X-43高超音速飛機

X-43系列高超音速飛機是美國航空航天總署秘密研製的無人駕駛飛機，一直以來神龍見首不見尾。1996年，X-43A雛形誕生；1999年，制出X-43A飛行模擬器；2000年，X-43A進行地面試驗；2001年，首次試飛失敗；2004年，第二次與第三次試飛成功。

基本介紹

• 中文名：X-43高超音速飛機
• 研製單位：美國航空航天總署
• 飛機型號：X-43
• 飛機類型：高超音速飛機
• 首飛時間：2001年6月2日
• 研製架數：3

發展沿革

X-43系列高超音速飛機是美國航空航天總署秘密研製的無人駕駛飛機，一直以來神龍見首不見尾。航空航天總署在加利福尼亞的愛德華空基地對外展示了X-43模型。 模型機停在基地內的一條柏油跑道上。負責X-43計畫的執行官喬爾.西茲拉下蒙在機身上的那塊藍布後，在場記者無不驚嘆：小巧玲瓏的飛機看上去很像一塊漂亮的衝浪板！美國自1996年以來一直在研究X-43的相關技術。2日的試飛也是20年研究高速噴射引擎的一個高潮。航空航天總署希望這種子新引擎技術可以讓X-43最終創造出時速1.15萬公里的新飛行速度紀錄，由美國東岸至西岸只需飛半個小時。 美國軍方之所以對高超音速飛機如此感興趣，一個重要的原因是美軍的王牌飛機----隱形戰鬥機的技術已被識破。例如，捷克已發明一種能偵測B-2隱形轟炸機和F-117隱形戰鬥機的雷達，以外據報導還有其他國家也掌握了發現隱形戰機的雷達技術。

美國宇航局與MicroCraft公司、波音公司於1997年3月24日正式簽署了研製X-43的契約。X-43飛機有一系列，預計X-43D型 時速可達15M。按照這一速度，來往紐約和洛杉磯僅需20分鐘，而從紐約飛到東京只要2個小時。美國科學家稱X-43將成為“萊特兄弟首次飛行以來航空技術的最重大突破。

1996年，X-43A雛形誕生；1999年，制出X-43A飛行模擬器；2000年，X-43A進行地面試驗；2001年，首次試飛失敗；2004年，第二次與第三次試飛成功。

研發歷程

研發背景

國家太空梭項目於1993年終止後，研究人員認為，一種縮小的測試太空飛行器可以控制成本。太空飛行器上不配備飛行員，可以節約人力成本。測試的數據對有人駕駛太空飛行器的最終研發也將具有重要價值。由此產生了Hyper-X項目和X-43高超聲速飛行器。

美國國家航空航天局研發的X-43是用來研究超燃衝壓發動機的無人駕駛試驗機。X-43長3.66 m，質量為1 361 kg，僅攜帶9.9 kg的氫燃料。X-43高超聲速飛行器吸入空氣，所以不需要攜帶氧化劑。B-52載機和1枚空中發射的火箭將X-43高超聲速飛行器帶入高空，並推進其到飛行所需的速度。美國共研製了3架X-43高超聲速飛行器，並進行了3次測試，耗資2．3億美元。

修改試飛時間

美國宇航局事前透露，X-43將在5月底進行第一次無人駕駛遙控試飛。隨著首次試飛時期的臨近，X-43A成為美國甚至其他一些國家媒體關注的焦點。但就在前幾天，美國宇航局突然宣布，由於一些技術性問題需要解決，“處女飛”時間推遲到2001年6月2日。

發射準備

加州愛德華空軍基地一派繁忙景象。航空專家們將X-43A小心地綁到一枚改裝過的“飛馬”火箭上，再將火箭小心翼翼地裝載到B-52轟炸機機翼下，屆時將由這架轟炸機將它搭載到高空。

X-43A高超音速飛機發動機示意圖

計畫等B－52飛臨太平洋上空後，即啟動“飛馬”火箭的發射按鈕，將火箭發射出去。火箭將X—43A帶向更高的軌道。接著火箭與X-43A分離，X-43依靠自己身上特別研製的超音速衝壓噴氣引擎提供動力，繼續飛行約10秒種，一舉打破1967年創造的超音速飛行紀錄。最後呈自由落體，墜入太平洋。

如果試驗成功，美國宇航局將再一次創造飛行奇蹟，因此研究人員報導這次飛行試驗稱之為“革命之旅”。

美國宇航局對這次“處女飛”極為重視，因為它不僅關係到高超音速飛行器的研製進程，像國家飛彈防禦系統飛彈攔截試驗等重大技術試驗連連失敗，使小布希的軍事政策處處被動。由於X-43飛機具有很好的軍事套用前景，確保這次試驗一舉成功，給高超音速飛行器的研製打響第一炮，美國宇航局在爭取經費方面也將更加主動。

空手而歸

當地時間6月2日下午3時30分，一架巨大的B—52轟炸機從加州愛德華空軍基地升空向西飛去。兩架配備了高清晰度報像機的F-18戰鬥機在兩側飛行監視，以便讓守在基地的專家們及時掌握試驗情況。

B—52很快就飛到預定地點上空，氣象條件完全適合飛行試驗。基地向飛行員下達了發射“飛馬”火箭的命令。火箭像一條火龍一樣從機翼下穿過 。 然而，意外發生了。基地的顯示器清楚的表明，火箭運行失常，剛一脫離B-52，就發生了軌道偏轉！

一個嚴峻的總是擺在了宇航局專家們面前：是讓火箭繼續飛行還是摧毀它？如果摧毀它，這架X-43A原型機也將粉身碎骨，1億8千多萬美元的試驗費用等於打了水漂；但不摧毀客觀存在，後果更加不堪構想，一旦飛機失去控制，可能引發其他事故。

宇航局的專家果斷決定，引爆火箭和飛機。這樣，在火箭與X-43A分離的預定時間前數分鐘，地面控制人員不得不啟動了無人機上的爆炸裝置。“飛馬”火箭和X-43A頓時化作了一個巨大的火球，碎片四散，紛紛落向太平洋。

讓宇航局寄予厚望的X-43A“處女飛”便這樣永遠的定格在6月2日下午4時45分（台北時間6月3日8時45分）

專家評論

X-43是一項高風險高回報研究項目。該型飛機設計以音速的7到10倍飛行，使用新型的衝壓式發動機來取代原始的火箭推動，這一隻有12英尺長的X-43A代表著實現太空飛行更快更經濟目標上的一個巨大的飛躍。

如果未來商用客機能夠達到10馬赫的話，由紐約至洛杉磯的航時僅為半小時。但NASA還打算開發更快的“高超音速”系列，預計X-43D型可達15馬赫。按這一速度，來往紐約和洛杉磯僅需20分鐘，而飛到東京只要2小時，甚至太空旅行也能變得更便宜簡便。

有專家指出，高超音速飛機未必適用於商業用途，因為高速飛行能產生高溫、極度加速及低調動性，令乘客不舒服。因此這種無人駕駛的飛機最大的用途還是在軍事上。美國陸軍飛行及飛彈指揮室現已在利用風洞測試這種飛機，以評估它可以裝配何種飛彈。

這種極速戰機由於飛得太快，所以任何一種飛彈都沒有能力將它擊落。美國政府已新制定了“國家高超音速戰略”，由美國三軍、NASA和防衛先進研究計畫署攜手統籌，負責研發所有達5倍音速的引擎、飛機、武器、發射系統等。比方說，如果有了高超音速飛彈，美軍就能更有把握地用它來截擊來犯的飛彈，而高超音速轟炸機也可以極速劃破敵國長空執行任務，使敵國防空系統完全無力跟蹤和攔截。美國空軍科學諮詢委員會指出："高超音速技術將令美國空軍脫胎換骨成真正的太空軍隊"

三次試飛

剛點燃了飛馬座火箭的X-43A實驗機

首次成功的極超音速飛行是發生在2004年3月27日，當時試飛的第二架X-43A實驗機在脫離飛馬座火箭後，在約95,000英尺的高空中以自身的動力飛行了11秒，到達約7馬赫（Mach 7，約等於8,000km/h）的高速，然後再逐漸滑翔直至落入美國西海岸外的太平洋中。這項紀錄事後也獲得金氏世界紀錄的認證，認證書上說明著X-43A在一持續了11秒的飛行中到達6.8316馬赫的速度，是當時世界上最快的進氣（Air Breathing）飛機。

第三次也是最後一次的飛行，原本預計是要在2004年11月15日時進行，但因為X-43A上的一個控制儀器出問題進行檢修，來不及在美國聯邦航空局（FAA）規定的美東時間下午七時前完成飛行，而延後到隔日的11月16日進行。由加州愛德華茲空軍基地起飛的NB-52B母機攜帶著飛馬座火箭與X-43A升空後，在40,000呎的高空中點燃火箭，將X-43A推到足以啟動的高度與速度狀態。X-43A最後在短暫的衝刺之後做出接近9.8馬赫（約為7,000英里/小時，或11,200公里/小時）的超高速飛行，飛到離地表超過35公里遠的高空。

這次的飛行，也是NB-52B母機服務於NASA四十年後，最後一次擔任母機任務。

記錄

X-43A是美國國家航空航天局旗下德萊頓飛行研究中心所開發的高超音速試驗機，也是迄今為止人類所造出的使用外進氣動力的飛行器中。速度最快的記錄保持者。2004年11月16日，由加州愛德華茲空軍基地起飛的NB-52B母機攜帶者飛馬座火箭與X-43A升空後，在13000多米的高空中點燃火箭，將X-43A推到足以啟動的高度與速度狀態。X-43A在短暫的衝刺之後以約11200千米/小時的超高速飛行，飛到離地表超過35千米遠的高空，創造了大氣層內飛機飛行的最快速度。