X 系列试验飞行器.

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2.5 函数的微分 一、问题的提出 二、微分的定义 三、可微的条件 四、微分的几何意义 五、微分的求法 六、小结.
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X 系列试验飞行器

X 是“Experimental” 的缩写,同时也蕴涵着“未知的”深层含义。 在飞行器设计领域,未知的技术障碍与难题比比皆是,即使是通过风洞、模拟器和计算机也只能构建出一个理想状态下的模型而已,所以必须研制出专门用途的试验机去探索那些未知领域。

X-1 承担单位:贝尔飞机公司 时间: 1945 年出厂开始试验飞行 贝尔飞机公司 贝尔飞机公司 贝尔飞机公司 X-1 试验飞机作为人类历史上一种划时代的飞机,不仅仅是因为它的速度超过了音速,也是因为它是世界上第一种纯粹为了试验目的而设计制造的飞机

特 征 机长 9.45 米 机高 3.35 米 翼展 8.53 米 机翼:平直翼,翼面厚度很小 动力:XLR-11火箭发动机 燃料:液氧与酒精和水的混合物 机身形状与 12.7 毫米机枪子弹极其相似,这样可在超音速飞行时保持机体的稳定

X-1 试验机和 B-29 载机

超音速飞行中的 X-1

X-1 三视图

X-2 主要用途: 研究飞行器在高空高速飞行条件下的气动力加热对机体结构的影响,以及飞行稳定性和操控有效性 承担单位:贝尔飞机公司、美国陆军航空队、NACA 共同承担 时间: 1945 年 贝尔飞机公司 贝尔飞机公司 贝尔飞机公司 主要用途: 研究飞行器在高空高速飞行条件下的气动力加热对机体结构的影响,以及飞行稳定性和操控有效性

X-2 与载机 B-50 后掠翼 机长 13.84 米 机高 3.60 米 翼展 11.55 米 机身使用了不锈钢和 K-monel(一种铜镍合金)材料 动力:一台寇蒂斯 XLR25 液体火箭发动机。

X-2 三视图

X-3 承担单位:道格拉斯飞机公司 时间: 主要用途: 首次尝试大量使用钛合金,同时还进行了低展弦比、高翼载机翼的可行性研究

机长 20.36 米 机高 3.81 米 翼展 6.92米 其外形就像一把短剑,是早期 X 系列试验飞机中外形最流畅的 与 X-1、X-2 不同,X-3 是靠自身的动力起飞和降落,并能保持进行 2 马赫巡航飞行 后来,F-104“星”战斗机的翼形就是取自 X-3

X-4 承担单位: 时间:第一架 X-4 于 1948 年 12 月 15日首飞 主要用途: 验证无尾布局技术

第一架 X-4 由于飞行状态极不稳定很快被停飞 第二架 常会在 0.8 马赫速度飞行时出现机体上下振动的问题 虽然经过改进,当速度达到 0.91 马赫的时候,仍然出现振动问题 X-4的飞行试验证明,半无尾翼飞机不适合接近马赫 1 的飞行

X-4 三视图

X-5 承担单位:贝尔飞机公司 时间:1951 年 6 月 20 日,X-5 在爱德华兹空军基地完成了首飞 主要用途: 验证变后掠翼技术

X-5 三视图 机翼可在 20~60 度之间变换,总共需要 20 秒钟。当电动后掠装置失效后,飞行员可使用手柄完成掠翼工作(X-5 只能在低于 40 度的后掠角度下安全着陆) 机长 10.18 米 机高 3.66 米 翼展 6.34 米

左至右:D-558-2、D-558-1、X-5、X-1、XF-92、X-4 NACA 的早期试验机 左至右:D-558-2、D-558-1、X-5、X-1、XF-92、X-4

X-6 承担单位: 时间: 主要用途: 尝试以核反应堆为飞机的动力来源

X-6 核动力飞机的模型 安全性得不到保证,很快 X-6 就被取消了

X-7 主要用途: 进行高速冲压喷气发动机的研究工作 是世界上第一架采用冲压喷气发动机速度达到 3 马赫的飞行器 承担单位:洛克希德导弹与空间公司 时间:1951 年 4 月首飞 主要用途: 进行高速冲压喷气发动机的研究工作 是世界上第一架采用冲压喷气发动机速度达到 3 马赫的飞行器

X-7 由载机 B-29 或 B-50 升入空中, 然后脱离载机,尾部助推器点火 冲压发动机开始工作后,助推器与 X-7 脱离

X-8 主要用途: X-8(海军代号为飞行蜜蜂 Aerobee)是一种十分廉价的无制导探空火箭 承担单位:航空喷气机公司 时间: 1947 年 11 月首飞 主要用途: X-8(海军代号为飞行蜜蜂 Aerobee)是一种十分廉价的无制导探空火箭

X-8外形 长度 6.12 米,直径 0.38 米 在其头锥内携带有各种光学、大气、生物等试验设备,以搜集关于太阳辐射、高空风、地球磁场和火箭空气动力学等方面的数据 X-8 装备有 RTV-N10 型液体燃料火箭发动机和固体燃料助推器,最大速度可达 6 马赫 可将 70 千克重的试验设备送入 200,000 米的高空,这些设备能够通过火箭头锥降落伞被地面回收

X-9 承担单位:贝尔飞机公司 时间:1951 年 主要用途: 测试一种空对地核导弹的常规航空动力学设计、无线电控制系统、火箭推进装置等

X-9外形 长 6.94 米,直径 0.57 米,最大速度2 马赫 后来由于 X-9 射程和载荷都偏小而被放弃

X-10 承担单位:北美航空公司 时间:1953年10月14日,X-10在爱德华兹空军基地进行了首飞 主要用途: 专门为 MX-770(B/SM-64)“纳瓦霍”洲际巡航导弹计划而开发的一种超音速无人驾驶试验飞行器,用来搜集空气动力学设计、控制和自动导航系统的数据。

机长 20.14 米 机高 4.51 米 翼展为 8.56 米 采用下三角翼 双垂尾和鸭翼 可收放起落架和助降伞 能重复使用 两台威斯汀豪斯 J40-WE-1 涡轮喷气发动机 其最大速度为 2.05 马赫 最初 由地面无线电控制,后来使用自动导航系统。

X-11 承担单位:康维尔公司 时间: 主要用途: SM-65“阿特拉斯”洲际弹道导弹的前身,用以搜集后者研制过程中所必须的试验技术数据

长度 29.26 米 直径为3.66 米 安装一台北美 XLR43-NA-5 火箭发动机 最大速度高达 10.6 马赫

X-12 主要用途: 与 X-11 一样,X-12 的任务也是为“阿特拉斯”洲际弹道导弹的研制工作搜集试验飞行数据 承担单位:康维尔公司 时间: 主要用途: 与 X-11 一样,X-12 的任务也是为“阿特拉斯”洲际弹道导弹的研制工作搜集试验飞行数据 同时 X-12 是康维尔公司两级火箭计划实施的第二个产品,用以全面掌握洲际弹道技术

长度 31.40 米 直径3.65 米 其第一级安装有四台北美 XLR-43-NA-5 火箭发动机,第二级则是一台 最大速度可达 18 马赫

X-13 主要用途: 使用喷气发动来完成垂直起降(VTOL)的试验型飞机 承担单位:瑞恩航空公司

机长 7.13 米 机高 4.60 米 翼展 6.40 米 无尾三角翼设计 翼尖和垂尾顶部位置装有压缩空气喷嘴以控制机体空中飞行姿态 没有起落架 机鼻下方有一个简单的吊钩以钩住平板车起降台上方的横杆。中部也有一个托架,可与起降台相连

X-14 主要用途: 一种验证 VTOL 技术的飞机 与 X-13 不同的是它可以实施真正意义上的垂直起降而不是尾部立式起降 承担单位:贝尔飞机公司 时间:1953年10月14日,X-10在爱德华兹空军基地进行了首飞 主要用途: 一种验证 VTOL 技术的飞机 与 X-13 不同的是它可以实施真正意义上的垂直起降而不是尾部立式起降

机长 7.92 米 机高 2.71 米 翼展 10.30 米 没有弹射座椅 半开式座舱以便飞行员在紧急情况下迅速离开驾驶舱

X-15 承担单位: NASA 牵头,联合美国空军、海军和北美航空公司 时间: 主要用途: 进行高超音速研究

X-15 三视图

机长 15.30 米 机高 3.53 米 翼展 6.79 米 中单翼 最初装备两台 XLR-11 火箭发动机(后改为 XLR-99) 机身表面覆盖有一层称作 Inconel X 的镍铬铁合金,可抵御高速飞行时产生的 1,200 度高温 由于火箭发动机燃料消耗量惊人,所以 X-15 必须由一架 B-52 载机带入空中。从载机上释放后,X-15 自身携带的燃料只能飞行 80~120 秒,因此余下来的 10 分钟左右只能是无动力滑翔。 机身前部下方装有常规机轮,后部为两个着陆滑撬

X-16 承担单位:贝尔飞机公司 时间:1953 年 主要用途: 高空照相侦察飞机 X 系列中第一架非试验用途的飞行器

X-16 模型 只作出了一个缩比模型后就被洛克希德公司更先进的 U-2 高空侦察机替代 X-16 机翼很长,达到了 34.75 米

X-17 承担单位:洛克希德公司 时间:1955年 主要用途: X-17 是一种固体燃料火箭,用来获取制造再入大气层运载工具所需的试验数据

长度 12.33 米 最大直径 0.79 米 共装备四台固体火箭发动机 采用钝形头锥设计

X-18 承担单位:希勒飞机公司 时间: 主要用途: 美国研制的第一种可倾转翼飞机

机长 19.20 米 机高 7.49 米 翼展 14.63 米

X-19 承担单位:寇蒂斯-莱特公司 时间:1953年10月14日,X-10在爱德华兹空军基地进行了首飞 主要用途: 小型倾转翼飞机

X-19 在试飞中的表现很糟糕,最大巡航速度低,有效载荷能力差 项目后来被取消

X-20 承担单位:波音公司 时间: 主要用途: 载人航天轰炸机,可以超过 5 马赫的高超音速飞行,执行侦察、武器投放等军事任务

X-20 模型 长 14.50 米 翼展 6.22 米 无尾三角翼布局 头部呈圆拱形 机翼后掠 72 度 翼尖上折充当垂直安定面 后来由于耗资过大和设计目标不切实际,只完成一个全比例模型后,于 1963 年 12 月被取消

X-20 想象图

X-21 承担单位:诺斯罗普公司 时间: 1963 年 4 月开始试验飞行 主要用途: 用来进行层流控制研究

机长 10.75 米 机高 7.77 米 翼展 28.49 米 其机翼表面上开有多重狭窄缝隙,可使空气注入从而诱发非湍层流的出现 试验效果:机翼表面不够平滑,而且雨水、冰晶、尘土和其它细小微粒也会经常阻塞缝隙。 由于此时美国空军的注意力已经完全集中到了越南,X-21项目的研究随即被中止

X-22 承担单位:贝尔飞机 时间: 主要用途: 倾转翼飞机

由 D2127 运输机改进而来 机长 12.03 米,机高 6.27 米,翼展 11.97 米 设计:其前机身两侧紧贴着两台通用电气 YT53-GE-8D 轴涡轮发动机,另外两台发动机则安装在后机身的一个横梁上

X-23 承担单位:马丁·玛丽埃塔公司 时间:1966 年 12 月 31 日首飞 主要用途: 验证再入大气层控制翼面和升力体技术可行性的

机长 2.01 米 机高 0.88 米 翼展 1.22 米 制造了四架 ,其中三架用于再入大气层试验 最初的两架在试验中没有能够成功回收,直到第三架才顺利完成了再入大气层的试验

X-24 承担单位:马丁·玛丽埃塔公司 时间: 主要用途: 升力体飞行器

X-24A 航天器+飞机 采用钝头锥形体 没有主翼等结构 其锥形体下表面的平坦部分在穿过地球大气层时能够产生升力,同时也能增强气动稳定性。 可以承受住再入大气层时的气动加热,也能象普通飞机一样在空气中滑翔并着陆

X-24A三面图

X-24B 1971 年,X-24A 开始进行大的改造,代号变为 X-24B 成为了一种三角翼流线型升力体飞行器 其机长和翼展也增大至 11.43 米和 5.82 米 1975 年 8 月 5 日,X-24B 在 B-52 的挂载下升空。离开载机后,X-24B 打开火箭发动机迅速爬升到 18.3 公里的高度,然后返回爱德华兹空军基地,并顺利的完成无动力着陆动作 这次试验飞行表明,研制一种能够象普通飞机一样在飞机跑道上着陆的再入飞行器在技术上是完全可行的

X-24B 三面图

X-25 主要用途: 该旋翼机(其原型为该公司研制的 B-8M)是直升机与飞机的混合体,作为一种飞行员紧急逃逸系统来使用 承担单位:本森飞机公司 时间: 主要用途: 该旋翼机(其原型为该公司研制的 B-8M)是直升机与飞机的混合体,作为一种飞行员紧急逃逸系统来使用

长 3.41 米 高 2.04 米 旋翼直径 6.61 米 主结构采用铝制材料,有一个飞行员座椅和三个着陆轮 X-25的主旋翼是无动力的,弹出损毁飞机后在空气的推动下旋转 也可在旋翼机构损坏后进行滑翔飞行。

X-26 主要用途: X-26A 是由谢维泽公司 SGS 2-32 型滑翔机改进而来的,作为美国海军年轻飞行员的训练用机 承担单位:谢维泽公司、洛克希德公司 时间: 主要用途: X-26A 是由谢维泽公司 SGS 2-32 型滑翔机改进而来的,作为美国海军年轻飞行员的训练用机 X-26B 降低发动机噪音

X-26A

X-26B 发动机安装于驾驶员座舱之后,然后通过一根长轴将一个巨大的螺旋桨置于机头上方,螺旋桨下方由从机头向上伸出的短梁作为支撑,以期最低限度地降低发动机噪音,完成侦察任务。

X-27 承担单位:洛克希德公司 时间: 主要用途: F-104“星”战斗机的一种改型,是为了打开国际市场而研制的

机长 17.16 米 翼展8.77 米 一台普惠 TF30-PW-100 发动机 因缺乏研制经费而被中止,只留下了一架全尺寸模型样机

X-28 主要用途: 超轻型水上飞机 承担单位:乔治.佩雷拉飞机公 时间:飞行试验时间只是从 1970 年 8 月持续到 1971 年 10月 主要用途: 超轻型水上飞机

机长 5.24 米 机高 1.58 米 翼展 7.01 米 总重量只有 410 千克 动力:一台大陆 C90-12 四缸风冷发动机,最大速度为 220 公里/小时

X-29 主要用途: 试验前掠翼技术以及为达到下一代战斗机所要求的高机动性、轻量、低成本、高效率而应用的其它先进技术 承担单位:DARPA(美国国防高级研究计划局)和美国空军飞行动力学实验室(现莱特实验室)开始联合研制、格鲁门公司制造 时间:1977年 主要用途: 试验前掠翼技术以及为达到下一代战斗机所要求的高机动性、轻量、低成本、高效率而应用的其它先进技术

X-29A三面图 采用全动式鸭翼、前掠机翼、后机身边条布局,机翼内半翼后掠,外半翼前掠,两半翼交汇处的不利气流由鸭翼产生的脱体涡卷走,使机翼有较好的升力特性 机长 16.44 米 机高 4.36 米 翼展 8.29 米

X-30 主要用途: 双座高超音速研究机,同时也是由 DARPA 提出的国家空天飞机(NASP)计划的原型机 承担单位:美国国防部和 NASA 共同组织研制 时间: 主要用途: 双座高超音速研究机,同时也是由 DARPA 提出的国家空天飞机(NASP)计划的原型机 X-30 实际上是一种能水平起降单级入轨、高超音速的航天飞机

X-30 想象图

采用尖头狭身机体大后掠三角翼单垂尾布局,以减少高速飞行时的阻力 机身从前到后为头锥、两人驾驶舱、电子设备舱、燃料舱,在机体腹部的动力装置由涡轮冲压/超音速燃烧冲压/入轨和再入大气火箭发动机构成 机体主要使用钛基复合材料,表面高热部分用带有内部冷却系统的防热材料敷设 由于其研制难度太大和研制费用过高,X-30 项目仅仅只是停留在缩比模型研究阶段,并在 1994 年 11 月被取消,因而没有建造任何全尺寸实体样机

X-31 主要用途: X 系列试验飞行器中第一个国际合作项目 承担单位:波音公司与欧洲航空防务航天公司联合开展研究 时间:于 1990 年 10 月 11 日进行了首飞 主要用途: X 系列试验飞行器中第一个国际合作项目 主要用来验证推力矢量技术与高级飞控系统配合的实用性,即用推力矢量技术和可控前翼完成常规飞机无法实现的大迎角机动飞行

机长 14.85 米 机高 4.45 米 翼展 7.28米 鸭式前翼 机腹进气 双三角机翼 单垂尾、无平尾布局 并带有翼根前边条 其机翼采用铝合金翼梁和翼肋、碳纤维复合材料蒙皮,机身结构大部分为铝合金材料。X-31机身腹部的矩形进气口带前伸的附面层板,其下唇口板可调节

发动机尾喷口处安装有三片推力导向片 可作正负 10 度的偏转,并能长时间承受最高 1,500度的高温

X-31 控制翼面示意图

X-32 主要用途: 一种战斗机原型机,是波音公司为了获得美国军方JSF联合攻击战斗机项目推出的样机 尝试短距起飞/垂直降落技术 承担单位:波音公司 时间: 主要用途: 一种战斗机原型机,是波音公司为了获得美国军方JSF联合攻击战斗机项目推出的样机 尝试短距起飞/垂直降落技术

机长 14.33 米 机高 3.96 米 翼展 10.97 米(CTOL 型) 有一对联接在发动机后部的可转向的喷气升力喷管,因而发动机必须安装在飞机前部 采用很厚的整体式机翼,可承载大部分的结构载荷,并能装载近 9 吨燃油 机头下方有一个缝式进气口 一台普惠F119--SE614 涡轮风扇发动机 从总体上看,X-32 使用了大量先进技术,因而其技术实现难度也较大。在与 X-35 的竞争中,“前卫”的 X-32 败下阵来从而也失去了美国军方 21 世纪最大一笔军机采用订单

X-33 承担单位:洛克希德.马丁公司 时间: 主要用途: 无人驾驶单级入轨可重复使用航天运载飞行器“冒险星”的 1/2 比例的原型机

机长 20.29 米 机高 5.88 米 翼展 22.06 米 采用垂直起飞方式 亚轨道飞行 在飞行跑道上着陆 动力:波音公司特别开发的 J2S 火箭发动机 其余部件也是包含了诸多高科技元素 2001 年 3 月,由于存在诸多难以突破的技术难关(如线性气塞式发动机),NASA 取消了已经耗资了13 亿美元的 X-33 项目

X-34 承担单位: 时间: 主要用途: 也是一种蕴涵了许多最顶尖科技的无人驾驶可重复使用低成本航天运载飞行器,它的主要任务是验证大幅度降低航天运载成本技术的可行性

机长 17.76米 机高 3.50 米 翼展 8.44 米 仍然是由于其技术太超前和项目超支于 2001 年 3 月被取消,取消之前制造了 3 架空射试验平台,进行了 3 次系留飞行试验

X-35 承担单位:洛克希德.马丁公司 时间: 主要用途: 为参加美国军方 JSF 战斗机项目竞标而研制

机长 17.34 米 机高 4.41 米 翼展 10.05 米 相较于 X-32 来说,X-35 的设计更加务实,采用的大多数都是已经很成熟的技术。从外形上看,X-35 更象是一架常规设计的战斗机 第一架突破马赫 1 的垂直起降飞机 赢得了 JSF 的订单

X-36 主要用途: 遥控无尾技术验证机,它在试验中获取的的数据将能极大的提升未来战斗机空战操控性和生存能力 承担单位:NASA和波音公司(原麦道)联合研制 时间:1997 年 5 月 17 日成功首飞 主要用途: 遥控无尾技术验证机,它在试验中获取的的数据将能极大的提升未来战斗机空战操控性和生存能力 将用来研究战斗机隐身设计与飞行敏捷性的配合,及其对其它性能的影响

机长 5.55 米 翼展 3.18 米 机高 0.95 米 空重 494 kg 最大起飞重量 576 kg 最大速度为 450 km/h 翼身融合设计鸭式布局构型,无尾

X-36 三视图 结构主要采用铝合金与石墨复合材料蒙皮,机翼前缘与后院都具有 40 度的后掠角,并且由于没有尾翼,X-36 的雷达反射面积有了大幅度的减小

X-37 承担单位:波音公司 时间: 主要用途: 不仅可以进行轨道飞行,也可作再入地球轨道飞行

机长 8.38 米 机高 2.74 米 翼展 4.57 米 可由载人航天飞机带入轨道,作为第二载荷运载体以节省飞行费用。 机身为全复合材料,采用一台 AR2-3 火箭发动机 设计中的 X-37 能在轨道连续运行 21 天,返回地球后能在常规飞机跑道上着陆

X-38 承担单位:航空公司 时间:19 年 主要用途: X-38 是一种太空站成员返回飞行器(CRV)原型机,作为宇航员紧急逃逸装置使用

机长 7.31 米 机高 2.22 米 翼展 3.81 米 钝头锥无主翼形体 外壳采用了大量的复合材料如玻璃纤维和碳纤维环氧树脂等,并在受力点上使用钢材料和铝材料进行加固 外壳上还覆盖有一层特殊的热防护层

X-31、F-15ACTIVE、SR-71、F-106、F-16XL、X-38、无线电控制载机和X-36

X-39 承担单位: 时间: 主要用途: 仍然没有被公开命名,但却早已预留给美国空军研究实验室

据外界猜测,X-39 即是该实验室正在研制未来战斗机技术提升(FATE)项目的验证机代号

X-40 承担单位:波音公司 时间:90 年代中期 主要用途: 无人航天飞行器 最早是作为美国空军航天机动飞行器(SMV)项目的 90% 缩比原型机,但实际上基本是作为 X-37 的亚音速空气动力验证机来使用

长 6.7 米 高 2.19 米 翼展 3.50 米 重 1.13 吨

X-41 由于X-40A 只能将卫星或武器带到 160.4 公里至 320.8 公里之间的近地轨道,但如果要将卫星和武器发射到更高轨道,则 X-40A 将不能被回收 于是,美国军方开始了飞得更高的X-41和X-42研制计划 X-41通用航空飞行器(CAV)是一种机动性再入可回收试验飞行器,可携带各种类别的太空载荷,沿亚轨道飞行,再入大气层时在大气层将所携载荷放出 作为美国军方军用空间计划(MSP)的重要一环,X-41 可由弹道导弹、飞机或航天飞机进行部署,其可能配备的武器载荷包括一枚 450 千克炸弹、4 枚小直径炸弹或 6 枚微型导弹。由于具有亚轨道飞行能力,相较于目前常规火力投放平台 X-41 具有攻击范围更广、作战费用更低等优势。

X-42 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-43 承担单位: 时间: 主要用途: 美国高超音速试验计划(Hyper-X)计划的研究核心,其设计速度目标为马赫 7 至马赫 10

机长 3.6 米 翼展 1.5 米 重量约为 1 吨 扁平机身 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

X-43A 从助推火箭上分离的想象图

携载X-43A的助推火箭与载机B-52脱离 助推火箭发动机点火

X-43A 三视图

X-44 主要用途: 其名称为“多轴无尾飞机”(MANTA),只使用多轴推力矢量系统来提供所有的飞行控制。 承担单位:由 NASA 和美国空军联合提出 时间:将于 2006 年开始试飞 主要用途: 其名称为“多轴无尾飞机”(MANTA),只使用多轴推力矢量系统来提供所有的飞行控制。

X-44 想象图 X-44 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面,只使用多轴推力矢量系统来提供所有的飞行控制。

X-45 承担单位:DARPA和美国空军联合提出、波音公司承担 时间:2002年5月22日,完成首次试飞 主要用途: 一项先期概念演示计划,其主要任务是用来验证无人作战飞机(UCAV)的技术可行性,以更快、更高效的应付 21 世纪的全球突发性事件。

首次试飞共持续了 14 分钟,飞行速度达每小时 360 公里,飞行高度为 2,280 米 无尾翼设计借鉴了于 1996 年首飞成功的 X-36无人试验机的设计

第一次进行投掷制导炸弹试验的 X-45A

X-46 承担单位:波音公司 时间:19 年 主要用途: 波音公司为美国海军研制的海军型无人作战飞机(UCAV-N),它将与诺斯罗普.格鲁门公司的 X-47A 争夺美国海军的这项合同 将用来验证无人机是否能在航空母舰上进行起降,并完成监视、压制敌防空力量和纵深攻击任务

X-46 想象图 X-46A 与 X-45A 很相似,大约 10.4 米长,翼展 13.4 米,可携带 1,200 千克重的武器弹药,航程要求达到 1,200 千米,续航时间要求达到 12 小时

X-47 承担单位:诺斯罗普.格鲁门公司 时间:2004年2月23日,成功完成了历时12分钟的首次试飞 主要用途: 无人作战飞机

X-47A 采用了类似风筝的气动布局,其外形更接近于进行秘密行动任务的飞机的理想外形。 机翼前缘后掠角 55 度 后缘前掠角 35 度 采用单发动机布局 有 6 个操纵表面 2 个升降副翼 4 个“嵌入面” 与机翼后缘采用的分段方向舵相比,“嵌入面”具有较小的雷达反射截面积

X-47B 为了与波音公司的 X-45C 竞争,诺斯罗普.格鲁门公司与洛克希德.马丁公司联手推出了 X-47B X-47B 的体积将更大,作战能力也会有质的提高。X-47B具有极佳的隐身性能和战场生存能力,可以携带各种传感设备和内部武器装备载荷,并能进行空中加油

X-48 承担单位:波音公司 时间:计划将在今年进行试飞 主要用途: “翼身融合体(BWB)”技术的验证机

BWB 技术飞机为 X-45 机队加油的想象图

X-48 想象图

X-49 承担单位: 时间: 主要用途: 直到现在,DARPA也没有将 X-49 的研制代号指定给任何一个具体的试验飞行器,而早在2002年X-50A的研制代号就已经公开指定了。有人猜测X-49本身就是极端保密的项目,因而外界没有获取任何相关信息

X-50 主要用途: 使用“前翼/旋翼”技术(CRW,Canard Rotor/Wing)的垂直起降试验机 承担单位:波音公司 时间:2003年12月3日,进行了首次悬停飞行试验 主要用途: 使用“前翼/旋翼”技术(CRW,Canard Rotor/Wing)的垂直起降试验机

机长 5.39 米 机高 1.98 米 旋翼直径 3.66 米 鸭翼翼展为 2.71 米 重量为 662 千克 起飞时就象普通直升飞机一样使用顶部旋翼,而在高速巡航时(最高时速可达 700公里/小时)则将顶部旋翼锁定变成固定翼飞机。

悬停状态的 X-50A 2003.12.3,X-50A 在遥控状态下进行了首次悬停飞行试验,在空中停留了 80 多秒,并上升到距地面 12 英尺的空中

美国 X 系列试验飞机先后创造了多项人类飞行史上的记录 如第一次突破音障、第一次飞到了 30,000 米、60,000 米、90,000 米的高空,第一次使用合成金属制造飞行器主结构,第一次突破 4 马赫、5 马赫和 6 马赫、第一次在接近音速条件下验证了整个机翼的层流控制理论、第一次的火箭洲际航行……凭借这些科研“排头兵”,美国在航空航天领域的研究长期处于世界领先地位,不断抢占着高科技的“制高点”。

纵观美国整个 X 系列试验飞行器的发展史,我们发现虽然其中许多型号都是以失败而告终,而且花费了大量的人力、物力和财力,但正是有了这些尖端科学技术的“开拓者”,才有了今日美国航空航天研究领域的辉煌成就。 该计划能够持续发展数十年并取得众多骄人的成绩,并不能简单的用“充足的资金保证”这一点来解释的,认真负责充满想象力的设计师、勇敢而又沉着的试飞员、周密详细的项目规划、正确而又合理的政策引导等才是其成功的主要原因。