从X-31到X-50----盘点美国的X系列飞行器研究

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 04:11:52
<B>从X-31到X-50</B><p></p></P>
<B>----</B><B>盘点美国的X系列飞行器研究</B><p></p></P>
   美国的X系列飞行器研究覆盖面很广。远的我们可以想到X-31推力矢量技术验证机,近的可以想到X-43高超音速验证机、X-45无人战斗机。X系列飞行器研究目前的状况如何?这正是本文要告诉读者的
   美国的X系列试验飞行 器研究项目已有56年的历史,其序列号已排到了50,它们对美国航宇技术发展所做的贡献巨大。
   在美国航宇工业界看来,X系列研究项目增多是再好不过的事,因为这样可以吸引住人才并开发新技术。
   从X系列研究项目目前的整体情况来看,研究相当活跃。不过,从X系列研究项目的历史来看,中途夭折的比例也是很高的,问题主要出在技术和经费两方面。
   X-31推力矢量技术验证机
  波音公司/欧洲航空防务航天公司合作开展的X-31技术验证机研究项目是美国的第一个国际合作的X系列研究项目。该研究机目前正在进行VECTOR(推力矢量的极短距起飞和着陆控制无尾使用研究)项目,目标是演示极短距起飞和着陆(ESTOL)性能。
   在VECTOR项目中,美国海军和德国国防部共同出资5300万美元,研究内容包括采用推力矢量和大迎角技术来降低着陆速度30%。
   X-31为进行VECTOR项目的研究,已完成了专门的改装,包括安装新的飞行控制软件、自动油门和三维大气数据与惯性导航/全球定位系统(GPS)。ESTOL试验按计划在今年11月之前开始,飞机将先在1525米的高度向"虚拟"机场进近。进近中,飞机迎角为35°时起落架收起,迎角为25°时起落架放下,以验证基于GPS的精确着陆系统; 进近飞行计划进行25次。ESTOL着陆试验计划在12月进行,计划进行20次飞行。
   X-31平时进近时的迎角为12°,着陆速度为295千米/小时;迎角为25°时,着陆速度将降低为210千米/小时。飞机将自动提高迎角、进近并在即将接地时关掉发动机。前不久,X-31的高精度定位系统已通过鉴定。
   由于经费原因,极短距起飞和无尾/缩尾试飞计划已被砍掉。EADS对VECTOR项目的主药兴趣在于验证自己的先进大气数据系统,该系统具有低可观测性,拥有12个埋进式压力探孔;要求该系统在大迎角和低速时能提供更准确的信息。
   X-32和X-35 JSF验证机
  波音公司的X-32和洛克希德·马丁公司的X-35联合攻击战斗机(JSF)验证计划读者应该比较熟悉,因为该计划刚在去年9月结束,以X-35获胜进入下一阶段的研制工作而告终。
   X-33和X-34可重复使用航天发射器
  这两项计划都在中途取消。
   1999年,洛克希德·马丁公司根据与NASA签署的合作协议,发展了X-33半尺寸单级入轨可重复使用发射器技术验证机,但由于遇到技术难题,造成项目延期和超支,使该项目被迫在2001年初取消。升力体式X-33遇到的技术难题是1999年11月在地面试验时,其复合材料液氢燃料箱失效。
   轨道科学公司的X-34可重复使用发射器(RLV)技术验证机项目被取消的原因是超支和NASA修改了研究方向。该项目1996年签合同,2001年被取消,期间制造了3架空射试验平台,进行了3次系留飞行试验。
   2000年时,NASA拨款48亿美元启动了为期5年的"航天发射倡议"(SLI)计划,开发用于替换航天飞机的第二代RLV所需要的技术。
   X-36无尾技术验证机
  波音公司(原麦道公司)曾经为NASA制造了两架X-36无尾敏捷性研究机。这是一种28%缩尺比例的遥感驾驶模型,由于无尾,所以雷达反射截面小。该机为鸭式布局构型,采用分裂式副翼和推力矢量装置进行方向操纵。
   该机在1997年和1998年进行了33次试飞,证明比现役战斗机具有更佳的敏捷性。
   该机的神经网络飞行控制软件具有实用价值:作战飞机在尾部受损的情况下可以使用该软件进行操纵。
   X-37可重复使用航天飞机技术验证机
   X-37可重复使用航天飞机正在波音公司的鬼怪工程中心总装。该项目是波音1999年与NASA按成本共担方式开展的。计划在2004年初从一架B-52母机上进行大气层无动力释放试验。原计划的轨道飞行试验已取消,代之将在NASA的SLI计划中进行在轨演示。
   设计X-37能在轨道待21天,返回地球时的速度高达M25,并在常规跑道着陆。
   X-37为全复合材料机体结构,它是X-40A航天飞行器的尺寸放大型。
   X-38空间站救生船
   X-38原为国际空间站的宇航员救生船原型机,但目前工作已停止,原因是新任NASA局长认为该救生船的功能太单一。为此,工业界正在修改设计,使该船既能运送宇航员上空间站,又能用于宇航员撤离空间站。
   X-38的设计采纳了60年代中期美空军的X-24A的升力体构型。两艘80%缩尺比例的大气层试验飞行器已制造出来。1998年3月到2001年底共进行了8次从B-52上投放的试验。
   X-39(预留)
  这一编号尚未使用,但已决定留给美国空军研究实验室,有可能用于评估未来战斗机的技术。
   X-40航天机动飞行器
   X-40最早是作为美空军拟议中的航天机动飞行器(SMV)项目的90%缩尺比例原型机,但实际上基本上是作为X-37的前身而参与后者的试验。X-40只进行过一次SMV试验,而参与X-37项目投放的试验则有7次。
   X-41和X-42(保密项目)
   X-41和X-42都是美空军的保密研究项目,美空军对这两个项目的解释是:X-41是一个机动性再入试验飞行器,可携带一系列载荷,沿部分弹道飞行,再入大气层时在大气层将所携载荷放出。
   X-42则是一个一次性液体推进火箭的试验段,可将900~1800千克的载荷送入轨道。X-41是美空军拟议中的"通用航空飞行器"项目的一种技术验证机,一种常规武装的机动性再入大气层飞行器,可由弹道导弹、飞机或航天飞机部署。潜在的载荷包括一个450千克侵彻战斗部、4枚小直径炸弹或6枚微型导弹。
   X-43高超音速验证机
   X-43是美国高超音速研究的核心,计划有4个型号,即X-43A、X-43B、X-43C和X-43D。
   X-43A在2001年6月进行的第一次飞行试验因失控而失败。第二次飞行试验定在2003年5月或6月进行,飞行速度定为M7。计划在2004年以M10的速度进行第三次飞行试验。
   NASA的X-43计划是原美国空天飞机(NASP)计划的延续。X-43A是要在M7和M10的速度下演示一种与机体结构集成的超音速燃烧冲压喷气发动机(scramjet)。
   X-43C将作为第二个型号在2008年试飞,该机将装普惠公司研制的碳氢燃料双模式scramjet。
   X-43B型已计划在2010年试飞,但尚未获拨款。NASA为X-43B准备了火箭式和涡轮式两种发动机方案。X-43B将为未来的吸气式发射系统演示一种可重复使用的联合循环推进系统。
   X-43D正在由NASA进行研究,它将使用一种冷却氢气燃料双模式scramjet,可以燃烧10秒,并使飞行器的速度增加到M15。
   X-44多轴无尾技术验证机
   X-44计划是由NASA和美空军联合提出的,称作"多轴无尾飞机"(MANTA),但现在处在停滞状态。按原计划,它将用一架F-22原型机改装,将其水平尾翼和垂直尾翼拆除,机翼换成三角翼,即取消所有的气动控制,只使用多轴推力矢量系统来提供所有的飞行控制。
   X-44的可行性研究已完成。它可以作为X-31和X-36计划的延续。洛克希德·马丁公司最近提出的FB-22远程攻击机方案即具有X-44的外形特点。
   X-45无人战斗机
   X-45A已在今年5月首飞,这是一个美国国防预研局(DARPA)和美空军的联合项目。更大型的X-45B发展型正在设计。
   X-45A的试验将在2004年达到顶点,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计划在2004年底首飞,最终将演示作为攻击力量的一部分与有人驾驶飞机协同作战。
   X-46海军无人战斗机
   X-46A的编号已授予波音公司的海军无人战斗机(UCAV-N)。
   波音的X-46A与诺斯罗普·格鲁门公司的X-47将争夺美海军/DARPA的UCAV-N演示合同,以验证无人机是否能在航空母舰上起降,并完成监视、压制敌防空和纵深攻击任务。波音和诺·格公司5月份已接到UCAV-N的风险降低合同。
   波音的X-46A与其X-45很相似,大约10.4米长,翼展13.4米,可携带1200千克重的武器弹药,航程要求达到1200千米,续航时间要求达到12小时。
   X-47海军无人战斗机
  诺斯罗谱·格鲁门公司自担风险研制的X-47A无人机用于支持其UCAV-N的研制工作,它将用于研究适合从航空母舰上自动操作的气动品质。X-47A长8.5米,翼展8.5米;更大型的X-47B将作为UCAV-N技术验证机。
   美海军/DARPA招标制造全尺寸UCAV-N验证机的时间已推后,原因是两家机构在选择一家还是两家合同商参与UCAV-N演示计划的问题上存在分歧。UCAV-N的研制工作定在2007年开始。
   X-50复合飞机技术验证机
  波音公司计划在近期试飞其X-50A"蜻蜓"前翼/旋翼/机翼布局(CRW)技术验证机。CRW采取垂直起降方式,像倾转旋翼飞机一样,希望其既具备直升机的垂直起降性能,又具备固定翼飞机的飞行速度。
   X-50项目2100万美元的研究经费由波音与DARPA平摊。该机利用了X-36无尾战斗机验证机闲置的航电设备、飞控系统和发动机。
   使用型的有人驾驶和无人驾驶CRW的巡航速度要求达到693千米/小时,飞行高度达到10668米。但X-50A的飞行速度将不超过277千米/小时,它的试验重点是旋翼模式与固定翼模式之间的转换。飞行速度达到222千米/小时时,飞机前部的前翼和后部的水平安定面产生的升力将平衡X-50A的重量,在240千米/小时时进行旋翼模式与固定翼模式之间的转换。
   CRW是DARPA/美陆军的"无人战斗旋翼机"计划的候选方案。预计"无人战斗旋翼机"计划将产生一种新的X系列研究飞机。<p></p></P>[em01]<B>从X-31到X-50</B><p></p></P>
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   美国的X系列飞行器研究覆盖面很广。远的我们可以想到X-31推力矢量技术验证机,近的可以想到X-43高超音速验证机、X-45无人战斗机。X系列飞行器研究目前的状况如何?这正是本文要告诉读者的
   美国的X系列试验飞行 器研究项目已有56年的历史,其序列号已排到了50,它们对美国航宇技术发展所做的贡献巨大。
   在美国航宇工业界看来,X系列研究项目增多是再好不过的事,因为这样可以吸引住人才并开发新技术。
   从X系列研究项目目前的整体情况来看,研究相当活跃。不过,从X系列研究项目的历史来看,中途夭折的比例也是很高的,问题主要出在技术和经费两方面。
   X-31推力矢量技术验证机
  波音公司/欧洲航空防务航天公司合作开展的X-31技术验证机研究项目是美国的第一个国际合作的X系列研究项目。该研究机目前正在进行VECTOR(推力矢量的极短距起飞和着陆控制无尾使用研究)项目,目标是演示极短距起飞和着陆(ESTOL)性能。
   在VECTOR项目中,美国海军和德国国防部共同出资5300万美元,研究内容包括采用推力矢量和大迎角技术来降低着陆速度30%。
   X-31为进行VECTOR项目的研究,已完成了专门的改装,包括安装新的飞行控制软件、自动油门和三维大气数据与惯性导航/全球定位系统(GPS)。ESTOL试验按计划在今年11月之前开始,飞机将先在1525米的高度向"虚拟"机场进近。进近中,飞机迎角为35°时起落架收起,迎角为25°时起落架放下,以验证基于GPS的精确着陆系统; 进近飞行计划进行25次。ESTOL着陆试验计划在12月进行,计划进行20次飞行。
   X-31平时进近时的迎角为12°,着陆速度为295千米/小时;迎角为25°时,着陆速度将降低为210千米/小时。飞机将自动提高迎角、进近并在即将接地时关掉发动机。前不久,X-31的高精度定位系统已通过鉴定。
   由于经费原因,极短距起飞和无尾/缩尾试飞计划已被砍掉。EADS对VECTOR项目的主药兴趣在于验证自己的先进大气数据系统,该系统具有低可观测性,拥有12个埋进式压力探孔;要求该系统在大迎角和低速时能提供更准确的信息。
   X-32和X-35 JSF验证机
  波音公司的X-32和洛克希德·马丁公司的X-35联合攻击战斗机(JSF)验证计划读者应该比较熟悉,因为该计划刚在去年9月结束,以X-35获胜进入下一阶段的研制工作而告终。
   X-33和X-34可重复使用航天发射器
  这两项计划都在中途取消。
   1999年,洛克希德·马丁公司根据与NASA签署的合作协议,发展了X-33半尺寸单级入轨可重复使用发射器技术验证机,但由于遇到技术难题,造成项目延期和超支,使该项目被迫在2001年初取消。升力体式X-33遇到的技术难题是1999年11月在地面试验时,其复合材料液氢燃料箱失效。
   轨道科学公司的X-34可重复使用发射器(RLV)技术验证机项目被取消的原因是超支和NASA修改了研究方向。该项目1996年签合同,2001年被取消,期间制造了3架空射试验平台,进行了3次系留飞行试验。
   2000年时,NASA拨款48亿美元启动了为期5年的"航天发射倡议"(SLI)计划,开发用于替换航天飞机的第二代RLV所需要的技术。
   X-36无尾技术验证机
  波音公司(原麦道公司)曾经为NASA制造了两架X-36无尾敏捷性研究机。这是一种28%缩尺比例的遥感驾驶模型,由于无尾,所以雷达反射截面小。该机为鸭式布局构型,采用分裂式副翼和推力矢量装置进行方向操纵。
   该机在1997年和1998年进行了33次试飞,证明比现役战斗机具有更佳的敏捷性。
   该机的神经网络飞行控制软件具有实用价值:作战飞机在尾部受损的情况下可以使用该软件进行操纵。
   X-37可重复使用航天飞机技术验证机
   X-37可重复使用航天飞机正在波音公司的鬼怪工程中心总装。该项目是波音1999年与NASA按成本共担方式开展的。计划在2004年初从一架B-52母机上进行大气层无动力释放试验。原计划的轨道飞行试验已取消,代之将在NASA的SLI计划中进行在轨演示。
   设计X-37能在轨道待21天,返回地球时的速度高达M25,并在常规跑道着陆。
   X-37为全复合材料机体结构,它是X-40A航天飞行器的尺寸放大型。
   X-38空间站救生船
   X-38原为国际空间站的宇航员救生船原型机,但目前工作已停止,原因是新任NASA局长认为该救生船的功能太单一。为此,工业界正在修改设计,使该船既能运送宇航员上空间站,又能用于宇航员撤离空间站。
   X-38的设计采纳了60年代中期美空军的X-24A的升力体构型。两艘80%缩尺比例的大气层试验飞行器已制造出来。1998年3月到2001年底共进行了8次从B-52上投放的试验。
   X-39(预留)
  这一编号尚未使用,但已决定留给美国空军研究实验室,有可能用于评估未来战斗机的技术。
   X-40航天机动飞行器
   X-40最早是作为美空军拟议中的航天机动飞行器(SMV)项目的90%缩尺比例原型机,但实际上基本上是作为X-37的前身而参与后者的试验。X-40只进行过一次SMV试验,而参与X-37项目投放的试验则有7次。
   X-41和X-42(保密项目)
   X-41和X-42都是美空军的保密研究项目,美空军对这两个项目的解释是:X-41是一个机动性再入试验飞行器,可携带一系列载荷,沿部分弹道飞行,再入大气层时在大气层将所携载荷放出。
   X-42则是一个一次性液体推进火箭的试验段,可将900~1800千克的载荷送入轨道。X-41是美空军拟议中的"通用航空飞行器"项目的一种技术验证机,一种常规武装的机动性再入大气层飞行器,可由弹道导弹、飞机或航天飞机部署。潜在的载荷包括一个450千克侵彻战斗部、4枚小直径炸弹或6枚微型导弹。
   X-43高超音速验证机
   X-43是美国高超音速研究的核心,计划有4个型号,即X-43A、X-43B、X-43C和X-43D。
   X-43A在2001年6月进行的第一次飞行试验因失控而失败。第二次飞行试验定在2003年5月或6月进行,飞行速度定为M7。计划在2004年以M10的速度进行第三次飞行试验。
   NASA的X-43计划是原美国空天飞机(NASP)计划的延续。X-43A是要在M7和M10的速度下演示一种与机体结构集成的超音速燃烧冲压喷气发动机(scramjet)。
   X-43C将作为第二个型号在2008年试飞,该机将装普惠公司研制的碳氢燃料双模式scramjet。
   X-43B型已计划在2010年试飞,但尚未获拨款。NASA为X-43B准备了火箭式和涡轮式两种发动机方案。X-43B将为未来的吸气式发射系统演示一种可重复使用的联合循环推进系统。
   X-43D正在由NASA进行研究,它将使用一种冷却氢气燃料双模式scramjet,可以燃烧10秒,并使飞行器的速度增加到M15。
   X-44多轴无尾技术验证机
   X-44计划是由NASA和美空军联合提出的,称作"多轴无尾飞机"(MANTA),但现在处在停滞状态。按原计划,它将用一架F-22原型机改装,将其水平尾翼和垂直尾翼拆除,机翼换成三角翼,即取消所有的气动控制,只使用多轴推力矢量系统来提供所有的飞行控制。
   X-44的可行性研究已完成。它可以作为X-31和X-36计划的延续。洛克希德·马丁公司最近提出的FB-22远程攻击机方案即具有X-44的外形特点。
   X-45无人战斗机
   X-45A已在今年5月首飞,这是一个美国国防预研局(DARPA)和美空军的联合项目。更大型的X-45B发展型正在设计。
   X-45A的试验将在2004年达到顶点,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计划在2004年底首飞,最终将演示作为攻击力量的一部分与有人驾驶飞机协同作战。
   X-46海军无人战斗机
   X-46A的编号已授予波音公司的海军无人战斗机(UCAV-N)。
   波音的X-46A与诺斯罗普·格鲁门公司的X-47将争夺美海军/DARPA的UCAV-N演示合同,以验证无人机是否能在航空母舰上起降,并完成监视、压制敌防空和纵深攻击任务。波音和诺·格公司5月份已接到UCAV-N的风险降低合同。
   波音的X-46A与其X-45很相似,大约10.4米长,翼展13.4米,可携带1200千克重的武器弹药,航程要求达到1200千米,续航时间要求达到12小时。
   X-47海军无人战斗机
  诺斯罗谱·格鲁门公司自担风险研制的X-47A无人机用于支持其UCAV-N的研制工作,它将用于研究适合从航空母舰上自动操作的气动品质。X-47A长8.5米,翼展8.5米;更大型的X-47B将作为UCAV-N技术验证机。
   美海军/DARPA招标制造全尺寸UCAV-N验证机的时间已推后,原因是两家机构在选择一家还是两家合同商参与UCAV-N演示计划的问题上存在分歧。UCAV-N的研制工作定在2007年开始。
   X-50复合飞机技术验证机
  波音公司计划在近期试飞其X-50A"蜻蜓"前翼/旋翼/机翼布局(CRW)技术验证机。CRW采取垂直起降方式,像倾转旋翼飞机一样,希望其既具备直升机的垂直起降性能,又具备固定翼飞机的飞行速度。
   X-50项目2100万美元的研究经费由波音与DARPA平摊。该机利用了X-36无尾战斗机验证机闲置的航电设备、飞控系统和发动机。
   使用型的有人驾驶和无人驾驶CRW的巡航速度要求达到693千米/小时,飞行高度达到10668米。但X-50A的飞行速度将不超过277千米/小时,它的试验重点是旋翼模式与固定翼模式之间的转换。飞行速度达到222千米/小时时,飞机前部的前翼和后部的水平安定面产生的升力将平衡X-50A的重量,在240千米/小时时进行旋翼模式与固定翼模式之间的转换。
   CRW是DARPA/美陆军的"无人战斗旋翼机"计划的候选方案。预计"无人战斗旋翼机"计划将产生一种新的X系列研究飞机。<p></p></P>[em01]
<P>谢了。。有不少还是首见。。</P><P>——丢人了吧,早知道就不要说出来了嘛</P>