简介

原理

试验(第一次试飞 第二次试飞)

意义(多用途超音速载具 航天飞机还是高速导弹)

简介

美国空军的X-51A“乘波者”是一架实验性无人驾驶飞机，在5月26日的飞行中，这架飞机的飞行时间超过3分钟，速度达到6马赫，是音速的6倍，大约相当于每小时4000英里(约合每小时6437公里)。

原理

达到如此惊人的速度要归功于“乘波者”采用的特殊火箭发动机，即高超声速吸气式冲压发动机。传统喷气式发动机利用旋转式压缩机将空气压缩入引擎，用于燃料进行燃烧，与这种传统发动机有所不同的是，高超声速吸气式冲压发动机没有任何运动部件，依靠超声速和空气动力学将空气压缩进引擎。也就是说，它利用大气中的氧进行燃烧，而不是自身携带氧 ，X-51采用普惠公司制造的空气式超音速燃烧冲压引擎，可提供超过200秒的动力冲压支持，使飞机在短时间内提速至5马赫。之前最长的动力冲压时间来自美国航空航天局所制造的试验机X-43——可提供12秒的动力支持。

试验

第一次试飞

2010-05-28 上午10时左右，左翼装载了X-51的空军飞行试验中心的B-52同温层堡垒的从基地起飞。然后，在飞行至穆谷海军航空作战中心领海范围内

5万英尺的高空时，X-51被释放出来。四秒钟后，在X-51与连接架分离之前，由陆军战术导弹固体火箭助推器驱动的X-51已提速至约4.8马赫。

4架由普惠公司和波音公司制造的X-51A巡航机已完工，并将投入空军开始服役。布林克还称空军官员打算在今年秋天进行X-51A的其余三次飞行测试。美国空军官员目前正在计划在各个几乎相同的飞行剖面进行飞行的测试，以便从每次测试中收集有用的信息。

高超音速飞行通常的始速为5马赫(声速的5倍)，但是由于传统的涡轮引擎无法提供相应的热量和压力要求，这一飞行也向研究人员提出了非同一般的技术挑战。该项目组的官员说，使用冲压引擎提供动力支持就如同在飓风中点燃火柴，并让火柴保持燃烧。

因为X-51A引擎研发和测试程序都很复杂(导致成本高)，所以必须注意控制成本。该小组已经吸收利用或调整现有的成熟技术，并从一开始就决定不设立飞行测试设备回收系统，以便控制成本，从而为研发超音速燃烧冲压引擎积攒资金。X-51A的研发将为开发太空和高超声速武器的提供有益的技术参考。

第二次试飞

波音公司完成了对X-51A“乘波者”高超音速飞行器的第二次试飞任务。

在飞行测试中，X-51A“乘波者”高超音速飞行器的火箭发动机成功使该飞行器达到5倍音速。但是，这并不是X-51A“乘波者”最高飞行速度，如果发动机全功率运行，可达到7倍音速左右，由于按发动机工作流程，空气通过飞行器的进气道必须先于乙烯进行混合，然后再过渡到与JP7燃料混合，而本次飞行试验中，这个过渡阶段出现了问题，以至于超燃冲压发动机后续的加速中断，速度无法冲上7马赫。

意义

多用途超音速载具

美国空军的超音速冲压喷气发动机验证机定于5月25日试飞。据美国《空军时报》5月22日披露，这种名为X-51A“乘波者”的验证机将由一架美国空军的B-52H“同温层堡垒”战略轰炸机携带升空，在5万英尺（1.5万米）高空发射。X-51A“乘波者”将飞行5分钟，达到6马赫的飞行速度，在坠入太平洋前，向地面控制站发回实验数据。美国空军研究试验室(AFRL)X-51A项目负责人查理·布林克说：“这300秒有助于我们更好地掌握超音速冲压喷气发动机技术，比以前类似的实验重要得多。”

X-51A“乘波者”发动机的验证机与SR-71“黑鸟”装备的JP-7引擎有些类似，但是X-51A更为先进，它能保持长时间超音速飞行，更重要的是，在飞行期间不会产生发动机过热的问题。目前，美军已经生产出4具X-51A验证机，有望在6年内生产出美国首架“超音速飞行载具”。该计划共耗资2.46亿美元，美国空军官员希望在此基础上发展出一种多用途战机，既可以搜集情报、投掷炸弹，还可以向太空发射卫星。

航天飞机还是高速导弹

X-51A成熟后，无疑将成为美国空军的多用途平台，既能满足全球打击需要，又能成为其直接进军太空的利器。

据太空飞行网18日分析，如果X－51A试飞成功，那么奥巴马总统就可以准备接受具有革命意义的超燃冲压动力常规武器——“全球快速打击导弹”了。

1998年，时任美国总统克林顿下令发射“战斧”式巡航导弹攻击本·拉登，但仅数分之差，便使目标逃之夭夭。这一事件足以佐证美军对“全球快速打击”武器的迫切需求。X-51A的时速可达4000英里（约6400公里），从加利福尼亚范登堡空军基地发射升空后，可在60分钟内携强大的动能攻击地球上任何目标，无论是对付恐怖分子还是攻击来自“敌国”的导弹，都不在话下。

美国空军一直没有放慢进军太空的脚步，X-51A再次将这种野心暴露无遗。布林克透露，虽然X-51A项目的首要目标是在2015年左右开发出一种快速打击导弹，但是它本身更像是“太空运输载具”，这才是“令美国空军研究试验室最兴奋的地方”。毫无疑问，超音速冲压飞行器的应用，将对美国空军的太空战略产生广泛影响，将促成其“航空-航天”能力的无缝对接。

分析人士指出，X-51A成熟后，一方面可以向太空发射卫星、运送物资，将美国空军的行动范围和作战空间拓展到外太空；另一方面，又可以对全球目标发动“即时打击”，令对手的先进防空系统无法招架。可见，X-51A验证的技术都是在为美国空军实现“空天一体化”战略铺路。