.66米，机鼻前翼翼展为2.71米，重量为662千克。

X-50A可以在没有任何机场辅助设施的地方起降，如海滨地区、城市中心等，其最终研制目标是成为一种由有人机控制的无人驾驶垂直起降飞机。2003年12月3日，X-50A在研究人员的遥控下进展了首次悬停飞行试验，在空中停留了80多秒钟并上升到距离地面12英尺的空中。X