一小時快速打擊全球？高超音速飛行器速度7馬赫令敵防不勝防

為了探索航空航天領域眾多的未知領域，美國人開始了X系列試驗飛行器的研究工作。1945年初，世界上第一架火箭動力試驗機XS-1(後來命名為X-1)在美國軍方的資助下首飛成功。這之後，X-3、X-4、X-5等一大批試驗飛行器相繼飛上了藍天。在隨後近三十年的發展過程中，以X冠名的試驗飛行器幾乎每年都要研製一種，其研製速度也快得驚人，這段時間因而也成為了X系列試驗飛行器發展的黃金時期。我們今天要將的正是X系列中飛得最快的X-43高超音速飛行器。

X-30的想像圖

X-43是美國高超音速試驗計劃(Hyper-X)計劃的研究核心，而Hyper-X的產生始於X-30高超音速研究機的失敗。1986年2月4日，美國政府宣布推行「國家空天飛機計劃」時提出研製一種能水平起降單級入軌的研究機X-30。由於其研製難度太大和研製費用過高，這一項目僅僅只是停留在縮比模型研究階段，並在1994年11月被取消，因而沒有建造任何全尺寸實體樣機。

X-43A想像圖

為了順應「更好、更快、更廉價」的航空航天戰略，美國高超音速試驗計劃(Hyper-X)計劃應運而生，其中 X-43就是其研究核心。X-43計劃有4個型號即X-43A、X-43B、X-43C 和 X-43D，其設計速度目標為馬赫7至馬赫10。

X-43A 從助推火箭上分離的想像圖

X-43A與X-30不僅在外形上十分相似，而且發動機方案也都是採用機身一體化的超音速燃燒衝壓發動機。X-43A的前機體設計成能產生激波的形狀，以對進入超音速燃燒衝壓發動機進氣道(安裝在機體下方)的空氣進行壓縮。X-43A 試驗飛機擁有先進的扁平小巧的機身，機身長3.6米，翼展1.5米，重量約為1噸。由於X-43A採用的是高超音速衝壓發動機，其燃料為飛機上攜帶的液態氫，助燃劑(氧化劑)為空氣中的氧，因而需要藉助B-52載機和助推火箭飛入空中。

攜載X-43A 的助推火箭與載機B-52脫離

2001年6月，X-43A在第一次試飛中由於助推火箭偏離航線並出現翻滾被控制人員在空中緊急自毀。這次慘重的失敗，讓X-43A的試驗計劃大大延遲。直到2004年3月27日，X-43A才開始了第二次試飛。B-52載機在離太平洋海面大約12000米的空域投下了「包裹」著X-43A的助推火箭，隨後助推火箭迅速爬升至28500米的高空。這時，X-43A從火箭中分離出來，依靠自身的超音速燃燒衝壓發動機工作了大約10秒鐘，最高速度達到8000公里/小時，相當於7馬赫，已經超過了使用火箭動力的X-15A-2試驗機創造的6.72馬赫。這之後，X-43A發動機停轉，並在空中自由滑翔飛行約6分鐘後，按預定計劃墜入加利福尼亞州附近的太平洋海域。

助推火箭發動機點火

X-43A的試飛成功具有劃時代的意義，由於不象使用火箭發動機的飛行器那樣必須攜帶所有的燃料和助燃劑，採用高超音速衝壓發動機的飛行器不僅能夠減小自身體積，還能夠提高飛行器有效載荷量。如在軍事應用中，與 X-43A 類似的飛行器將能攜帶更大重量的打擊武器，其小巧的體積也讓敵方防不勝防。

X-43A三視圖

X-43B與X-43A不同，它將採用渦輪發動機和吸氣超音速燃燒衝壓發動機的組合動力。這種新穎的組合動力可以自動調整使用那種推動力以使飛行達到最佳速度：當飛機的速度只有兩倍音速左右時，飛機藉助渦扇噴氣發動機前進，這同普通飛機沒有兩樣；當飛機在以高超音速飛行時(5至15馬赫)，它就開始利用吸氣超音速燃燒衝壓發動機推進。X-43C則用來驗證裝有超音速燃燒衝壓發動機的飛行器從5馬赫加速到7馬赫時的自由飛行性能和超音速燃燒衝壓負電荷的性能，其採用的發動機具有普通衝壓發動機和超音速衝壓發動機的兩種工作模式。X-43D則將裝備一種冷卻氫氣燃料的雙模式超音速衝壓噴氣發動機，可將X-43D的速度增加至15馬赫。然而，高超音速飛行器的研究難度太大、耗時耗力，故至今未有相關的研究進展傳出，亦或是出於保密需求不得為外人所知。

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