X型飞机:改变飞行概念的先行者

在五角大楼一间阴沉的受命室内，一些特殊人物正密切注视着在美国加利福尼亚州晴朗的天空中进行的一场秘密的“空战”，这些战机全都是崭新的Ｘ型，且属绝密型的从来未露过面和照过相的。这场暗中进行着“战斗”的结果将决定美国未来的战争在何地以及如何进行：在空中还是太空，飞行员座舱内用人还是用硅片。

Ｘ型飞机的运作开始于１９９０年代，与此关联的还有先进的微电子技术、全球卫星定位系统ＧＰＳ，以及沙漠风暴战争期间成功使用的巡航导弹，综合这些发展，即使是最保守的防御计划制订者也确信，该是变革空战乃至民航技术的时候了。

美国空军研究实验室（ＡＦＲＬ）和美国国防先进项目研究署（ＤＡＲＰＡ）现已开始探究从太空进行战斗的新方法，并已着手进行名为“加强未来飞机技术”的计划（ＦＡＴＥ）。

Ｘ计划前身

实施ＦＡＴＥ计划，美国空军研究实验室特别选定Ｘ－３９型机作为侵略性的研究项目，试验包括机体抗损强度，通过机翼外形改变来取代飞机的升力和平稳面，再利用先进的电脑技术，建立智能搜集情报系统，使一架独立存在于空中的战机能即时制订飞行计划，该计划实施中能符合校正目标的方法及适应作战地域气候的变化。

此外现代战争要求极高且要绝对精确，必须要有准确的有关敌方位置和动作的情报，这就要进一步开发更先进的Ｘ型战机，而且试验将战场延伸到太空。在第二次世界大战结束不久，同盟国一些情报机构惊人地发现，在德国某些工厂内用作试验的飞航式火箭竟能直达美国，这说明德国的航空设计师们从那时起已致力于航天技术，研究航天飞机了。

美国对此极为重视，１９６０年代Ｘ－１５飞机就近乎实现这个理想，因为飞行高度达到８０．５千米以上，为此飞行员还获得航天飞行胸章。后来空军又转向依赖于一次性的发射飞行中，这就导致使用日后的ＮＡＳＡ改进的Ｘ－３３战机，设计的理念是单级轨道运行，还斥资１０多亿美元进行探索研制，但终因Ｘ－３３机体自身太重而告罄。

接着美国空军又把目标转向Ｘ－４０太空机动飞行中（ＳＭＶ），该机属无人驾驶飞机，长６?郾６米，重１２６０公斤，由石墨环氧化物和铝制成，它既能自行在空中运作，也能驮在火箭顶上像常规卫星一样进入太空，小型的Ｘ－４０无人机可在轨道上逗留达一年之久，当它进入轨道后就能迅速执行使命，重要的是它还能运行因太空碎片和其它外层空间的垃圾而被摧毁的卫星功能。此外它还能重返大气层，通过ＧＰＳ和其自己的自动降落系统来操纵，使飞机安全地降落。Ｘ－４０的孪生机，Ｘ－４０Ａ目前已在美国新墨西哥州的阿尔布升克空军基地进行试飞，由自动飞行系统来操纵起飞和降落。与它一样大小的Ｘ－４０及航天飞机也接踵而来现已问世，等的只是资金到位。

Ｘ－４０太空机动飞机在性能上的不足在于有两种局限性，一是当它携带卫星或武器在距地球１６０和３２０千米低轨运行时，不能将其送入较高的轨道，二是不能重新进入轨道。为能添补以上两项不足，美国空军秘密开发了Ｘ型飞机：Ｘ－４１，Ｘ－４２。

这两架飞机的细节都没有被披露。据暗中密切关注过该机的承包商透露道：“Ｘ－４１飞机研成可重返大气层且能运送各种有限载量，而Ｘ－４２则起相反作用，能运送重达１８００公斤以上的载重，从地球低轨道到几千米高度轨道间飞行。”

“极速Ｘ计划”加速

进入１９９０年代，ＮＡＳＡ推出了“极速Ｘ（ＨｙｐｅｒＸ）”计划，所谓“高超音速（ｈｙｐｅｒｓｏｎｉｃ）”，是指达到音速５倍（５马赫）或以上。

目前对于美国航空航天局来讲，最受鼓舞，又受美国空军注目的是Ｘ－４３战机，它继承ＳＲ－７１战机的衣钵，将属世界上最快速的机种之一，以音速的几倍高速飞行，这主要依靠超音速燃烧冲压式喷气发动机，欲使速度达到２０倍音速，而现在飞行的ＳＲ－７１战机巡航速度仅为３倍音速。目前ＮＡＳＡ以火箭动力高速运行Ｘ－１５飞机也仅为６～７倍音速。

如果一切完全顺利的话，第三代Ｘ－４３Ａ超高速飞机速度将达到１０倍音速，成为目前最快速的飞机之一，照此推算，按照现有的技术基础，从纽约飞往东京要比纽约飞到芝加哥的时间还要少。美军方航空设计师认为美国极需一种新颖的轰炸机，其运载速度必须在１０马赫以上。要在全球范围内担当此重任的只有Ｘ－４３Ａ型飞机。

高速音速飞行有一大难题：普通引擎的叶片会碎毁。因此Ｘ－４３Ａ采用的是“超音速燃烧冲压式喷气引擎”，它设有涡轮引擎般的叶片或移动组件，基本上就是一条一体成型的空管子，当飞行器飞行的速度足够时，被推逼进入机内的空气就被压缩，空气中的氧气与氢气这时就会混合燃烧，产生强大的推动力。但这种发动机只排出水，而并无其它废气。

美国数十年来都是研究以火箭引擎推动高超音速飞机，但Ｘ－４３Ａ却突破性地了过去的研究。火箭引擎由于要携带氧气以助燃，会增加机身重量，但Ｘ－４３Ａ却使用大气层中的氧气来助燃，可说是一大改良，飞行成本因而会大大降低。

科学家认为，配备冲压喷气引擎的飞机，其速度几乎有无限的可能，但也承认应用该技术的飞行器要多年以后才能面世。

Ｘ－４３Ａ飞机以冲压喷气引擎发动，机长３?郾７米，外形为黑色，最高速度将为７马赫，即每小时近８０４７千米，相当于音速的７倍，由美国东岸至西岸只需半小时的飞行时间。马赫是音速的单位，依轨道高度而稍有差异，海平面上１马赫相当于每小时１２００千米。

如果一切顺利，今后两年之内，Ｘ－４３将进行３次不同性质的试飞来检验这种所谓“超高音速引擎”的性能。ＮＡＳＡ科学家称，他们到目前为止已为这个项目投入了２亿美元，但真正用于太空航行还得等２５年。届时，真正意义上的超高速飞机体长将达６０米，能通过跑道自行升降，飞行速度最后能高达１０马赫以上，从而为人类航空史揭开新的一页。

ＮＡＳＡ与ＭｉｃｒｏＣｒａｆｔ公司、波音公司于１９９７年３月２４日正式签署了研制Ｘ－４３的合同。

如果未来商用客机能够达到１０马赫的话，由纽约至洛杉矶的航时仅为半小时。但ＮＡＳＡ还打算开发更快的“高超音速”系列，预计Ｘ－４３Ｄ型可达１５马赫。按这一速度，来往纽约和洛杉矶仅需２０分钟，而飞到东京只要２小时，甚至太空旅行也能变得更便宜和简便。

有专家指出，高超音速飞机未必适用于商业用途，因为高速飞行能产生高温、极度加速及低调动性，令乘客不舒服。因此这种无人驾驶的飞机最大的用途还是在军事上。美国陆军飞行及导弹指挥室现已在利用风洞测试这种飞机，以评估它可以装配何种导弹。

这种极速战机由得太快，所以任何一种导弹都没有能力将它击落。美国政府最近已新制定了“国家高超音速战略”，由美国三军、ＮＡＳＡ和防卫先进研究计划署携手统筹，负责研发所有达５倍音速的引擎、飞机、武器、发射系统等。比方说，如果有了高超音速导弹，美军就能更有把握地用它来截击来犯的导弹，而高超音速轰炸机也可以极速划破敌国长空执行任务，使敌国防空系统完全无力跟踪和拦截。美国空军科学咨询委员会指出：“高超音速技术将令美国空军脱胎换骨成真正的太空军队。”

除Ｘ－４３之外，能逐步发展及改装成为高超音速的轰炸机有另外两种载人Ｘ飞机，这就是Ｘ－４４战斗机和Ｘ－４８空中加油兼运输机。Ｘ－４４是由Ｆ－２２肉食鸟战斗机衍生而来的一种无尾战机，性能优良，发动机和部分装置以Ｆ－２２机为基础，虽说外形相似，但尾翼和机翼的操纵面已经减除，依靠替代Ｘ－４４使用发动机的喷管来导向，释放被控的热喷气流来控制高度和偏航。

Ｘ－４８是一种机体和机翼合为一体的飞行器，这将是一架更为完美的由人操纵的超高速飞机，原打算用它来给空中飞行的飞机和无人驾驶飞机加注燃料，届时还能乘带４０名士兵和２３只常规的集装架货物，比起当今多数常规的圆筒形机体和双翼来讲，这综合为一体的飞机提供了更大的结构空间，作为轰炸机来讲能更多地携带弹药。

Ｘ－４８飞机为流线型外形，工作的效能也随之更高。此外它还具有的优良性能是可远距离躲避敌方武器的攻击。２００４年ＮＡＳＡ将计划试飞重８１０公斤、长１０米的Ｘ－４８模型机。

Ｘ型无人驾驶战斗机

美国国防部试验无人驾驶飞机已达半个世纪之久，只是到现在才真正发展出具有攻击能力的无人驾驶战斗机，它能在不危害美军飞行员的情况下，作为先锋部队摧毁敌军防空系统。在现国防部长拉姆斯菲尔德打算提出的美军新战略中，无人驾驶战斗机已被列为重点开发项目。

无人驾驶战斗机的体形及作战能力与传统战机相差不大，但造价却便宜很多，更能迅速大批生产应付战争需要。布什曾在关于调整美国国防战略的讲话中重点提及此类战机。

Ｘ－４５、Ｘ－４６、Ｘ－４７和Ｘ－５０均被美国军方计划研制成无人驾驶飞机，简称ＵＣＡＶ。在这些最新设计的Ｘ型飞机中，Ｘ－４５Ａ型最有潜力。２００２年５月２２日，ＮＡＳＡ在加州爱德华的德莱顿飞行研究中心完成了它的首次飞行，尽管飞行仅持续１４分钟，但美国空军和该计划发起人、美国国防先进项目研究署（ＤＡＲＰＡ）立即予以认可，因为它在技术上取得突破性进展，如果它的编队飞行、动作配合都十分协调的话，用３～４架组队执行任务，将定能成群猎食。

为此美军方安排在２００３年下半年再次试飞。到２００６年，比Ｘ－４５Ａ机更大的Ｘ－４５Ｂ将显示出它更引人入胜的技巧：在战斗中，它将执行更重大的使命，能有效压制敌人空中的防御能力。由于它能在航空母舰的飞行甲板上起降，比起以陆为基地的飞机来更符合海军战机的技术要求。

展望海洋作战必须具有远程作战能力的趋势，ＤＡＲＰＡ提出兴建海军无人驾驶飞机的项目―――Ｘ－４６无人战机已指定由波音公司研制。Ｘ－４７给予诺思罗普公司制造。２００３年２月２３日，在美国的中国湖海军航空作战中心，一架崭新的Ｘ－４７Ａ型战机实施了一次意义重大、１２分钟的自动控制飞行，而且成功地在一艘航空母舰的飞行甲板上安全着落，之前，历史上还未有一架无人驾驶飞机在舰只飞行甲板上着落过。

Ｘ－４７内舵约８米见方，成菱形状的机体显示其能被广泛使用的空间。机壳由轻质复合材料制成，先进的自动飞行控制系统分分秒秒校正着操纵面，来排除尾翼的欠缺，其动力装置用的是普拉特和惠特尼ＪＴ１５Ｄ－ＳＣ发动机，它能产生１４００公斤的有效推力。

在所有美国最新研制的Ｘ系列飞机中，最受陆军和海军青睐的首推超先进、有飞行奇观之称的Ｘ－５０无人驾驶战机，它胜过Ｘ－４９型战机，它的升降舵及水平安定面位于机翼前方，属鸭式飞机，但外形酷似一只蜻蜓。这是一架极其完美，对半平衡于旋转器和飞机固定机翼之间的战机，此外还能在活动范围较高地域，没有专门起飞场地和回飞系统情况下自行起飞和降落，且飞行速度极快，它能高速飞行是因为旋翼能在飞行中停止转动，使机体在空中减少阻力，加速飞行。

美国军方之所以对研制无人驾驶飞机甚至高超音速轰炸机如此感兴趣，其中一个重要原因是美军现在的王牌飞机―――战斗机的隐形技术已被识破。例如，捷克已发明一种能侦测Ｂ－２隐形轰炸机和Ｆ－１１７隐形战斗机的雷达。此外，据报其他国家也已掌握了破解隐形战机的雷达技术。因此，将来的轰炸机必须靠速度和在更高空进行轰炸才能达到目的。目前，美军主要靠３种轰炸机作长途攻击：Ｂ－５２、Ｂ－１Ｂ和Ｂ－２轰炸机。它们的速度及最远航程均有限，因而需要在海外基地部署。但以高超音速轰炸机的速度，美国只要在东西两岸部署了它，便可在数小时内轰炸全球任何地方，这就可省掉在海外驻军带来的外交及开支问题。估计无人驾驶高超音速轰炸机将主要被用于携带核武器攻击他国，以威慑如俄罗斯、伊拉克、朝鲜、印度、巴基斯坦等国。美国将可凭借此机，巩固其军事霸权地位。