美国X系列验证机美国X系列验证机.doc

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）计划的原型机。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，表面高热部分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 项目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 项目。 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结构。其结构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行方向操纵，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 进行遥控飞行。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行加固。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 项目中的载机，因而被人亲密的称作 Mother Ship）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-36 X-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。据外界猜测，X-39 即是该实验室研制正在进行未来战斗机技术提升（FATE）项目的验证机代号。FATE 项目将会为战斗机设计带来新