X档案：从X-1到X-50——美国X系列试验飞行器简史(13)

　　X-42 则是一种一次性液体推进火箭的试验段，可将 900～1,800 千克的载荷送入轨道。X-42 采用先进的助推技术、新型的液体燃料，将为未来军用和民用轨道载荷运送任务提供一种廉价而又高效的运载工具。由于 X-41 和 X-42 同属于美国军方高度保密项目，所以关于它们的详细情况很少。

　　X-431994 年 11 月，美国政府取消了 NASA 耗资庞大的国家空天飞机（NASP）项目，X-30 试验机也随即下马。为了顺应“更好、更快、更廉价”的航空航天战略，美国高超音速试验计划（Hyper-X）计划应运而生，其中 X-43 就是其研究核心。X-43 计划有 4 个型号即 X-43A、X-43B、X-43C 和 X-43D，其设计速度目标为马赫 7 至马赫 10。

　　X-43A 与 X-30 不仅在外形上十分相似，而且发动机方案也都是采用机身一体化的超音速燃烧冲压发动机（注：冲压喷气发动机目前分为亚音速、超音速、超音速燃烧（或高超音速）三类。亚音速冲压发动机以航空煤油为燃料，采用扩散形进气道和收敛形喷管，飞行时增压比不超过 1.89。速度在小于 0.5 马赫时一般无法工作。超音速冲压发动机采用超音速进气道，燃烧室入口为亚音速气流，采用收敛形或收敛扩散形喷管。用航空煤油或烃类作为燃料。推进速度为 2 至 5 马赫，可用于超音速靶机和地对空导弹。超音速燃烧（高超音速）发动机是一种使用碳氢燃料或液氢燃料新颖的发动机，空气在发动机内的流速始终保持为超音速，飞行速度高达 5 至 16 马赫。）

　　。X-43A 的前机体设计成能产生激波的形状，以对进入超音速燃烧冲压发动机进气道（安装在机体下方）的空气进行压缩。X-43A 试验飞机拥有先进的扁平小巧的机身，机身长 3.6 米，翼展 1.5 米，重量约为 1 吨。由于 X-43A 采用的是高超音速冲压发动机，其燃料为飞机上携带的液态氢，助燃剂（氧化剂）为空气中的氧，因而需要借助 B-52 载机和助推火箭飞入空中。

　　2001 年 6 月，X-43A 在第一次试飞中由于助推火箭偏离航线并出现翻滚被控制人员在空中紧急自毁。这次惨重的失败，让 X-43A 的试验计划大大延迟。直到 2004 年 3 月 27 日，X-43A 才开始了第二次试飞。B-52 载机在离太平洋海面大约 12,000 米的空域投下了“包裹”着 X-43A 的助推火箭，随后助推火箭迅速爬升至 28,500 米的高空。这时，X-43A 从火箭中分离出来，依靠自身的超音速燃烧冲压发动机工作了大约 10 秒钟，最高速度达到 8,000 公里/小时，相当于 7 马赫，已经超过了使用火箭动力的 X-15A-2 试验机创造的 6.72 马赫。这之后，X-43A 发动机停转，并在空中自由滑翔飞行约 6 分钟后，按预定计划坠入加利福尼亚州附近的太平洋海域。X-43A 的试飞成功具有划时代的意义，由于不象使用火箭发动机的飞行器那样必须携带所有的燃料和助燃剂，采用高超音速冲压发动机的飞行器不仅能够减小自身体积，还能够提高飞行器有效载荷量。如在军事应用中，与 X-43A 类似的飞行器将能携带更大重量的打击武器，其小巧的体积也让敌方防不胜防。

　　X-43B 将于 2010 年以前试飞，与 X-43A 不同它将采用涡轮发动机和吸气超音速燃烧冲压发动机的组合动力。这种新颖的组合动力可以自动调整使用那种推动力以使飞行达到最佳速度：当飞机的速度只有两倍音速左右时，飞机借助涡扇喷气发动机前进，这同普通飞机没有两样；当飞机在以高超音速飞行时（5 至 15 马赫），它就开始利用吸气超音速燃烧冲压发动机推进。X-43C 则用来验证装有超音速燃烧冲压发动机的飞行器从 5 马赫加速到 7 马赫时的自由飞行性能和超音速燃烧冲压负电荷的性能，其采用的发动机具有普通冲压发动机和超音速冲压发动机的两种工作模式，预计将于 2008 年进行试飞。X-43D 的研制工作也在进行中，它将装备一种冷却氢气燃料的双模式超音速冲压喷气发动机，可将 X-43D 的速度增加至 15 马赫。