超级军网誓与外星人比高下 美航空技术八大成就
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一、变形怪鸟志向高远：X-50A鸭式旋翼/机翼无人机
“蜻蜓”无人机计划由美国防高级研究计划局（DARPA）提出，波音公司负责研制样机，这种复合式飞机称之为鸭式旋翼/机翼（Canard Rotor/Wing，CRW）无人机，“蜻蜓”设计有类似直升机的宽旋翼，当飞机起飞降落时旋翼就是无人机上的螺旋桨，当飞机平飞时，旋翼被锁定在机身上，它就成为固定机翼，从而使飞机既具有直升机一样的垂直起降和空中悬停能力，又能像固定翼飞机那样高速巡航飞行，这种设计不仅融合了两种不同种类飞机的飞行性能，提高了各自的飞行包线，而且还具有较低的信号特征值和很好的高速飞行生存性。
“蜻蜓”无人机的机长5.4米，机高2米，机身前部的前翼翼展2.71米，机身后部起稳定作用的水平尾翼翼展2.47米，位于机身中部的旋翼直径3.65米，该机重660千克。
X-50A鸭式旋翼/机翼无人机
2003年12月4日报道，美国波音公司制造的X-50A"蜻蜓"无人机12月3日在亚利桑那州尤马试验场完成首次悬停试验，由此拉开这种复合式直升机的飞行试验序幕。
"蜻蜓"无人机计划由美国防预先研究计划局(DARPA)提出，波音公司负责研制样机，这种复合式飞机称之为鸭式旋翼/机翼(Canard Rotor/Wing，CRW)无人机，"蜻蜓"设计有类似直升机的宽旋翼，当飞机起飞降落时旋翼就是无机上的螺旋桨，当飞机平飞时，旋翼被锁定在机身上，它就成为固定机翼，从而使飞机既具有直升机一样的垂直起降和空中悬停能力，又能像固定翼飞机那样高速巡航飞行，这种设计不仅融合了两种不同种类飞机的飞行性能，提高了各自的飞行包线，而且还具有较低的信号特征值和很好的高速飞行生存性。
在12月3日的首飞中，"蜻蜓"无人机垂直起飞至12英尺(3.65米)高度之后进行悬停，然后垂直着陆，飞行共持续了80秒钟。接下来还将进行十多次的飞行试验，试验内容包括扩展悬停、前飞以及两次转换飞行模式(从直升机模式过渡到固定翼飞行模式，反之亦然)飞行。
预计"蜻蜓"无人机将进行一年多的飞行试验，以帮助设计师们解决一些相关技术问题。
“蜻蜓”无人机机长5.4米，机高2米，机身前部的前翼翼展2.71米，机身后部起稳定作用的水平尾翼翼展2.47米，位于机身中部的旋翼直径3.65米，机重660千克。“蜻蜓”设计有类似直升机的宽旋翼，当飞机起飞降落时旋翼就作为无人机上的螺旋桨，当飞机平飞时，旋翼就被锁定在机身上，成为固定机翼，从而使飞机既具有直升机一样的垂直起降和空中悬停能力，又能像固定翼飞机那样高速巡航飞行，这种设计不仅融合了两种不同类型飞机的飞行特点，提高了各自的飞行包线，而且还具有较好的隐身性能和高速飞行能力。
X-50A鸭式旋翼/机翼无人机
二、极速狂飙的科学神话： X-51A 高超音速飞行器验证机
长期以来，美国国防部一直大力推动高超音速武器的研究，只是由于一些关键技术进展相对缓慢，这些研究一直处于低速发展状态。2007年伊始，美国“全球敏捷打击”计划呈现出逐步加速的态势，一系列用于满足远程、敏捷打击需求的方案公之于众，各项飞行试验正在紧锣密鼓地准备着。其中，波音公司与普惠公司联合研制的X-51验证机已经初露端倪，主要用于验证高超音速巡航导弹所需的关键技术，引起世界各国的极大关注。
全新作战需求
X-51验证机的问世首先是作战需求的直接牵引。自20世纪末以来，美国国防部就着手研究未来远程攻击武器平台的各种候选方案，以便尽早地用于新型攻击武器上，在数分钟内攻击全球的任何一个高价值目标。随着作战需求的不断明确，五角大楼将其命名为“全球敏捷打击”（Prompt Global Strike）计划，并先后提出了两种主要候选方案：潜射的“三叉戟”II常规型弹道导弹和高超音速巡航导弹。
从技术角度看，前者是美国海军正在考虑的一种过渡方案，只需要几亿美元的研制经费，经过改装的第一艘“俄亥俄”级核动力潜艇就可以在两年内承担“全球敏捷打击”任务。美国海军认为，“俄亥俄”级一旦接到总统下达的攻击命令，就能迅速发射“三叉戟”II弹道导弹，装填有破片式钨棒的常规弹头所产生的“金属风暴”将可以摧毁任何一个目标。
如果五角大楼战略家们设想的计划顺利实施，地球上没有任何地方可以躲过这种毁灭性的打击。考虑到常规型“三叉戟”II弹道导弹的外观和飞行过程都与携带核弹头的“三叉戟”II D5型弹道导弹极为相似，因此，这种有引发第三次世界大战危险的方案在美国国会尚存争议。于是，积极发展高超音速巡航导弹就成为了一个比较现实的选择。其中，X-51验证机在关键技术方面不断成熟，引起美国空军的极大关注。
早在20世纪90年代末，DARPA就在“先进快速反应导弹验证机”（ARRMD）计划中开始初步从事有关乘波机的军事应用研究。作为这项工作的延续，美国空军研究实验室（AFRL）在2003年初制订出一项“吸热式碳氢燃料超燃冲压发动机飞行验证机”（EFSEFD）计划，后来改称为“超燃冲压发动机验证机一乘波者”(SED-WR）。2004年1月，AFRL选择了波音公司（负责机体）和普惠公司（负责发动机）的联合研制队伍，要求制造一架SED-WR飞行试验平台。2005年9月27日，美国空军正式批准将SED-WR命名为X-51A。
X-51A 高超音速飞行器验证机
超燃冲压技术
X-51验证机动力装置充分利用了美国在X-43项目中的一些预研成果。根据高超音速技术（HyTECH）计划，普惠公司为计划中的X-43C验证机研制出世界上第一台实用型碳氢燃料超燃冲压发动机的地面验证发动机GDE-1，其重量只有68千克，采用了标准的JP-7燃油。
2002年9月至2003年6月，GDE-1先后实施了数十次M4.5和M6.5的地面试验，并产生了净推力，证明该发动机具备了在这些速度下高效燃烧燃料和加速飞行器的能力，同时验证了在这两种速度下的热力特性和结构耐久性。
尽管由于经费的原因，NASA停止了X-43C的研制工作，但这些成功的地面试验为发展高超音速巡航导弹提供了可能。基于这一技术的发展前景，美国空军在2004年1月将一项价值1.4亿美元的合同授予了普惠公司领导的一支研制队伍，用于试飞SED-WR平台。
根据这项合同，普惠公司继续发展GDE-2验证发动机，采用了同样的碳氢燃料，并具有一样的飞行重量。但是，GDE-2采用了完全一体化的燃油系统，能使发动机作为一个完整的闭环系统工作，由一个全权数字电子发动机控制系统实现复杂的燃料控制和转换。
2006年4月，GDE-2发动机完成了M5.0条件下的地面验证机风洞试验。这使得X-51朝着飞行试验又迈进了一步。7月27日，普惠公司宣布CDE-2在NASA兰利研究中心完成了试验。这是闭环碳氢燃料超燃冲压推进系统在超音速条件下首次成功完成试验。在数次MS5.0试验期间，GDE-2获得了重要的超音速数据。GDE-2试验的成功完成标志着超音速技术获得了重要的里程碑。
据美国空军研究实验室喷气推进部的负责人鲍勃?默凯尔介绍，GDE-2原计划作为X-43C验证机的核心发动机，是第一种经过验证的碳氢燃料超燃冲压发动机，已经显著地减少了作为X-51验证机动力装置的风险。
作为X-51验证机的动力装置，SJX61/1发动机的首台样机在2006年10月开始地面试验，预计将分别在较低、中等和较高的马赫数下进行试验，以便验证在M4.5～6.5范围内的加速和稳定工作。按照计划，普惠公司将在生产出4台SJY61/2发动机后，在2007年开始进行SJX61/2飞行试验发动机的地面试车。
X-51A 高超音速飞行器验证机
随着超燃冲压发动机技术日益成X-51验证机开始逐渐步入人们的视野。据美国媒体报道，在位于五角大楼E区一间宽敞的办公室内，美国空军首席科学家马克?刘易斯的咖啡桌上放着一个X-51全尺寸模型。在回答有关高超音速巡航导弹的发展前景时，刘易斯表示对于这个研制项目充满信心，并强调X-51验证机不只是实验研究，其设计直接着眼于应用。
X-51采用楔形头部、升力体机身、后部控制面和腹部进气道，外观介于航天飞机和未来风格的巡航导弹之间。验证机长4.26米，采用标准的镍合金制造，并非稀有材料，空重约635千克。
X-51验证机采用了将高超音速飞行中极度恶劣的某些不利因素转化为有利因素的方法。例如，飞行器在大气中以高超音速穿过空气时，将相继产生一系列的激波，会带来极大的波阻。为此，X-51采用了一种乘波构型，采用专门设计的尖锐头部，可以按精确角度组织和分布所需的激波系，使激波系产生的所有压力直接作用在机体下方，从而提供升力。
X-51采用扁平的尖锐头部，将高超音速下气流产生的激波聚集在腹部的矩形进气口。这些激波可以压缩空气，无需通常情况下实现这种作用的机械部件。利用一个隔离段的高压气流调节到适合于燃烧室工作需要的稳定压力，将气流
减速会增加飞行器的阻力，但是可以满足更加完全的燃烧。随后，压缩空气和雾化的JP-7喷气燃料混合点火燃烧，产生推力。因为高超音速飞行持续产生的温度高达4500度，燃料还作为冷却剂，以避免发动机壁面被熔化。
高超音速飞行时，由于压力、阻力和高温等因素的影响，X-51不得不在机身后部采用了4个控制面。尽管由于想像图中的角度有所差异，但可以肯定的是，下方的2个控制面主要起俯仰控制作用，上方的2个控制面主要起方向控制的作用。
X-51预计在2008年首飞。与X-43A的试飞类似，X-51将挂载在B-52轰炸机的翼下，在13716米高空投放。其后部装有美国陆军“先进战术导弹系统”（ATACMS）的火箭发动机作为助推器，点火后将其推进到M4.5，并且达到30480米的高空。然后，X-51将抛掉助推器，起动超燃冲压发动机，加速到M6.0一M7.0以上。
乘波构型设计
美国空军正以极大的兴趣关主X-51的研制工作，期望能为第一种高超音速巡航导弹的问世铺平道路。据称一旦2008年的试飞达到预期目标，X-51的气动外形和动力装置将会很快成为高超音速巡航导弹的设计构型。
这里需要提及的是，X-51作为一种试验平台，主要任务是验证超燃冲压发动机是否成熟，但AFRL已经开如考虑下一步利用这种平台试验一种组合循环发动机，将超燃冲压发动机与高马赫数涡轮喷气发动机有机组合，以便排一步扩大试飞包线。
据美国空军的初步估计，以X-51的最大飞行重量1050千克为参考，未来以其为基础发展的巡航导弹可以携带110千克载荷，射程达到1100千米以上，依靠高超音速撞进目标，获得杀伤效果。这种新型巡航导弹与AGM-158“联合防区外空地导弹”具有相近的尺寸，可以利用B-52和其它喷气式战斗机发射。同时，由于它使用JP-7喷气燃料，而不是火箭燃料，因此能较好地适合于现有的后勤保障体系。
X-51的成功与否很大程度上决定着美国“全球敏捷打击”计划的进展。然而从目前来看，美国还需要花费更多的时间和经费才能进一步使高超音速技术成熟并实用化。或许，在携带常规弹头的“三叉戟”II弹道导弹服役多年后，X-51“乘波者’，的研制工作仍然还需要十余年、甚至更长的时间，因此，高超音速巡航导弹最快也要等到2025年左右才有可能装备。尽管如此，稍瞬即至的高超音速武器一旦发起迅雷不及掩耳的攻击，所具有的威力和震撼绝对不亚于核武器，将给未来战场带来了新的威慑，绝对不容小视。
高超音速巡航导弹雏形
三、一座飞行的科学实验室 X-53A 综合机载设备验证机
据国外媒体报道，数十年来，美国加利福尼亚州西南的莫哈韦沙漠经历过无数种最先进新机型的重要试飞任务，美国宇航局也在那里对一些最先进的飞行仪器或飞行技术进行测试。在试飞任务中，飞行实验机的作用至关重要。多年来，美国宇航局采用了许多种机型充当飞行实验机，对创新性的飞行仪器或技术进行测试和试用。如今，F-18战斗机成为了美国宇航局德莱顿飞行研究中心的主要飞行实验机之一，F-18飞行实验机身上的零件和补丁见证了各种先进飞行技术的发展历史。近日，摄影师走进美国宇航局飞机棚，揭开著名的第853号F-18飞行实验机的神秘面纱。
1. 第853号F-18飞行实验机
美国加利福尼亚州西南的莫哈韦沙漠是世界最著名的试飞场地，那里经历过无数种最先进新机型的重要试飞任务。比如，二战期间美国第一架喷气式飞机在那里起飞、1947年查克-雅格在那里成为了第一位超音速飞行员等，甚至美国宇航局的航天飞机也是从这片沙漠首次飞向太空。座落于莫哈韦沙漠爱德华兹空军基地一角的美国宇航局德莱顿飞行研究中心，就是在这片沙漠上对一些最先进的飞行仪器或飞行技术进行测试。如今，F-18战斗机成为了美国宇航局德莱顿飞行研究中心的主要飞行实验机之一。每位工程师只要有新的思路或想法，就会马上到某架F-18战斗机上进行测试。这些新技术或新仪器一旦安装上去，就很少再拆除。因此，F-18飞行实验机身上的零件和补丁见证了各种先进飞行技术的发展历史。在所有经过重大改装后的F-18战斗机中，第853号最为著名。第853号F-18飞行实验机曾经在多项试飞任务中接受改装，比如它的机翼曾经被改造成弯曲造型，它曾经接受过失去一个机翼的情况下飞行实验。本图显示的是，2004年，第853号F-18飞行实验机飞行于莫哈韦沙漠上空，接受一项有趣的飞行实验--“主动气动弹性机翼技术”试验。
2. 日常养护
在美国宇航局德莱顿飞行研究中心的一个巨大飞机棚中，工程师们正在对第853号F-18飞行实验机进行日常养护，并取走此前试飞中所取得的证据。一些实验仪器和设备还将继续留在飞机上，因为它们还可以再次使用；还有一些留在飞机上纯粹是因为拆卸它们很麻烦，不如直接扔在上面。当然，这些仪器遗留下来的前提是不能影响飞机的整体性能。德莱顿飞行研究中心拥有一个飞机编队，其中包括多种不同类型的飞机。除了第853号F-18飞行实验机外，德莱顿飞行研究中心还有其他3架F-18战斗机。这3架F-18战斗机主要用作观测机或安全机，它们与接受测试的F-18实验机协作完成试飞任务。此外，如今试飞员还会驾驶F-15战斗机作为实验平台。德莱顿飞行研究中心近期获得了多架F-15战斗机，并准备将它们改造成为新的飞行实验机。
3. 机载研究测试系统
第853号F-18飞行实验机的前端是一组导航设备以及多种研究设备，如机载研究测试系统。机载研究测试系统其实就是一台计算机，工程师们可以利用它快速、简易地测试某项任务中的新软件和未配备专用计算机的设备。本图中，机身前端下部的灰色盒子就是机载研究测试系统。
4. 左翼
第853号F-18飞行实验机左翼上的点点“补丁”见证了它的试飞历程。它与刚刚出厂的F-18战斗机相比，无论是在外观方面，还是在机翼的平滑度方面，都有着很大的差别。它的机翼上密集点缀着各种传感器、装备以及因为焊接各种仪器所留下的伤疤。本图所示，一位工程师正在对第853号F-18飞行实验机的左翼进行日常养护，以保证它处于最佳状态。除了日常养护外，工程师们还要为下一项研究项目安装其他仪器。
5. 传感器
在“主动气动弹性机翼技术”实验项目中，第853号F-18飞行实验机的官方名称为X-53。为了能够在实验中精确地测量和监视机翼的变化，机翼各种传感器负责测量空气的压力以及机翼结构的扭曲程度。如图所示，机翼上的这排圆圈显示了一些小孔的位置。在这些小孔的位置上，可以测量试飞过程中的空气压力。黑色的菱形标记主要用于测量机翼的扭曲程度。
X-53A 综合机载设备验证机
6. 反射镜
机翼上还安装有一些小型反射镜。机身上的光线发射仪发出的光经反射镜反射到特定传感器上，工程师们从而可以精确地测量机翼变形的三维数据。在第853号F-18飞行实验机上，工程师们共安装了350多个变形测量仪。
7. 光线发射仪和接收传感器
这个蓝色的盒子中装有光线发射仪和接收传感器，它们与反射镜共同协作测量机翼变形情况。所有这些传感器和其他设备都通过电线相连，第853号F-18飞行实验机上的电线总长达数英里。第853号F-18飞行实验机就利用机翼的变形来控制颠簸。
8. 静态压力传感器
第853号F-18飞行实验机翼梁上突出的这些管线将接到机翼上的静态压力传感器上。这些传感器将用于测量机翼顶部的空气压力，从而有助于测量不同飞行环境中的气流。机翼产生的向上抬升力主要依赖于机翼周围的气流。如果能够精确地测量机翼上的空气压力，工程师们就可以更好地了解不同飞行环境中的机翼变形情况。当实验结束时，许多传感器及仪器部件都会遗留在飞机上。它们既见证了各种先进飞行技术的试飞历史，又可以用于将来的试飞任务。
9. 最老飞行实验机
美国宇航局研究人员发现，在接近音速或超音速状态下，通过软件对机翼变形情况进行管理从而实现颠簸控制比传统的颠簸控制方式优点更多，如可以减少阻力，可以提高灵活性。第853号F-18飞行实验机是目前仍在服役的最老飞行实验机。
10. 试飞员座舱
本图所示的是美国宇航局德莱顿飞行研究中心试飞员的座舱。它也许并不是最大或最舒适的工作间，但却是最好的试飞实验室之一。德莱顿飞行研究中心试飞任务中的飞行员大多数都是前军事飞行员，他们都毕业于空军或海军试飞员学校。
X-53A 综合机载设备验证机
四、用“布”做的飞机：X-55A先进复合材料货运飞机
据美国《航宇日报》近日报道 X-55A先进复合材料货运飞机（ACCA）作为一种低成本运输机已经完成了其最新一阶段的飞行测试。美国洛克希德公司的这款概念机在“道尼尔”328喷气机的基础上采用复合材料机身和更加先进的水平垂尾。尽管美国空军研究实验室主导的计划包括加装一个货运坡道并要求加宽机身以便能够装载两个463升的货盘，但是首要的目标是提供更多的装载能力，采用先进复合材料制造能够有效降低机身零件数。
由于其创新的结构，X-55A被认为是自20世纪80年代YC-14和YC-15计划后最重要的运输机验证项目，并且它也是自1964年LTV XC-142全动翼飞机后首架达到飞行测试阶段的全尺寸X型飞机，几乎全部由MTM45-1型复合材料制作。相对于政府12个月和5000万美元的要求，这款飞机从建造、定型到试飞这样一个“标准阶段”共用去了20个月的时间。工程师们更愿意使用巨大的、单件预成型结构而不愿意采用机械紧固件。
“这种创新性的设计使我们比原定计划晚了8个月，主要是为了验证复合技术的效果”，洛克希德公司说。尽管X-55A比328JET机身长69.7英尺、翼展宽68.8英尺、机身高26.4英尺，但是其机身相对于328JET的3000个零部件减少到了300个左右，其机械紧固件的总数也从30 000多个降低到了4000个左右。
最近在加利福尼亚棕榈谷完成的第三架试飞飞机，已经解决了2009年6月第二架试飞机在倾转32度时出现的“荷兰滚”现象。在阿纳海姆举行的最新一届社会实验试飞员会议上，洛克希德X-55A的首席试飞员罗伯特说它非常好操作。本次测试成果还包括在高达7英尺每秒的下降率下尝试降落，来检查机体结构的着陆能力。同时还新建了另一个机身段用于进一步的长时疲劳测试。
X-55A先进复合材料货运飞机
当前，复合材料已经广泛应用于人类生活的方方面面，在航空领域更是不可或缺。大到大型客机、运输机、轰炸机，小到私人飞机、无人机、航空模型等，复合材料已经成为飞机研制的重要基础和关键技术之一。然而，传统的复合材料生产工艺所导致的昂贵制造成本，在一定程度上限制了大型结构件在军用运输机上的应用。
为此，美国空军未雨绸缪，着眼于下一代运输机的需求，通过实施一项“先进复合材料货运飞机”（ACCA）计划，由洛克希德·马丁公司所属的臭鼬工厂研制出一架X-55A验证机，重点测试新型复合材料大型构件——机身和垂尾的结构性能。目前，该机已经完成各项飞行试验，达到了预期目标。有专家认为，这一计划有可能在未来10年内引发航空制造业的一场革命。
ACCA计划的主要目标
根据未来的作战需求，美国空军研究实验室（AFRL）将论证多年的“先进机动概念飞机”（AMC-X）项目和“下一代隐身运输机”（M-X）项目合并，提出了一个“先进联合空中作战系统”(AJACS)项目。该项目主要针对下一代军用运输机的性能要求，重点验证一些关键技术的可行性和实用性，ACCA计划就是其中之一。
早在10年前，AFRL就提出了一项“复合材料倡议”（CAI），以推动先进复合材料及其制造工艺的发展，尝试改变目前广泛应用的飞机制造技术。从航空制造业发展的历史来看，飞机的成本通常是由尺寸和重量所决定的，对于大型运输机来说更为突出。
目前，树脂基复合材料已经在军用和民用飞机结构中得到了广泛应用，但是在制造过程中仍然需要通过热压罐来产生较高的压力和温度实现固化，以获得所需的结构强度。例如，波音公司采用Toray 3900-2树脂制造波音787飞机的大型圆柱体机身，不仅需要花费昂贵资金来建造大型设备，而且在制造过程中需要消耗大量的氮气，导致成本居高不下。
针对这一现状，AFRL于2006年12月正式宣布了ACCA计划，希望推动先进复合材料技术的发展，证明结构尺寸尽管仍然会产生一定影响，但不再成为最终决定飞机成本的重要因素。按照计划，AFRL预期在3年内研制一架概念验证机，并完成飞行测试，验证先进复合材料及其相关制造技术的工程实用性，以便在2020年左右可以应用于未来短距起降战术运输机的研制项目。
2007年1月，AFRL发布了有关ACCA计划的投标要求，向有关公司征集ACCA平台方案。选择平台的具体要求是：必须是一架上单翼喷气式飞机，具有全增压机身和足够内部容积，以适合于标准尺寸的军用463升货盘；结构坚固，能够承受常见的作战损伤；货舱地板可以兼容463升货盘和车辆，后部要有便于装卸的货桥；飞机必须能够在野战机场跑道上起降，并可以忍受恶劣天气。
ACCA计划从2007年4月正式启动，到2010年10月结束，经历了三个主要阶段。第一阶段，AFRL初步评估各公司提交的9种平台方案，从中选择出两家公司展开研制工作。被选中的两家企业分别是极光飞行科学公司和洛克希德•马丁公司先进发展计划分部，后者即众所周知的臭鼬工厂。
由于经费有限、时间紧迫，两家公司针对ACCA计划的要求，分别提出了各自的设计理念，都不约而同地选择了改装现役运输机的研制方案，其中极光飞行科学公司选择了安-72运输机，而臭鼬工厂则选择了道尼尔328JET飞机。
对于这两个方案，AFRL经过为期半年的评估，认为后者的风险更小，于是将第二阶段合同正式授予了臭鼬工厂。历经了20个月的平台改装后，臭鼬工厂研制的ACCA验证机于2009年6月2日顺利完成首飞，标志着ACCA计划第二阶段正式结束。10月21日，AFRL将ACCA验证机正式列入X飞机序列，编号为X-55A验证机。
ACCA计划在运作模式上体现了臭鼬工厂实施项目的特点，即由各路专家组成一个小型团队，以方便协调，提高管理效率。在研制X-55A验证机过程中遇到问题时，工程师们从车间聚集到过道，在几分钟内就可以解决相关问题。即便是在ACCA计划的高峰期，臭鼬工厂也仅仅指派了80名雇员参与其中。
2007年11月，臭鼬工厂按照设计要求选定的一架道尼尔328JET运输机飞抵加利福尼亚州的帕姆代尔，接着被大卸八块。研制人员先将驾驶舱、前段机身和旅客舱门从机身上拆卸下来，随后又拆卸掉水平尾翼、方向舵、发动机和机翼，以便其后重新安装。
在改装过程中，臭鼬工厂完全保留了该机的前机身、机翼、动力系统和起落架，但原来的中机身、后机身和垂直尾翼则要用先进复合材料制造的全新结构所替代。为了满足验证计划需要，X-55A验证机的机身在改装时相应加宽、加长，以适应安装军用标准的463升货盘，并增加了一个货舱门和货桥。
就ACCA计划来说，X-55A验证机实际上是一个飞行实验室，主要用于试验一种MTM45-1低温复合材料。这种新型先进复合材料用于制造大型结构件时，无需采用复杂的加工和粘合工艺，所产生的直接效益是可减少90%的结构部件。如该机的复合材料机身长17米、宽3米，在改装过程中只采用了8个结构支撑框，其中4个用于承受主起落架部位、3个用于支撑尾翼、1个用于增强货舱坡道周围的区域。
因此，X-55A验证机尽管总体尺寸较大，但机身和垂尾通过采用新型复合材料和制造工艺，显著减少了零部件的数量。相对于原先的金属机身而言，X-55A的零部件减少了一个数量级，从3000个减少到300个，并且大幅度减少了机械紧固件的数量，从大约30000个减少到4000个左右。这些紧固件主要用于连接座舱、机翼、发动机和水平尾翼。
由于不再采用铆钉等传统连接件，先进复合材料结构不仅具有良好的气动性能，而且还将解决诸多与全金属结构有关的腐蚀和失效等问题，可大大减少机体的维护费用。同时，复合材料的结构重量轻，有助于增加货物的容积、提高飞机的性能和降低使用成本。
在完成了总装和地面测试后，2009年6月2日6点55分，两名飞行员驾驶X-55A验证机从美国空军第42工厂的跑道上滑行起飞，向东飞去，然后转弯向西飞行，爬升到大约3050米高度，完成了一系列空速、稳定性与控制等测试。总共87分钟的首次试飞，验证了基本的飞行品质，完成了ACCA计划的一个重要节点。
X-55A验证机的首飞成功有力地推动了ACCA计划的进一步发展。同年9月，AFRL将第三阶段研制合同授予洛克希德·马丁公司，主要内容包括进一步扩展飞行包线、训练政府部门的飞行员、建立一套机身疲劳试验规程和附加的材料试验规程、完成相关的材料试验。在此后不到一年时间里，X-55A验证机顺利地完成了第三阶段的飞行测试任务。
X-55A验证机成功地完成各项试飞任务，很大程度上得益于ACCA计划在复合材料领域取得的重大突破。从复合材料制造工艺的发展来看，在近10年里，小型部件已经开始利用真空辅助树脂传递成形工艺，无需通过传统的热压罐来固化成形。但是，这一工艺施加的压力相对有限，加工出来的复合材料结构不太坚固，在大多数情况下还是局限于一些较小部件或非商业飞机的结构上。
由此可见，制造大型承力构件的解决方案，首先是要研制一种性能更加先进的树脂，并寻找到更加理想的复合材料制造工艺。作为一项关键技术试验，ACCA计划充分验证了利用低温工艺制造大型复合材料承力结构的可行性，其中，新型MTM45-1MTM低温复合材料及其关键制造工艺在降低成本和复杂性方面功不可没。与其它树脂基复合材料不同的是，MTM45-1复合材料的主要特点是无需在热压罐内完成固化，降低了加工成本，从而可以制造出非常大的单件结构。改装设计中，X-55A验证机的机身均由MTM45-1复合材料蒙皮和Nomex芯材（一种非金属HRH-10弯曲形蜂窝结构）组成，结构上分为上、下各半个部件。这些大型部件都是在一个房间大小的低温炉内实现成形、固化和粘合。具体而言，低温固化工艺分为两个步骤，先是在65.5℃下实现成形，稍后再进一步迅速固化。
从复合材料制造工艺方面看，X-55A验证机的机身制造过程充分利用了3项关键技术：一是采用大型整体夹层结构。该技术可以使部件数量减少一个数量级，通常情况下，将两个或更多的独立部件制造成为一个整体部件，从而减少装配时间和成本。二是专门定制强化（HiTS）工艺。按照复合材料的基质，该工艺可以根据部件的最有效方式来定向纤维，从而减少制造部件所需的工时。三是采用“派”（Pi）连接件。这种连接件看起来像希腊字母π，故此得名。它将X-55A验证机的上、下机身蒙皮充分粘合在一起，无需花费时间钻孔和安装紧固件，从而简化了生产工艺，减少了95%的金属紧固件。
作为ACCA计划的“主角”，MTM45-1复合材料的强度是否能够满足安全要求，一直是美国空军和业内人士最为关心的。答案是肯定的。
在ACCA计划启动前，臭鼬工厂就已经掌握了这种复合材料的制造技术，并在制造P175“臭鼬”无人机中进行了尝试。由于采用新的复合材料和工艺，整架无人机的零部件还不到200个。从各项性能指标来看，MTM45-1材料可以与热压罐固化树脂相媲美。
但是，与目前已经用于商业飞机制造中的最先进复合材料相比，MTM45-1复合材料在试验中所测得的强度性能还略显逊色。因此，低温固化工艺制造的复合材料结构暂时还有所限制，只能用于像X-55A验证机和“臭鼬”无人机等项目中。
由此可见，复合材料技术在确保MTM45-1材料的强度达到用于商业飞机适航管理条例的要求之前，还要进一步完善。按照以往惯例，航空航天工业制造商在新技术应用方面通常都会采取比较保守的方式，因此MTM45-1复合材料的生产应用还需要更多的时间。但是，这种期待不会降低MTM45-1材料在ACCA计划里的重要性。
所以，X-55A验证机的飞行试验显得至关重要，主要用于全面了解新型复合材料运输机在各种速度和高度下的性能数据，以作为今后各项试验的基础。为获得足够的试验数据，在X-55A验证机上安装了600多个传感器和加速度计，以测量机身结构所受到的压力等。精确测试各种飞行条件下的结构性能，是确定这些技术是否适合于未来战术运输机应用的基础和关键。
低温固化技术的应用潜力
就低温固化工艺本身而言，这项技术有可能显著简化全复合材料结构的制造工艺。目前，X-55A验证机的试飞结果已经证明这个概念是可行的。作为ACCA计划的延续，臭鼬工厂正在准备为X-55A验证机设计和制造一对全新的复合材料机翼，用于替代目前使用的金属机翼。早在2007年，AFRL就曾经表示，要通过ACCA计划验证先进的动力增升系统，为AJACS项目的技术需求进行探索，铺平技术道路。
为此，臭鼬工厂还计划在X-55A验证机上设计一些增升装置，为今后发展未来联合战场空运（JFTL）飞机提供短距起降能力。美国空军也希望利用这项研究，在2020年前后制造一种新型短距起降运输机，它的外形尺寸与现役战术运输机相当，但具有更轻的空重和更低的成本。
今后，X-55A验证机还可以发挥更大的作用，满足航空航天领域日益增加的验证计划需求。AFRL正在与工业界和NASA密切合作，宣传X-55A验证机在飞行试验领域内可以承担的角色，并已经在考虑各种应用方案。作为各项先进技术计划的一个试验平台，它可以用于进一步研究复合材料、能量效率、ISR技术和先进气动布局等。与此同时，航空航天领域希望借助于飞行试验来检验各种传感器载荷的性能，因此X-55A验证机可以作为承担这些任务的最初使用平台。
长远来看，低温固化技术的潜力远远超出了运输机领域，将会对下一代无人机和远程攻击机的发展产生潜在的连锁效应。因为航空航天工业的现有制造工艺大多数都是建立在制造金属材料结构基础上的，而臭鼬工厂则希望通过ACCA计划，从根本上改变未来制造飞机的方式。
有专家认为，这一计划有可能在未来10年内引发航空制造业的一场革命。正如AFRL高级材料工程师兼ACCA计划负责人约翰•拉塞尔博士所言：ACCA计划验证的新型复合材料技术，不但能够应用于未来的军用飞机，而且可以应用于“战神”V运载火箭上……
大型构件的关键制造技术
http://mil.huanqiu.com/photo/newpic/2012-03/2560770.html
一、变形怪鸟志向高远：X-50A鸭式旋翼/机翼无人机
“蜻蜓”无人机计划由美国防高级研究计划局（DARPA）提出，波音公司负责研制样机，这种复合式飞机称之为鸭式旋翼/机翼（Canard Rotor/Wing，CRW）无人机，“蜻蜓”设计有类似直升机的宽旋翼，当飞机起飞降落时旋翼就是无人机上的螺旋桨，当飞机平飞时，旋翼被锁定在机身上，它就成为固定机翼，从而使飞机既具有直升机一样的垂直起降和空中悬停能力，又能像固定翼飞机那样高速巡航飞行，这种设计不仅融合了两种不同种类飞机的飞行性能，提高了各自的飞行包线，而且还具有较低的信号特征值和很好的高速飞行生存性。
“蜻蜓”无人机的机长5.4米，机高2米，机身前部的前翼翼展2.71米，机身后部起稳定作用的水平尾翼翼展2.47米，位于机身中部的旋翼直径3.65米，该机重660千克。
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X-50A鸭式旋翼/机翼无人机
2003年12月4日报道，美国波音公司制造的X-50A"蜻蜓"无人机12月3日在亚利桑那州尤马试验场完成首次悬停试验，由此拉开这种复合式直升机的飞行试验序幕。
"蜻蜓"无人机计划由美国防预先研究计划局(DARPA)提出，波音公司负责研制样机，这种复合式飞机称之为鸭式旋翼/机翼(Canard Rotor/Wing，CRW)无人机，"蜻蜓"设计有类似直升机的宽旋翼，当飞机起飞降落时旋翼就是无机上的螺旋桨，当飞机平飞时，旋翼被锁定在机身上，它就成为固定机翼，从而使飞机既具有直升机一样的垂直起降和空中悬停能力，又能像固定翼飞机那样高速巡航飞行，这种设计不仅融合了两种不同种类飞机的飞行性能，提高了各自的飞行包线，而且还具有较低的信号特征值和很好的高速飞行生存性。
在12月3日的首飞中，"蜻蜓"无人机垂直起飞至12英尺(3.65米)高度之后进行悬停，然后垂直着陆，飞行共持续了80秒钟。接下来还将进行十多次的飞行试验，试验内容包括扩展悬停、前飞以及两次转换飞行模式(从直升机模式过渡到固定翼飞行模式，反之亦然)飞行。
预计"蜻蜓"无人机将进行一年多的飞行试验，以帮助设计师们解决一些相关技术问题。
“蜻蜓”无人机机长5.4米，机高2米，机身前部的前翼翼展2.71米，机身后部起稳定作用的水平尾翼翼展2.47米，位于机身中部的旋翼直径3.65米，机重660千克。“蜻蜓”设计有类似直升机的宽旋翼，当飞机起飞降落时旋翼就作为无人机上的螺旋桨，当飞机平飞时，旋翼就被锁定在机身上，成为固定机翼，从而使飞机既具有直升机一样的垂直起降和空中悬停能力，又能像固定翼飞机那样高速巡航飞行，这种设计不仅融合了两种不同类型飞机的飞行特点，提高了各自的飞行包线，而且还具有较好的隐身性能和高速飞行能力。
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X-50A鸭式旋翼/机翼无人机
二、极速狂飙的科学神话： X-51A 高超音速飞行器验证机
长期以来，美国国防部一直大力推动高超音速武器的研究，只是由于一些关键技术进展相对缓慢，这些研究一直处于低速发展状态。2007年伊始，美国“全球敏捷打击”计划呈现出逐步加速的态势，一系列用于满足远程、敏捷打击需求的方案公之于众，各项飞行试验正在紧锣密鼓地准备着。其中，波音公司与普惠公司联合研制的X-51验证机已经初露端倪，主要用于验证高超音速巡航导弹所需的关键技术，引起世界各国的极大关注。
全新作战需求
X-51验证机的问世首先是作战需求的直接牵引。自20世纪末以来，美国国防部就着手研究未来远程攻击武器平台的各种候选方案，以便尽早地用于新型攻击武器上，在数分钟内攻击全球的任何一个高价值目标。随着作战需求的不断明确，五角大楼将其命名为“全球敏捷打击”（Prompt Global Strike）计划，并先后提出了两种主要候选方案：潜射的“三叉戟”II常规型弹道导弹和高超音速巡航导弹。
从技术角度看，前者是美国海军正在考虑的一种过渡方案，只需要几亿美元的研制经费，经过改装的第一艘“俄亥俄”级核动力潜艇就可以在两年内承担“全球敏捷打击”任务。美国海军认为，“俄亥俄”级一旦接到总统下达的攻击命令，就能迅速发射“三叉戟”II弹道导弹，装填有破片式钨棒的常规弹头所产生的“金属风暴”将可以摧毁任何一个目标。
如果五角大楼战略家们设想的计划顺利实施，地球上没有任何地方可以躲过这种毁灭性的打击。考虑到常规型“三叉戟”II弹道导弹的外观和飞行过程都与携带核弹头的“三叉戟”II D5型弹道导弹极为相似，因此，这种有引发第三次世界大战危险的方案在美国国会尚存争议。于是，积极发展高超音速巡航导弹就成为了一个比较现实的选择。其中，X-51验证机在关键技术方面不断成熟，引起美国空军的极大关注。
早在20世纪90年代末，DARPA就在“先进快速反应导弹验证机”（ARRMD）计划中开始初步从事有关乘波机的军事应用研究。作为这项工作的延续，美国空军研究实验室（AFRL）在2003年初制订出一项“吸热式碳氢燃料超燃冲压发动机飞行验证机”（EFSEFD）计划，后来改称为“超燃冲压发动机验证机一乘波者”(SED-WR）。2004年1月，AFRL选择了波音公司（负责机体）和普惠公司（负责发动机）的联合研制队伍，要求制造一架SED-WR飞行试验平台。2005年9月27日，美国空军正式批准将SED-WR命名为X-51A。
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X-51A 高超音速飞行器验证机
超燃冲压技术
X-51验证机动力装置充分利用了美国在X-43项目中的一些预研成果。根据高超音速技术（HyTECH）计划，普惠公司为计划中的X-43C验证机研制出世界上第一台实用型碳氢燃料超燃冲压发动机的地面验证发动机GDE-1，其重量只有68千克，采用了标准的JP-7燃油。
2002年9月至2003年6月，GDE-1先后实施了数十次M4.5和M6.5的地面试验，并产生了净推力，证明该发动机具备了在这些速度下高效燃烧燃料和加速飞行器的能力，同时验证了在这两种速度下的热力特性和结构耐久性。
尽管由于经费的原因，NASA停止了X-43C的研制工作，但这些成功的地面试验为发展高超音速巡航导弹提供了可能。基于这一技术的发展前景，美国空军在2004年1月将一项价值1.4亿美元的合同授予了普惠公司领导的一支研制队伍，用于试飞SED-WR平台。
根据这项合同，普惠公司继续发展GDE-2验证发动机，采用了同样的碳氢燃料，并具有一样的飞行重量。但是，GDE-2采用了完全一体化的燃油系统，能使发动机作为一个完整的闭环系统工作，由一个全权数字电子发动机控制系统实现复杂的燃料控制和转换。
2006年4月，GDE-2发动机完成了M5.0条件下的地面验证机风洞试验。这使得X-51朝着飞行试验又迈进了一步。7月27日，普惠公司宣布CDE-2在NASA兰利研究中心完成了试验。这是闭环碳氢燃料超燃冲压推进系统在超音速条件下首次成功完成试验。在数次MS5.0试验期间，GDE-2获得了重要的超音速数据。GDE-2试验的成功完成标志着超音速技术获得了重要的里程碑。
据美国空军研究实验室喷气推进部的负责人鲍勃?默凯尔介绍，GDE-2原计划作为X-43C验证机的核心发动机，是第一种经过验证的碳氢燃料超燃冲压发动机，已经显著地减少了作为X-51验证机动力装置的风险。
作为X-51验证机的动力装置，SJX61/1发动机的首台样机在2006年10月开始地面试验，预计将分别在较低、中等和较高的马赫数下进行试验，以便验证在M4.5～6.5范围内的加速和稳定工作。按照计划，普惠公司将在生产出4台SJY61/2发动机后，在2007年开始进行SJX61/2飞行试验发动机的地面试车。
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X-51A 高超音速飞行器验证机
随着超燃冲压发动机技术日益成X-51验证机开始逐渐步入人们的视野。据美国媒体报道，在位于五角大楼E区一间宽敞的办公室内，美国空军首席科学家马克?刘易斯的咖啡桌上放着一个X-51全尺寸模型。在回答有关高超音速巡航导弹的发展前景时，刘易斯表示对于这个研制项目充满信心，并强调X-51验证机不只是实验研究，其设计直接着眼于应用。
X-51采用楔形头部、升力体机身、后部控制面和腹部进气道，外观介于航天飞机和未来风格的巡航导弹之间。验证机长4.26米，采用标准的镍合金制造，并非稀有材料，空重约635千克。
X-51验证机采用了将高超音速飞行中极度恶劣的某些不利因素转化为有利因素的方法。例如，飞行器在大气中以高超音速穿过空气时，将相继产生一系列的激波，会带来极大的波阻。为此，X-51采用了一种乘波构型，采用专门设计的尖锐头部，可以按精确角度组织和分布所需的激波系，使激波系产生的所有压力直接作用在机体下方，从而提供升力。
X-51采用扁平的尖锐头部，将高超音速下气流产生的激波聚集在腹部的矩形进气口。这些激波可以压缩空气，无需通常情况下实现这种作用的机械部件。利用一个隔离段的高压气流调节到适合于燃烧室工作需要的稳定压力，将气流
减速会增加飞行器的阻力，但是可以满足更加完全的燃烧。随后，压缩空气和雾化的JP-7喷气燃料混合点火燃烧，产生推力。因为高超音速飞行持续产生的温度高达4500度，燃料还作为冷却剂，以避免发动机壁面被熔化。
高超音速飞行时，由于压力、阻力和高温等因素的影响，X-51不得不在机身后部采用了4个控制面。尽管由于想像图中的角度有所差异，但可以肯定的是，下方的2个控制面主要起俯仰控制作用，上方的2个控制面主要起方向控制的作用。
X-51预计在2008年首飞。与X-43A的试飞类似，X-51将挂载在B-52轰炸机的翼下，在13716米高空投放。其后部装有美国陆军“先进战术导弹系统”（ATACMS）的火箭发动机作为助推器，点火后将其推进到M4.5，并且达到30480米的高空。然后，X-51将抛掉助推器，起动超燃冲压发动机，加速到M6.0一M7.0以上。
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乘波构型设计
美国空军正以极大的兴趣关主X-51的研制工作，期望能为第一种高超音速巡航导弹的问世铺平道路。据称一旦2008年的试飞达到预期目标，X-51的气动外形和动力装置将会很快成为高超音速巡航导弹的设计构型。
这里需要提及的是，X-51作为一种试验平台，主要任务是验证超燃冲压发动机是否成熟，但AFRL已经开如考虑下一步利用这种平台试验一种组合循环发动机，将超燃冲压发动机与高马赫数涡轮喷气发动机有机组合，以便排一步扩大试飞包线。
据美国空军的初步估计，以X-51的最大飞行重量1050千克为参考，未来以其为基础发展的巡航导弹可以携带110千克载荷，射程达到1100千米以上，依靠高超音速撞进目标，获得杀伤效果。这种新型巡航导弹与AGM-158“联合防区外空地导弹”具有相近的尺寸，可以利用B-52和其它喷气式战斗机发射。同时，由于它使用JP-7喷气燃料，而不是火箭燃料，因此能较好地适合于现有的后勤保障体系。
X-51的成功与否很大程度上决定着美国“全球敏捷打击”计划的进展。然而从目前来看，美国还需要花费更多的时间和经费才能进一步使高超音速技术成熟并实用化。或许，在携带常规弹头的“三叉戟”II弹道导弹服役多年后，X-51“乘波者’，的研制工作仍然还需要十余年、甚至更长的时间，因此，高超音速巡航导弹最快也要等到2025年左右才有可能装备。尽管如此，稍瞬即至的高超音速武器一旦发起迅雷不及掩耳的攻击，所具有的威力和震撼绝对不亚于核武器，将给未来战场带来了新的威慑，绝对不容小视。
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高超音速巡航导弹雏形
三、一座飞行的科学实验室 X-53A 综合机载设备验证机
据国外媒体报道，数十年来，美国加利福尼亚州西南的莫哈韦沙漠经历过无数种最先进新机型的重要试飞任务，美国宇航局也在那里对一些最先进的飞行仪器或飞行技术进行测试。在试飞任务中，飞行实验机的作用至关重要。多年来，美国宇航局采用了许多种机型充当飞行实验机，对创新性的飞行仪器或技术进行测试和试用。如今，F-18战斗机成为了美国宇航局德莱顿飞行研究中心的主要飞行实验机之一，F-18飞行实验机身上的零件和补丁见证了各种先进飞行技术的发展历史。近日，摄影师走进美国宇航局飞机棚，揭开著名的第853号F-18飞行实验机的神秘面纱。
1. 第853号F-18飞行实验机
美国加利福尼亚州西南的莫哈韦沙漠是世界最著名的试飞场地，那里经历过无数种最先进新机型的重要试飞任务。比如，二战期间美国第一架喷气式飞机在那里起飞、1947年查克-雅格在那里成为了第一位超音速飞行员等，甚至美国宇航局的航天飞机也是从这片沙漠首次飞向太空。座落于莫哈韦沙漠爱德华兹空军基地一角的美国宇航局德莱顿飞行研究中心，就是在这片沙漠上对一些最先进的飞行仪器或飞行技术进行测试。如今，F-18战斗机成为了美国宇航局德莱顿飞行研究中心的主要飞行实验机之一。每位工程师只要有新的思路或想法，就会马上到某架F-18战斗机上进行测试。这些新技术或新仪器一旦安装上去，就很少再拆除。因此，F-18飞行实验机身上的零件和补丁见证了各种先进飞行技术的发展历史。在所有经过重大改装后的F-18战斗机中，第853号最为著名。第853号F-18飞行实验机曾经在多项试飞任务中接受改装，比如它的机翼曾经被改造成弯曲造型，它曾经接受过失去一个机翼的情况下飞行实验。本图显示的是，2004年，第853号F-18飞行实验机飞行于莫哈韦沙漠上空，接受一项有趣的飞行实验--“主动气动弹性机翼技术”试验。
2. 日常养护
在美国宇航局德莱顿飞行研究中心的一个巨大飞机棚中，工程师们正在对第853号F-18飞行实验机进行日常养护，并取走此前试飞中所取得的证据。一些实验仪器和设备还将继续留在飞机上，因为它们还可以再次使用；还有一些留在飞机上纯粹是因为拆卸它们很麻烦，不如直接扔在上面。当然，这些仪器遗留下来的前提是不能影响飞机的整体性能。德莱顿飞行研究中心拥有一个飞机编队，其中包括多种不同类型的飞机。除了第853号F-18飞行实验机外，德莱顿飞行研究中心还有其他3架F-18战斗机。这3架F-18战斗机主要用作观测机或安全机，它们与接受测试的F-18实验机协作完成试飞任务。此外，如今试飞员还会驾驶F-15战斗机作为实验平台。德莱顿飞行研究中心近期获得了多架F-15战斗机，并准备将它们改造成为新的飞行实验机。
3. 机载研究测试系统
第853号F-18飞行实验机的前端是一组导航设备以及多种研究设备，如机载研究测试系统。机载研究测试系统其实就是一台计算机，工程师们可以利用它快速、简易地测试某项任务中的新软件和未配备专用计算机的设备。本图中，机身前端下部的灰色盒子就是机载研究测试系统。
4. 左翼
第853号F-18飞行实验机左翼上的点点“补丁”见证了它的试飞历程。它与刚刚出厂的F-18战斗机相比，无论是在外观方面，还是在机翼的平滑度方面，都有着很大的差别。它的机翼上密集点缀着各种传感器、装备以及因为焊接各种仪器所留下的伤疤。本图所示，一位工程师正在对第853号F-18飞行实验机的左翼进行日常养护，以保证它处于最佳状态。除了日常养护外，工程师们还要为下一项研究项目安装其他仪器。
5. 传感器
在“主动气动弹性机翼技术”实验项目中，第853号F-18飞行实验机的官方名称为X-53。为了能够在实验中精确地测量和监视机翼的变化，机翼各种传感器负责测量空气的压力以及机翼结构的扭曲程度。如图所示，机翼上的这排圆圈显示了一些小孔的位置。在这些小孔的位置上，可以测量试飞过程中的空气压力。黑色的菱形标记主要用于测量机翼的扭曲程度。
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X-53A 综合机载设备验证机
6. 反射镜
机翼上还安装有一些小型反射镜。机身上的光线发射仪发出的光经反射镜反射到特定传感器上，工程师们从而可以精确地测量机翼变形的三维数据。在第853号F-18飞行实验机上，工程师们共安装了350多个变形测量仪。
7. 光线发射仪和接收传感器
这个蓝色的盒子中装有光线发射仪和接收传感器，它们与反射镜共同协作测量机翼变形情况。所有这些传感器和其他设备都通过电线相连，第853号F-18飞行实验机上的电线总长达数英里。第853号F-18飞行实验机就利用机翼的变形来控制颠簸。
8. 静态压力传感器
第853号F-18飞行实验机翼梁上突出的这些管线将接到机翼上的静态压力传感器上。这些传感器将用于测量机翼顶部的空气压力，从而有助于测量不同飞行环境中的气流。机翼产生的向上抬升力主要依赖于机翼周围的气流。如果能够精确地测量机翼上的空气压力，工程师们就可以更好地了解不同飞行环境中的机翼变形情况。当实验结束时，许多传感器及仪器部件都会遗留在飞机上。它们既见证了各种先进飞行技术的试飞历史，又可以用于将来的试飞任务。
9. 最老飞行实验机
美国宇航局研究人员发现，在接近音速或超音速状态下，通过软件对机翼变形情况进行管理从而实现颠簸控制比传统的颠簸控制方式优点更多，如可以减少阻力，可以提高灵活性。第853号F-18飞行实验机是目前仍在服役的最老飞行实验机。
10. 试飞员座舱
本图所示的是美国宇航局德莱顿飞行研究中心试飞员的座舱。它也许并不是最大或最舒适的工作间，但却是最好的试飞实验室之一。德莱顿飞行研究中心试飞任务中的飞行员大多数都是前军事飞行员，他们都毕业于空军或海军试飞员学校。
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X-53A 综合机载设备验证机
四、用“布”做的飞机：X-55A先进复合材料货运飞机
据美国《航宇日报》近日报道 X-55A先进复合材料货运飞机（ACCA）作为一种低成本运输机已经完成了其最新一阶段的飞行测试。美国洛克希德公司的这款概念机在“道尼尔”328喷气机的基础上采用复合材料机身和更加先进的水平垂尾。尽管美国空军研究实验室主导的计划包括加装一个货运坡道并要求加宽机身以便能够装载两个463升的货盘，但是首要的目标是提供更多的装载能力，采用先进复合材料制造能够有效降低机身零件数。
由于其创新的结构，X-55A被认为是自20世纪80年代YC-14和YC-15计划后最重要的运输机验证项目，并且它也是自1964年LTV XC-142全动翼飞机后首架达到飞行测试阶段的全尺寸X型飞机，几乎全部由MTM45-1型复合材料制作。相对于政府12个月和5000万美元的要求，这款飞机从建造、定型到试飞这样一个“标准阶段”共用去了20个月的时间。工程师们更愿意使用巨大的、单件预成型结构而不愿意采用机械紧固件。
“这种创新性的设计使我们比原定计划晚了8个月，主要是为了验证复合技术的效果”，洛克希德公司说。尽管X-55A比328JET机身长69.7英尺、翼展宽68.8英尺、机身高26.4英尺，但是其机身相对于328JET的3000个零部件减少到了300个左右，其机械紧固件的总数也从30 000多个降低到了4000个左右。
最近在加利福尼亚棕榈谷完成的第三架试飞飞机，已经解决了2009年6月第二架试飞机在倾转32度时出现的“荷兰滚”现象。在阿纳海姆举行的最新一届社会实验试飞员会议上，洛克希德X-55A的首席试飞员罗伯特说它非常好操作。本次测试成果还包括在高达7英尺每秒的下降率下尝试降落，来检查机体结构的着陆能力。同时还新建了另一个机身段用于进一步的长时疲劳测试。
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X-55A先进复合材料货运飞机
当前，复合材料已经广泛应用于人类生活的方方面面，在航空领域更是不可或缺。大到大型客机、运输机、轰炸机，小到私人飞机、无人机、航空模型等，复合材料已经成为飞机研制的重要基础和关键技术之一。然而，传统的复合材料生产工艺所导致的昂贵制造成本，在一定程度上限制了大型结构件在军用运输机上的应用。
为此，美国空军未雨绸缪，着眼于下一代运输机的需求，通过实施一项“先进复合材料货运飞机”（ACCA）计划，由洛克希德·马丁公司所属的臭鼬工厂研制出一架X-55A验证机，重点测试新型复合材料大型构件——机身和垂尾的结构性能。目前，该机已经完成各项飞行试验，达到了预期目标。有专家认为，这一计划有可能在未来10年内引发航空制造业的一场革命。
ACCA计划的主要目标
根据未来的作战需求，美国空军研究实验室（AFRL）将论证多年的“先进机动概念飞机”（AMC-X）项目和“下一代隐身运输机”（M-X）项目合并，提出了一个“先进联合空中作战系统”(AJACS)项目。该项目主要针对下一代军用运输机的性能要求，重点验证一些关键技术的可行性和实用性，ACCA计划就是其中之一。
早在10年前，AFRL就提出了一项“复合材料倡议”（CAI），以推动先进复合材料及其制造工艺的发展，尝试改变目前广泛应用的飞机制造技术。从航空制造业发展的历史来看，飞机的成本通常是由尺寸和重量所决定的，对于大型运输机来说更为突出。
目前，树脂基复合材料已经在军用和民用飞机结构中得到了广泛应用，但是在制造过程中仍然需要通过热压罐来产生较高的压力和温度实现固化，以获得所需的结构强度。例如，波音公司采用Toray 3900-2树脂制造波音787飞机的大型圆柱体机身，不仅需要花费昂贵资金来建造大型设备，而且在制造过程中需要消耗大量的氮气，导致成本居高不下。
针对这一现状，AFRL于2006年12月正式宣布了ACCA计划，希望推动先进复合材料技术的发展，证明结构尺寸尽管仍然会产生一定影响，但不再成为最终决定飞机成本的重要因素。按照计划，AFRL预期在3年内研制一架概念验证机，并完成飞行测试，验证先进复合材料及其相关制造技术的工程实用性，以便在2020年左右可以应用于未来短距起降战术运输机的研制项目。
2007年1月，AFRL发布了有关ACCA计划的投标要求，向有关公司征集ACCA平台方案。选择平台的具体要求是：必须是一架上单翼喷气式飞机，具有全增压机身和足够内部容积，以适合于标准尺寸的军用463升货盘；结构坚固，能够承受常见的作战损伤；货舱地板可以兼容463升货盘和车辆，后部要有便于装卸的货桥；飞机必须能够在野战机场跑道上起降，并可以忍受恶劣天气。
ACCA计划从2007年4月正式启动，到2010年10月结束，经历了三个主要阶段。第一阶段，AFRL初步评估各公司提交的9种平台方案，从中选择出两家公司展开研制工作。被选中的两家企业分别是极光飞行科学公司和洛克希德•马丁公司先进发展计划分部，后者即众所周知的臭鼬工厂。
由于经费有限、时间紧迫，两家公司针对ACCA计划的要求，分别提出了各自的设计理念，都不约而同地选择了改装现役运输机的研制方案，其中极光飞行科学公司选择了安-72运输机，而臭鼬工厂则选择了道尼尔328JET飞机。
对于这两个方案，AFRL经过为期半年的评估，认为后者的风险更小，于是将第二阶段合同正式授予了臭鼬工厂。历经了20个月的平台改装后，臭鼬工厂研制的ACCA验证机于2009年6月2日顺利完成首飞，标志着ACCA计划第二阶段正式结束。10月21日，AFRL将ACCA验证机正式列入X飞机序列，编号为X-55A验证机。
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ACCA计划在运作模式上体现了臭鼬工厂实施项目的特点，即由各路专家组成一个小型团队，以方便协调，提高管理效率。在研制X-55A验证机过程中遇到问题时，工程师们从车间聚集到过道，在几分钟内就可以解决相关问题。即便是在ACCA计划的高峰期，臭鼬工厂也仅仅指派了80名雇员参与其中。
2007年11月，臭鼬工厂按照设计要求选定的一架道尼尔328JET运输机飞抵加利福尼亚州的帕姆代尔，接着被大卸八块。研制人员先将驾驶舱、前段机身和旅客舱门从机身上拆卸下来，随后又拆卸掉水平尾翼、方向舵、发动机和机翼，以便其后重新安装。
在改装过程中，臭鼬工厂完全保留了该机的前机身、机翼、动力系统和起落架，但原来的中机身、后机身和垂直尾翼则要用先进复合材料制造的全新结构所替代。为了满足验证计划需要，X-55A验证机的机身在改装时相应加宽、加长，以适应安装军用标准的463升货盘，并增加了一个货舱门和货桥。
就ACCA计划来说，X-55A验证机实际上是一个飞行实验室，主要用于试验一种MTM45-1低温复合材料。这种新型先进复合材料用于制造大型结构件时，无需采用复杂的加工和粘合工艺，所产生的直接效益是可减少90%的结构部件。如该机的复合材料机身长17米、宽3米，在改装过程中只采用了8个结构支撑框，其中4个用于承受主起落架部位、3个用于支撑尾翼、1个用于增强货舱坡道周围的区域。
因此，X-55A验证机尽管总体尺寸较大，但机身和垂尾通过采用新型复合材料和制造工艺，显著减少了零部件的数量。相对于原先的金属机身而言，X-55A的零部件减少了一个数量级，从3000个减少到300个，并且大幅度减少了机械紧固件的数量，从大约30000个减少到4000个左右。这些紧固件主要用于连接座舱、机翼、发动机和水平尾翼。
由于不再采用铆钉等传统连接件，先进复合材料结构不仅具有良好的气动性能，而且还将解决诸多与全金属结构有关的腐蚀和失效等问题，可大大减少机体的维护费用。同时，复合材料的结构重量轻，有助于增加货物的容积、提高飞机的性能和降低使用成本。
在完成了总装和地面测试后，2009年6月2日6点55分，两名飞行员驾驶X-55A验证机从美国空军第42工厂的跑道上滑行起飞，向东飞去，然后转弯向西飞行，爬升到大约3050米高度，完成了一系列空速、稳定性与控制等测试。总共87分钟的首次试飞，验证了基本的飞行品质，完成了ACCA计划的一个重要节点。
X-55A验证机的首飞成功有力地推动了ACCA计划的进一步发展。同年9月，AFRL将第三阶段研制合同授予洛克希德·马丁公司，主要内容包括进一步扩展飞行包线、训练政府部门的飞行员、建立一套机身疲劳试验规程和附加的材料试验规程、完成相关的材料试验。在此后不到一年时间里，X-55A验证机顺利地完成了第三阶段的飞行测试任务。
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X-55A验证机成功地完成各项试飞任务，很大程度上得益于ACCA计划在复合材料领域取得的重大突破。从复合材料制造工艺的发展来看，在近10年里，小型部件已经开始利用真空辅助树脂传递成形工艺，无需通过传统的热压罐来固化成形。但是，这一工艺施加的压力相对有限，加工出来的复合材料结构不太坚固，在大多数情况下还是局限于一些较小部件或非商业飞机的结构上。
由此可见，制造大型承力构件的解决方案，首先是要研制一种性能更加先进的树脂，并寻找到更加理想的复合材料制造工艺。作为一项关键技术试验，ACCA计划充分验证了利用低温工艺制造大型复合材料承力结构的可行性，其中，新型MTM45-1MTM低温复合材料及其关键制造工艺在降低成本和复杂性方面功不可没。与其它树脂基复合材料不同的是，MTM45-1复合材料的主要特点是无需在热压罐内完成固化，降低了加工成本，从而可以制造出非常大的单件结构。改装设计中，X-55A验证机的机身均由MTM45-1复合材料蒙皮和Nomex芯材（一种非金属HRH-10弯曲形蜂窝结构）组成，结构上分为上、下各半个部件。这些大型部件都是在一个房间大小的低温炉内实现成形、固化和粘合。具体而言，低温固化工艺分为两个步骤，先是在65.5℃下实现成形，稍后再进一步迅速固化。
从复合材料制造工艺方面看，X-55A验证机的机身制造过程充分利用了3项关键技术：一是采用大型整体夹层结构。该技术可以使部件数量减少一个数量级，通常情况下，将两个或更多的独立部件制造成为一个整体部件，从而减少装配时间和成本。二是专门定制强化（HiTS）工艺。按照复合材料的基质，该工艺可以根据部件的最有效方式来定向纤维，从而减少制造部件所需的工时。三是采用“派”（Pi）连接件。这种连接件看起来像希腊字母π，故此得名。它将X-55A验证机的上、下机身蒙皮充分粘合在一起，无需花费时间钻孔和安装紧固件，从而简化了生产工艺，减少了95%的金属紧固件。
作为ACCA计划的“主角”，MTM45-1复合材料的强度是否能够满足安全要求，一直是美国空军和业内人士最为关心的。答案是肯定的。
在ACCA计划启动前，臭鼬工厂就已经掌握了这种复合材料的制造技术，并在制造P175“臭鼬”无人机中进行了尝试。由于采用新的复合材料和工艺，整架无人机的零部件还不到200个。从各项性能指标来看，MTM45-1材料可以与热压罐固化树脂相媲美。
但是，与目前已经用于商业飞机制造中的最先进复合材料相比，MTM45-1复合材料在试验中所测得的强度性能还略显逊色。因此，低温固化工艺制造的复合材料结构暂时还有所限制，只能用于像X-55A验证机和“臭鼬”无人机等项目中。
由此可见，复合材料技术在确保MTM45-1材料的强度达到用于商业飞机适航管理条例的要求之前，还要进一步完善。按照以往惯例，航空航天工业制造商在新技术应用方面通常都会采取比较保守的方式，因此MTM45-1复合材料的生产应用还需要更多的时间。但是，这种期待不会降低MTM45-1材料在ACCA计划里的重要性。
所以，X-55A验证机的飞行试验显得至关重要，主要用于全面了解新型复合材料运输机在各种速度和高度下的性能数据，以作为今后各项试验的基础。为获得足够的试验数据，在X-55A验证机上安装了600多个传感器和加速度计，以测量机身结构所受到的压力等。精确测试各种飞行条件下的结构性能，是确定这些技术是否适合于未来战术运输机应用的基础和关键。
低温固化技术的应用潜力
就低温固化工艺本身而言，这项技术有可能显著简化全复合材料结构的制造工艺。目前，X-55A验证机的试飞结果已经证明这个概念是可行的。作为ACCA计划的延续，臭鼬工厂正在准备为X-55A验证机设计和制造一对全新的复合材料机翼，用于替代目前使用的金属机翼。早在2007年，AFRL就曾经表示，要通过ACCA计划验证先进的动力增升系统，为AJACS项目的技术需求进行探索，铺平技术道路。
为此，臭鼬工厂还计划在X-55A验证机上设计一些增升装置，为今后发展未来联合战场空运（JFTL）飞机提供短距起降能力。美国空军也希望利用这项研究，在2020年前后制造一种新型短距起降运输机，它的外形尺寸与现役战术运输机相当，但具有更轻的空重和更低的成本。
今后，X-55A验证机还可以发挥更大的作用，满足航空航天领域日益增加的验证计划需求。AFRL正在与工业界和NASA密切合作，宣传X-55A验证机在飞行试验领域内可以承担的角色，并已经在考虑各种应用方案。作为各项先进技术计划的一个试验平台，它可以用于进一步研究复合材料、能量效率、ISR技术和先进气动布局等。与此同时，航空航天领域希望借助于飞行试验来检验各种传感器载荷的性能，因此X-55A验证机可以作为承担这些任务的最初使用平台。
长远来看，低温固化技术的潜力远远超出了运输机领域，将会对下一代无人机和远程攻击机的发展产生潜在的连锁效应。因为航空航天工业的现有制造工艺大多数都是建立在制造金属材料结构基础上的，而臭鼬工厂则希望通过ACCA计划，从根本上改变未来制造飞机的方式。
有专家认为，这一计划有可能在未来10年内引发航空制造业的一场革命。正如AFRL高级材料工程师兼ACCA计划负责人约翰•拉塞尔博士所言：ACCA计划验证的新型复合材料技术，不但能够应用于未来的军用飞机，而且可以应用于“战神”V运载火箭上……
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大型构件的关键制造技术
五、变形金刚成为“现实”：X-56A模块化大展弦比机翼无人验证机
美国空军最新型X系列研究机X-56A将研究主动控制技术在未来高空长航时（HALE）侦察飞机上的潜在应用。X-56A飞翼飞机由洛克希德•马丁公司臭鼬工程队设计，该机是一种创新型模块化无人机，将用于试验主动颤振抑制和阵风减缓。这些技术被视为对瘦长轻型大展弦比机翼在未来运输机和情报、监视与侦察（ISR）无人机上的成功应用至关重要。在完成美国空军试飞任务后该机还将转由NASA进行研究试飞。
该无人机原名为多用途技术试验台（MUTT），主要开展可能出现颤振的飞行包线边界的试验。颤振是翼面的自激振动，是飞行器上出现的一种破坏性振动，一旦飞行速度超过临界值，振幅就迅速增大，以至机翼破坏。为了应付试验中可能出现的机翼脱落，X-56A飞机机身内安装了弹道降落伞改出系统。
X-56A模块化大展弦比机翼无人验证机
X-56A安装2台JetCat P240涡喷发动机，采用方便机翼更换的构型，试验中该机将用固定翼和多种柔性机翼开展试验。该机后机身上部有一承力点，可用于装备第3台发动机或结合机翼翼梁，进而开展先进气动构型的试验。
该翼展为28英尺（8.5米）的飞机是美国空军研究实验室（AFRL）领导的多用途气动弹性验证项目（MAD）的关键试验设施，并还将对AFRL SensorCraft（一组用于侦察、无线电通讯中继及环境遥感的HALE飞行器）项目后续研究工作提供帮助。在完成美国空军相关试飞后，X-56A将由NASA德莱登飞行研究中心使用，进行轻型结构和未来低排放运输机相关先进技术的研究。NASA试飞工作将在亚声速固定翼项目下开展，将有助于开发主动动态结构控制的规范与方法，并提供科研用经过验证的飞机模型。
X-56A继承了以往洛克希德•马丁SensorCraft飞机简洁设计风格和P-175、RQ-170 及“暗星”无人机的飞翼型设计，采用倒海鸥式三角形构型。该机飞行试验方案包括2个7.5英尺（2.9米）长的中机身和4套固定弦机翼。1套机翼将是基本试飞用刚性机翼，也可用于后续研究，剩余3套机翼将是3套相同的颤振试验用轻型蒙皮材料制成的柔性机翼。
X-56A目前正在GFMI航宇与国防公司进行总装，该公司是加州一家专门进行原型机和样机研制的工程公司。目前飞机计划在4月底交付给洛克希德•马丁公司，今年6月运抵爱德华兹空军基地。该机在美空军第452飞行试验中队的试验飞行计划7月份在北部基地开始，并一直持续到9月份。X-56A计划今年底前转交给NASA。
X-56A的技术将用于未来运输机和情报、监视与侦察（ISR）无人机上，他们将采用X-56A的模块化理念.
六、使用“煤气罐”的新能源飞机：液氢燃料高空无人机
波音公司采用氢气燃料的“鬼眼”（Phantom Eye）高高空长航时无人机验证机即将完成最后装配并为飞行试验做准备。该机预计在今年完成首飞。“鬼眼”为螺旋桨驱动的轻型飞机，采用长45米的大展弦比机翼。其氢燃料推进系统的燃油经济性及利用风力保持在观测区停留的特点，将使该机携带204千克载荷在空中停留4天。该机采用两台改装后的福特汽车发动机。
“鬼眼”（Phantom Eye）高高空长航时无人机验证机
“鬼眼”（Phantom Eye）高高空长航时无人机验证机
“鬼眼”（Phantom Eye）高高空长航时无人机验证机
七、像科幻电影里的飞行器：NASA绿色节能概念飞机
你能想象2025年我们将乘坐什么样的飞机吗？美国国家航空航天局(NASA)给出了备选答案！据英国《每日邮报》1月16日报道，NASA日前公布了三款未来飞机的设
计样图。看过图片后，人们不禁要感叹：这真的是我们要坐的飞机吗？太酷了，简直和科幻电影中的飞机一样！
据悉，NASA去年分别与洛克希德•马丁、诺斯罗普•格鲁曼以及波音公司这三家航空巨头签订了飞机设计合同，计划联手飞机制造商打造一架2025年的民用飞机。NASA在合同中要求2025年的新飞机要突出绿色节能的特点，除了要比目前现有的客机更省油外，还要更大、更快、更安静。
有意思的是，在这三巨头中，设计理念通常最为前卫的洛克希德•马丁公司这次却选择了最保守的方案，他们的未来客机更像是波音787梦幻飞机的改进型；而波音公司则选择了本来是诺斯罗普•格鲁曼公司最为拿手的飞翼布局(这种布局简单说就是采用翼身融合技术，看上去只有机翼、没有机身，机身和机翼融为一体)；诺斯罗普•格鲁曼公司反而选择了独特的混合机翼设计，而这种设计理念在冷战时期曾被洛克希德•马丁拿来投标过美军的一款军用运输机。
可以说，这三家公司给出的设计方案各不相同，但又互相借鉴了彼此的经验。不过，不知道在这样风格迥异的三个设计方案中，NASA到底会青睐哪一家。据介绍，在接下来的一年时间里，这三家公司还将多次论证并完善自己所提交的飞机设计方案，以争取让NASA 最终选中自家的设计。
NASA亚音速高端绿色飞机研究（SUGAR）设计概念图
NASA20座通用航空飞机设计概念图
NASA和波音联合节能模块化飞机
NASA“双气泡”D8节能设计概念飞机图
NASA安静高效低排放公务机（SELECT）设计概念图
八、大气层卫星！可高空连飞5年不降落的太阳能无人机
推出各种经济实用的新创意向来是美国国防部高级研究计划署(DARPA)的职责，他们提出的一个最新项目称为“秃鹰”(Vulture)。你可以把“秃鹰”看作一颗物美价廉的间谍卫星，抑或是将其视作你所看到的样子：一种至少能在高空持续翱翔5年的飞机。这种具有超强续航力的飞机能持续监视从恐怖分子训练营到天气变化、重建灾区通信等各种事情，可谓无所不能。
空中连续飞五年
国防部高级研究计划署为何要研制无人机？一定程度是因为一颗卫星往往造价数千万或数亿美元，这种做法也许没有必要，当然，前提是你能建造一个实用的替代版本。如果军方想要密切监视某一敏感区域，或某一家有线电视台想要给其用户发送信号，既然在12或20英里的高度就能完成同样的工作，又何必非得使用距地面数百英里之遥的卫星呢？
国防部高级研究计划署对“秃鹰”项目的描述如下：“‘秃鹰’项目的目标是研制一种可在空中连续飞行5年以上的无人机，在目标区域上空从事情报、监视、侦察(ISR)以及通信传输工作。研究工作面临的技术挑战包括开发能量消耗监控和可靠技术，能使这种无人机在空中连续运行5年。事实上，‘秃鹰’无人机就是起到冒牌卫星的角色，可反复执行任务，持续工作。”
一种可能的“秃鹰”无人机设计版本名为“奥德修斯”(Odysseus)，来自极光飞行科学公司，该公司总部设在弗吉尼亚州，专门从事无人机的开发工作。极光飞行科学公司已同国防部高级研究计划署签订了合约，用于确定可否制造出一种可连续飞行多年的飞机。新型无人机是靠太阳能提供动力吗？它是得到定期通过微波从地面送来的电吗？如何造出一种在高空运行但不会严重磨损的飞机？在如此高度的环境下，温度不利于飞机运行，另外，如果无人机真的下坠，大气可保护不了你。
打造完美神话
过去，也有人提出过类似的想法，令人为之振奋。如果“秃鹰”无人机果真不负众望，国防部高级研究计划署希望它能飞到地面人员看不到、也听不到其声音的高度。在毫无准备的情况下，盘旋在芝加哥奥黑尔机场上空，绕着芝加哥转悠几个小时，并等候降落。这种构想当然令人期待。想一想“秃鹰”要在空中停留5年之久，感觉也是一样的。这正是该项目以字母“V”开头的原因所在。
“秃鹰”项目旨在设计出一种能在空中连续停留5小时以上的无人侦察机，有效载荷达到450公斤。美国“秃鹰”项目负责人对无人机最后以何种造型面世持开放态度。但是，它可能会颠覆我们对航空学的一贯认识——几十年前，在加拿大科学家开始微波动力飞机项目时，他们曾首次实施了具有历史意义的飞行。
面临诸多挑战
“秃鹰”无人机最终问世时会是什么样？这一点连国防部高级研究计划署也不太确定。国防部高级研究计划署的主要任务是为五角大楼从事研究和开发工作。在网上，有人提出一种多发动机无人机的构想，但“秃鹰”项目经理丹•纽曼(Dan Newman)仅淡淡说了一句：“这个构想也不错，可以考虑。”媒体援引纽曼的话说：“航空领域有一个完美记录。我们尚未在该领域留下辉煌一页。我们试图打破这一记录。”
德罗瑞尔补充说：“毋庸置疑，‘秃鹰’无人机项目是可行的，是有可能实现的。但仍有许多困难需要克服。在这一高度飞行比在外太空会遭遇更多问题。那里存在形形色色、各种各样可怕的事情，也是投入机械装置使用的可怕地方。这个项目不仅仅涉及飞行动力学，大家正在探讨材料老化，那地方有一个臭氧浓度很高的区域，使塑料制品面临威胁。在SHARP项目，我们发现了一些解决方案，某种塑料。无论你是否相信，诸如木材等我们过去使用的材料非常适合这个项目。”
图为波音鬼怪工作组的初始设计概念
可能用微波或激光补充能源
据悉，“秃鹰”无人机使用核燃料的可能性已被排除，太阳能倒有可能。国防部高级研究计划署还寻求补充燃料供应的各种途径，也许通过微波或是激光束。能量消耗监控和可靠性对“秃鹰”无人机能否成功至关重要。涉及“秃鹰”制造及其情报、侦查和勘测设备的技术可能在5年任务结束前过时。纽曼表示，尽管相关技术必须开发出来，用于使“秃鹰”无人机离开跑道，指导其前往需要巡逻的地方，但是，在是否值得让无人机再次着落，或者“选择不着陆”(即令其坠毁)的问题上，尚未作出决定。
不是武器平台
纽曼解释说：“这是迈向未知领域的一步。我们将会对之前从未考虑的问题进行细致斟酌。”这同国防部高级研究计划署的要求基调一致，其网站称：“在这个领域，研究和技术的风险和回报都非常高，成功可能使传统军事作用和任务得到显著提升。”“秃鹰”无人机并不是作为武器平台设计的，可能会成为类似McSatellite的一种飞行器，但比太空飞船造价低。纽曼透露，开发成本限制以及飞机的其他大多数参数尚未确定。
据他介绍，“秃鹰”无人机的飞行高度在18公里和27公里之间，具有其所称的“低支持覆盖区”(low support footprint)，同时具备“自动飞行飞机的续航能力，由操作人员控制”，他们能轻而易举地在飞行中对飞机“重新布置任务”。“秃鹰”无人机在低轨道卫星上方的飞行区覆盖相当小的区域，比如说战场。间谍卫星可以迅速穿越这一区域，接着再下一次穿越之前绕地球飞行一圈。专家称，传感器清晰度和通信设备能够改善相关指数。
简约是设计关键
国防部高级研究计划署已确定由波音、洛克希德•马丁和极光飞行科学公司承担这一开发项目。极光飞行科学公司的一个“秃鹰”无人机设计看上去就像是一个飞行的字母“W”。简约似乎是“秃鹰”设计的关键因素，但纽曼表示，简约只是一个方面，其他方面还包括冗余系统和零部件老化的固定差数。他说：“我们的设计过程，我们设计优先考虑的事项，是一个完整的、反复思考的过程。”
纽曼认为，整合零部件、材料和设计对项目承包商来说是个不小的挑战。纽曼估计承包商会发现“现有零部件不能提供所需要的能力和使用寿命，他们从来没有设计过我们寻求的那类服务。该项目可能要求尚未在航空业得到应用的现有技术，否则，可能需要技术人员进行发明创新。”美国宇航局工程师吉姆•范•拉亚克(Jim Van Laak)说，如果“秃鹰”无人机每一年都在空中飞行，纵然功能丧失的速度相对缓慢，它可能也会“功能衰减”。
范•拉亚克接受《防务新闻》采访时表示，俄罗斯在设计太空飞船时会提前进行种种假设，比如假设零部件失灵、老化，备用系统与最初的设计和操作方式出现差异。因此，它们不可能遭遇类似的问题。范•拉亚克说，美国应从俄罗斯太空船设计中吸取经验：“我们不希望造出来的东西成本高昂，非常脆弱，最后成为别人的笑柄。你必须通过设想飞行器在运行中某一天遭遇的问题，以此来解决可能遇到的不确定性。”
NASA的“赫利俄斯”太阳能无人机
QinetiQ公司已经出了“西风神”（Zephyr，希腊神话的西风神) 样机。鬼怪工作组将吸收很多“西风神”的设计。
北极光公司的W型无人机设计概念
最终设计方案之一
五、变形金刚成为“现实”：X-56A模块化大展弦比机翼无人验证机
美国空军最新型X系列研究机X-56A将研究主动控制技术在未来高空长航时（HALE）侦察飞机上的潜在应用。X-56A飞翼飞机由洛克希德•马丁公司臭鼬工程队设计，该机是一种创新型模块化无人机，将用于试验主动颤振抑制和阵风减缓。这些技术被视为对瘦长轻型大展弦比机翼在未来运输机和情报、监视与侦察（ISR）无人机上的成功应用至关重要。在完成美国空军试飞任务后该机还将转由NASA进行研究试飞。
该无人机原名为多用途技术试验台（MUTT），主要开展可能出现颤振的飞行包线边界的试验。颤振是翼面的自激振动，是飞行器上出现的一种破坏性振动，一旦飞行速度超过临界值，振幅就迅速增大，以至机翼破坏。为了应付试验中可能出现的机翼脱落，X-56A飞机机身内安装了弹道降落伞改出系统。
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X-56A模块化大展弦比机翼无人验证机
X-56A安装2台JetCat P240涡喷发动机，采用方便机翼更换的构型，试验中该机将用固定翼和多种柔性机翼开展试验。该机后机身上部有一承力点，可用于装备第3台发动机或结合机翼翼梁，进而开展先进气动构型的试验。
该翼展为28英尺（8.5米）的飞机是美国空军研究实验室（AFRL）领导的多用途气动弹性验证项目（MAD）的关键试验设施，并还将对AFRL SensorCraft（一组用于侦察、无线电通讯中继及环境遥感的HALE飞行器）项目后续研究工作提供帮助。在完成美国空军相关试飞后，X-56A将由NASA德莱登飞行研究中心使用，进行轻型结构和未来低排放运输机相关先进技术的研究。NASA试飞工作将在亚声速固定翼项目下开展，将有助于开发主动动态结构控制的规范与方法，并提供科研用经过验证的飞机模型。
X-56A继承了以往洛克希德•马丁SensorCraft飞机简洁设计风格和P-175、RQ-170 及“暗星”无人机的飞翼型设计，采用倒海鸥式三角形构型。该机飞行试验方案包括2个7.5英尺（2.9米）长的中机身和4套固定弦机翼。1套机翼将是基本试飞用刚性机翼，也可用于后续研究，剩余3套机翼将是3套相同的颤振试验用轻型蒙皮材料制成的柔性机翼。
X-56A目前正在GFMI航宇与国防公司进行总装，该公司是加州一家专门进行原型机和样机研制的工程公司。目前飞机计划在4月底交付给洛克希德•马丁公司，今年6月运抵爱德华兹空军基地。该机在美空军第452飞行试验中队的试验飞行计划7月份在北部基地开始，并一直持续到9月份。X-56A计划今年底前转交给NASA。
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X-56A的技术将用于未来运输机和情报、监视与侦察（ISR）无人机上，他们将采用X-56A的模块化理念。
X-56A的技术将用于未来运输机和情报、监视与侦察（ISR）无人机上，他们将采用X-56A的模块化理念.
六、使用“煤气罐”的新能源飞机：液氢燃料高空无人机
波音公司采用氢气燃料的“鬼眼”（Phantom Eye）高高空长航时无人机验证机即将完成最后装配并为飞行试验做准备。该机预计在今年完成首飞。“鬼眼”为螺旋桨驱动的轻型飞机，采用长45米的大展弦比机翼。其氢燃料推进系统的燃油经济性及利用风力保持在观测区停留的特点，将使该机携带204千克载荷在空中停留4天。该机采用两台改装后的福特汽车发动机。
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“鬼眼”（Phantom Eye）高高空长航时无人机验证机
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“鬼眼”（Phantom Eye）高高空长航时无人机验证机
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“鬼眼”（Phantom Eye）高高空长航时无人机验证机
七、像科幻电影里的飞行器：NASA绿色节能概念飞机
你能想象2025年我们将乘坐什么样的飞机吗？美国国家航空航天局(NASA)给出了备选答案！据英国《每日邮报》1月16日报道，NASA日前公布了三款未来飞机的设
计样图。看过图片后，人们不禁要感叹：这真的是我们要坐的飞机吗？太酷了，简直和科幻电影中的飞机一样！
据悉，NASA去年分别与洛克希德•马丁、诺斯罗普•格鲁曼以及波音公司这三家航空巨头签订了飞机设计合同，计划联手飞机制造商打造一架2025年的民用飞机。NASA在合同中要求2025年的新飞机要突出绿色节能的特点，除了要比目前现有的客机更省油外，还要更大、更快、更安静。
有意思的是，在这三巨头中，设计理念通常最为前卫的洛克希德•马丁公司这次却选择了最保守的方案，他们的未来客机更像是波音787梦幻飞机的改进型；而波音公司则选择了本来是诺斯罗普•格鲁曼公司最为拿手的飞翼布局(这种布局简单说就是采用翼身融合技术，看上去只有机翼、没有机身，机身和机翼融为一体)；诺斯罗普•格鲁曼公司反而选择了独特的混合机翼设计，而这种设计理念在冷战时期曾被洛克希德•马丁拿来投标过美军的一款军用运输机。
可以说，这三家公司给出的设计方案各不相同，但又互相借鉴了彼此的经验。不过，不知道在这样风格迥异的三个设计方案中，NASA到底会青睐哪一家。据介绍，在接下来的一年时间里，这三家公司还将多次论证并完善自己所提交的飞机设计方案，以争取让NASA 最终选中自家的设计。
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NASA亚音速高端绿色飞机研究（SUGAR）设计概念图
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NASA20座通用航空飞机设计概念图
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NASA安静高效低排放公务机（SELECT）设计概念图
八、大气层卫星！可高空连飞5年不降落的太阳能无人机
推出各种经济实用的新创意向来是美国国防部高级研究计划署(DARPA)的职责，他们提出的一个最新项目称为“秃鹰”(Vulture)。你可以把“秃鹰”看作一颗物美价廉的间谍卫星，抑或是将其视作你所看到的样子：一种至少能在高空持续翱翔5年的飞机。这种具有超强续航力的飞机能持续监视从恐怖分子训练营到天气变化、重建灾区通信等各种事情，可谓无所不能。
空中连续飞五年
国防部高级研究计划署为何要研制无人机？一定程度是因为一颗卫星往往造价数千万或数亿美元，这种做法也许没有必要，当然，前提是你能建造一个实用的替代版本。如果军方想要密切监视某一敏感区域，或某一家有线电视台想要给其用户发送信号，既然在12或20英里的高度就能完成同样的工作，又何必非得使用距地面数百英里之遥的卫星呢？
国防部高级研究计划署对“秃鹰”项目的描述如下：“‘秃鹰’项目的目标是研制一种可在空中连续飞行5年以上的无人机，在目标区域上空从事情报、监视、侦察(ISR)以及通信传输工作。研究工作面临的技术挑战包括开发能量消耗监控和可靠技术，能使这种无人机在空中连续运行5年。事实上，‘秃鹰’无人机就是起到冒牌卫星的角色，可反复执行任务，持续工作。”
一种可能的“秃鹰”无人机设计版本名为“奥德修斯”(Odysseus)，来自极光飞行科学公司，该公司总部设在弗吉尼亚州，专门从事无人机的开发工作。极光飞行科学公司已同国防部高级研究计划署签订了合约，用于确定可否制造出一种可连续飞行多年的飞机。新型无人机是靠太阳能提供动力吗？它是得到定期通过微波从地面送来的电吗？如何造出一种在高空运行但不会严重磨损的飞机？在如此高度的环境下，温度不利于飞机运行，另外，如果无人机真的下坠，大气可保护不了你。
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打造完美神话
过去，也有人提出过类似的想法，令人为之振奋。如果“秃鹰”无人机果真不负众望，国防部高级研究计划署希望它能飞到地面人员看不到、也听不到其声音的高度。在毫无准备的情况下，盘旋在芝加哥奥黑尔机场上空，绕着芝加哥转悠几个小时，并等候降落。这种构想当然令人期待。想一想“秃鹰”要在空中停留5年之久，感觉也是一样的。这正是该项目以字母“V”开头的原因所在。
“秃鹰”项目旨在设计出一种能在空中连续停留5小时以上的无人侦察机，有效载荷达到450公斤。美国“秃鹰”项目负责人对无人机最后以何种造型面世持开放态度。但是，它可能会颠覆我们对航空学的一贯认识——几十年前，在加拿大科学家开始微波动力飞机项目时，他们曾首次实施了具有历史意义的飞行。
面临诸多挑战
“秃鹰”无人机最终问世时会是什么样？这一点连国防部高级研究计划署也不太确定。国防部高级研究计划署的主要任务是为五角大楼从事研究和开发工作。在网上，有人提出一种多发动机无人机的构想，但“秃鹰”项目经理丹•纽曼(Dan Newman)仅淡淡说了一句：“这个构想也不错，可以考虑。”媒体援引纽曼的话说：“航空领域有一个完美记录。我们尚未在该领域留下辉煌一页。我们试图打破这一记录。”
德罗瑞尔补充说：“毋庸置疑，‘秃鹰’无人机项目是可行的，是有可能实现的。但仍有许多困难需要克服。在这一高度飞行比在外太空会遭遇更多问题。那里存在形形色色、各种各样可怕的事情，也是投入机械装置使用的可怕地方。这个项目不仅仅涉及飞行动力学，大家正在探讨材料老化，那地方有一个臭氧浓度很高的区域，使塑料制品面临威胁。在SHARP项目，我们发现了一些解决方案，某种塑料。无论你是否相信，诸如木材等我们过去使用的材料非常适合这个项目。”
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图为波音鬼怪工作组的初始设计概念
可能用微波或激光补充能源
据悉，“秃鹰”无人机使用核燃料的可能性已被排除，太阳能倒有可能。国防部高级研究计划署还寻求补充燃料供应的各种途径，也许通过微波或是激光束。能量消耗监控和可靠性对“秃鹰”无人机能否成功至关重要。涉及“秃鹰”制造及其情报、侦查和勘测设备的技术可能在5年任务结束前过时。纽曼表示，尽管相关技术必须开发出来，用于使“秃鹰”无人机离开跑道，指导其前往需要巡逻的地方，但是，在是否值得让无人机再次着落，或者“选择不着陆”(即令其坠毁)的问题上，尚未作出决定。
不是武器平台
纽曼解释说：“这是迈向未知领域的一步。我们将会对之前从未考虑的问题进行细致斟酌。”这同国防部高级研究计划署的要求基调一致，其网站称：“在这个领域，研究和技术的风险和回报都非常高，成功可能使传统军事作用和任务得到显著提升。”“秃鹰”无人机并不是作为武器平台设计的，可能会成为类似McSatellite的一种飞行器，但比太空飞船造价低。纽曼透露，开发成本限制以及飞机的其他大多数参数尚未确定。
据他介绍，“秃鹰”无人机的飞行高度在18公里和27公里之间，具有其所称的“低支持覆盖区”(low support footprint)，同时具备“自动飞行飞机的续航能力，由操作人员控制”，他们能轻而易举地在飞行中对飞机“重新布置任务”。“秃鹰”无人机在低轨道卫星上方的飞行区覆盖相当小的区域，比如说战场。间谍卫星可以迅速穿越这一区域，接着再下一次穿越之前绕地球飞行一圈。专家称，传感器清晰度和通信设备能够改善相关指数。
简约是设计关键
国防部高级研究计划署已确定由波音、洛克希德•马丁和极光飞行科学公司承担这一开发项目。极光飞行科学公司的一个“秃鹰”无人机设计看上去就像是一个飞行的字母“W”。简约似乎是“秃鹰”设计的关键因素，但纽曼表示，简约只是一个方面，其他方面还包括冗余系统和零部件老化的固定差数。他说：“我们的设计过程，我们设计优先考虑的事项，是一个完整的、反复思考的过程。”
纽曼认为，整合零部件、材料和设计对项目承包商来说是个不小的挑战。纽曼估计承包商会发现“现有零部件不能提供所需要的能力和使用寿命，他们从来没有设计过我们寻求的那类服务。该项目可能要求尚未在航空业得到应用的现有技术，否则，可能需要技术人员进行发明创新。”美国宇航局工程师吉姆•范•拉亚克(Jim Van Laak)说，如果“秃鹰”无人机每一年都在空中飞行，纵然功能丧失的速度相对缓慢，它可能也会“功能衰减”。
范•拉亚克接受《防务新闻》采访时表示，俄罗斯在设计太空飞船时会提前进行种种假设，比如假设零部件失灵、老化，备用系统与最初的设计和操作方式出现差异。因此，它们不可能遭遇类似的问题。范•拉亚克说，美国应从俄罗斯太空船设计中吸取经验：“我们不希望造出来的东西成本高昂，非常脆弱，最后成为别人的笑柄。你必须通过设想飞行器在运行中某一天遭遇的问题，以此来解决可能遇到的不确定性。”
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NASA的“赫利俄斯”太阳能无人机
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QinetiQ公司已经出了“西风神”（Zephyr，希腊神话的西风神) 样机。鬼怪工作组将吸收很多“西风神”的设计。
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北极光公司的W型无人机设计概念
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最终设计方案之一
美帝太逆天了这么多的探索创新，得花多少钱啊~ MD NB！
忽然感慨我兔的追赶型路线走的好正确，相信以后我们也会如此灿烂吧
忽然感慨我兔的追赶型路线走的好正确，相信以后我们也会如此灿烂吧
失败的东西也算进去？
虽说知道LZ这是夸张的说法,不过我想要是有外星人看到LZ这贴,肯定第一感觉是觉得自己的技术被侮辱了......
冷眼向洋看世界
热风浓雨洒江天
热风浓雨洒江天
天顶星人已经无法阻止那啥了。。。
外形来了它也蒙
突然觉得MD在创新的道路上还是挺孤独的，大量的技术都需要自己来验证，不佩服不行啊！TG的路还长啊。。。
阿凡达。。。。
不错，收藏了
都太空时代了，为什么还老想着飞机啊
厚积才能薄发, 诚哉斯言也
欧西里斯 发表于 2012-3-28 15:19 ![]()
五、变形金刚成为“现实”：X-56A模块化大展弦比机翼无人验证机
美国空军最新型X系列研究机X-56A将研 ...
美国人的创新精神值得学习
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美国人的创新精神值得学习
外星人都是md创造滴....
那是相当的逆天呀！不愧是美帝美帝大拿啊，早晚我们也会那样的！
哎，至少航天航空领域坚持白裤衩30年不动摇
TB要走的路还挺长呢
外星人就一定先进吗？有的外星人还在树上呢
科技科技呀，先进的科技王师现在在地球一定很寂寞,憋着劲要大战外星人呢~~~
{:soso_e141:}棒子现在很桑心 再过5000年就要被MD赶上了...
话说为什么每次谈起和地球无关的话题都是棒子中枪
话说为什么每次谈起和地球无关的话题都是棒子中枪
欧西里斯 发表于 2012-3-28 16:16 ![]()
突然觉得MD在创新的道路上还是挺孤独的，大量的技术都需要自己来验证，不佩服不行啊！TG的路还长啊。。。
当年好歹还有个勉强成为对手的对手 后来倒好了 很多领域都是领先的太多 短期内看不见后来者了……
突然觉得MD在创新的道路上还是挺孤独的，大量的技术都需要自己来验证，不佩服不行啊！TG的路还长啊。。。
当年好歹还有个勉强成为对手的对手 后来倒好了 很多领域都是领先的太多 短期内看不见后来者了……
呵呵，创新性上我们还差很多，不过比起传说中能次元跳跃和太空飞行的外星人，这就是个笑话了
乘胜追击 发表于 2012-3-28 14:45 ![]()
外星人就一定先进吗？有的外星人还在树上呢
也没准外星人正在高维空间中注视着在三维空间的我们,或许对于他们来说我们连虫子甚至细菌都不如...
外星人就一定先进吗？有的外星人还在树上呢
也没准外星人正在高维空间中注视着在三维空间的我们,或许对于他们来说我们连虫子甚至细菌都不如...
确实牛，太能想象了
发展中国家同超级大国的差距太大了。以前的超大，是著名的白裤衩论坛，这是科学的态度。
烧大把的钱多积累当然有好处{:soso_e103:}，不过美帝的技术并不是那么逆天{:soso_e123:}
有钱才能折腾
目前来讲，只有美帝是唯一有资格代表地球人和天顶星人开片的了。
美国人的创新精神值得学习
创新精神是无法学习的，要学的是体制
经济和科技实力以及永不枯竭的创新精神是占领全球制高点的法宝啊
orochicly 发表于 2012-3-28 21:15 ![]()
也没准外星人正在高维空间中注视着在三维空间的我们,或许对于他们来说我们连虫子甚至细菌都不如...
外星人又不是只有一种，会有比地球文明先进的，也会有比地球文明落后的
也没准外星人正在高维空间中注视着在三维空间的我们,或许对于他们来说我们连虫子甚至细菌都不如...
外星人又不是只有一种，会有比地球文明先进的，也会有比地球文明落后的
长路漫漫，土鳖还得加油啊！
说到说道扯到外星人了，外星人在那疙瘩还不知道呢！！！
美帝穷兵黩武的决心不可小觑，如果都向美帝看其，这地球离毁灭也不远了！
太疯狂了