Ｘ型飛機(jī)：改變飛行概念的先行者

在五角大樓一間陰沉的受命室內(nèi)，一些特殊人物正密切注視著在美國(guó)加利福尼亞州晴朗的天空中進(jìn)行的一場(chǎng)秘密的“空戰(zhàn)”，這些戰(zhàn)機(jī)全都是嶄新的Ｘ型，且屬絕密型的從來(lái)未露過(guò)面和照過(guò)相的。這場(chǎng)暗中進(jìn)行著“戰(zhàn)斗”的結(jié)果將決定美國(guó)未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)在何地以及如何進(jìn)行：在空中還是太空，飛行員座艙內(nèi)用人還是用硅片。

Ｘ型飛機(jī)的運(yùn)作開(kāi)始于１９９０年代，與此關(guān)聯(lián)的還有先進(jìn)的微電子技術(shù)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)ＧＰＳ，以及沙漠風(fēng)暴戰(zhàn)爭(zhēng)期間成功使用的巡航導(dǎo)彈，綜合這些發(fā)展，即使是最保守的防御計(jì)劃制訂者也確信，該是變革空戰(zhàn)乃至民航技術(shù)的時(shí)候了。

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（ＡＦＲＬ）和美國(guó)國(guó)防先進(jìn)項(xiàng)目研究署（ＤＡＲＰＡ）現(xiàn)已開(kāi)始探究從太空進(jìn)行戰(zhàn)斗的新方法，并已著手進(jìn)行名為“加強(qiáng)未來(lái)飛機(jī)技術(shù)”的計(jì)劃（ＦＡＴＥ）。

Ｘ計(jì)劃前身

實(shí)施ＦＡＴＥ計(jì)劃，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室特別選定Ｘ－３９型機(jī)作為侵略性的研究項(xiàng)目，試驗(yàn)包括機(jī)體抗損強(qiáng)度，通過(guò)機(jī)翼外形改變來(lái)取代飛機(jī)的升力和平穩(wěn)面，再利用先進(jìn)的電腦技術(shù)，建立智能搜集情報(bào)系統(tǒng)，使一架獨(dú)立存在于空中的戰(zhàn)機(jī)能即時(shí)制訂飛行計(jì)劃，該計(jì)劃實(shí)施中能符合校正目標(biāo)的方法及適應(yīng)作戰(zhàn)地域氣候的變化。

此外現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)要求極高且要絕對(duì)精確，必須要有準(zhǔn)確的有關(guān)敵方位置和動(dòng)作的情報(bào)，這就要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的Ｘ型戰(zhàn)機(jī)，而且試驗(yàn)將戰(zhàn)場(chǎng)延伸到太空。在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束不久，同盟國(guó)一些情報(bào)機(jī)構(gòu)驚人地發(fā)現(xiàn)，在德國(guó)某些工廠(chǎng)內(nèi)用作試驗(yàn)的飛航式火箭竟能直達(dá)美國(guó)，這說(shuō)明德國(guó)的航空設(shè)計(jì)師們從那時(shí)起已致力于航天技術(shù)，研究航天飛機(jī)了。

美國(guó)對(duì)此極為重視，１９６０年代Ｘ－１５飛機(jī)就近乎實(shí)現(xiàn)這個(gè)理想，因?yàn)轱w行高度達(dá)到８０．５千米以上，為此飛行員還獲得航天飛行胸章。后來(lái)空軍又轉(zhuǎn)向依賴(lài)于一次性的發(fā)射飛行中，這就導(dǎo)致使用日后的ＮＡＳＡ改進(jìn)的Ｘ－３３戰(zhàn)機(jī)，設(shè)計(jì)的理念是單級(jí)軌道運(yùn)行，還斥資１０多億美元進(jìn)行探索研制，但終因Ｘ－３３機(jī)體自身太重而告罄。

接著美國(guó)空軍又把目標(biāo)轉(zhuǎn)向Ｘ－４０太空機(jī)動(dòng)飛行中（ＳＭＶ），該機(jī)屬無(wú)人駕駛飛機(jī)，長(zhǎng)６?郾６米，重１２６０公斤，由石墨環(huán)氧化物和鋁制成，它既能自行在空中運(yùn)作，也能馱在火箭頂上像常規(guī)衛(wèi)星一樣進(jìn)入太空，小型的Ｘ－４０無(wú)人機(jī)可在軌道上逗留達(dá)一年之久，當(dāng)它進(jìn)入軌道后就能迅速執(zhí)行使命，重要的是它還能運(yùn)行因太空碎片和其它外層空間的垃圾而被摧毀的衛(wèi)星功能。此外它還能重返大氣層，通過(guò)ＧＰＳ和其自己的自動(dòng)降落系統(tǒng)來(lái)操縱，使飛機(jī)安全地降落。Ｘ－４０的孿生機(jī)，Ｘ－４０Ａ目前已在美國(guó)新墨西哥州的阿爾布升克空軍基地進(jìn)行試飛，由自動(dòng)飛行系統(tǒng)來(lái)操縱起飛和降落。與它一樣大小的Ｘ－４０及航天飛機(jī)也接踵而來(lái)現(xiàn)已問(wèn)世，等的只是資金到位。

Ｘ－４０太空機(jī)動(dòng)飛機(jī)在性能上的不足在于有兩種局限性，一是當(dāng)它攜帶衛(wèi)星或武器在距地球１６０和３２０千米低軌運(yùn)行時(shí)，不能將其送入較高的軌道，二是不能重新進(jìn)入軌道。為能添補(bǔ)以上兩項(xiàng)不足，美國(guó)空軍秘密開(kāi)發(fā)了Ｘ型飛機(jī)：Ｘ－４１，Ｘ－４２。

這兩架飛機(jī)的細(xì)節(jié)都沒(méi)有被披露。據(jù)暗中密切關(guān)注過(guò)該機(jī)的承包商透露道：“Ｘ－４１飛機(jī)研成可重返大氣層且能運(yùn)送各種有限載量，而Ｘ－４２則起相反作用，能運(yùn)送重達(dá)１８００公斤以上的載重，從地球低軌道到幾千米高度軌道間飛行?！?/p>

“極速Ｘ計(jì)劃”加速

進(jìn)入１９９０年代，ＮＡＳＡ推出了“極速Ｘ（ＨｙｐｅｒＸ）”計(jì)劃，所謂“高超音速（ｈｙｐｅｒｓｏｎｉｃ）”，是指達(dá)到音速５倍（５馬赫）或以上。

目前對(duì)于美國(guó)航空航天局來(lái)講，最受鼓舞，又受美國(guó)空軍注目的是Ｘ－４３戰(zhàn)機(jī)，它繼承ＳＲ－７１戰(zhàn)機(jī)的衣缽，將屬世界上最快速的機(jī)種之一，以音速的幾倍高速飛行，這主要依靠超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，欲使速度達(dá)到２０倍音速，而現(xiàn)在飛行的ＳＲ－７１戰(zhàn)機(jī)巡航速度僅為３倍音速。目前ＮＡＳＡ以火箭動(dòng)力高速運(yùn)行Ｘ－１５飛機(jī)也僅為６～７倍音速。

如果一切完全順利的話(huà)，第三代Ｘ－４３Ａ超高速飛機(jī)速度將達(dá)到１０倍音速，成為目前最快速的飛機(jī)之一，照此推算，按照現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)，從紐約飛往東京要比紐約飛到芝加哥的時(shí)間還要少。美軍方航空設(shè)計(jì)師認(rèn)為美國(guó)極需一種新穎的轟炸機(jī)，其運(yùn)載速度必須在１０馬赫以上。要在全球范圍內(nèi)擔(dān)當(dāng)此重任的只有Ｘ－４３Ａ型飛機(jī)。

高速音速飛行有一大難題：普通引擎的葉片會(huì)碎毀。因此Ｘ－４３Ａ采用的是“超音速燃燒沖壓式噴氣引擎”，它設(shè)有渦輪引擎般的葉片或移動(dòng)組件，基本上就是一條一體成型的空管子，當(dāng)飛行器飛行的速度足夠時(shí)，被推逼進(jìn)入機(jī)內(nèi)的空氣就被壓縮，空氣中的氧氣與氫氣這時(shí)就會(huì)混合燃燒，產(chǎn)生強(qiáng)大的推動(dòng)力。但這種發(fā)動(dòng)機(jī)只排出水，而并無(wú)其它廢氣。

美國(guó)數(shù)十年來(lái)都是研究以火箭引擎推動(dòng)高超音速飛機(jī)，但Ｘ－４３Ａ卻突破性地推翻了過(guò)去的研究?；鸺嬗捎谝獢y帶氧氣以助燃，會(huì)增加機(jī)身重量，但Ｘ－４３Ａ卻使用大氣層中的氧氣來(lái)助燃，可說(shuō)是一大改良，飛行成本因而會(huì)大大降低。

科學(xué)家認(rèn)為，配備沖壓噴氣引擎的飛機(jī)，其速度幾乎有無(wú)限的可能，但也承認(rèn)應(yīng)用該技術(shù)的飛行器要多年以后才能面世。

Ｘ－４３Ａ飛機(jī)以沖壓噴氣引擎發(fā)動(dòng)，機(jī)長(zhǎng)３?郾７米，外形為黑色，最高速度將為７馬赫，即每小時(shí)近８０４７千米，相當(dāng)于音速的７倍，由美國(guó)東岸至西岸只需半小時(shí)的飛行時(shí)間。馬赫是音速的單位，依軌道高度而稍有差異，海平面上１馬赫相當(dāng)于每小時(shí)１２００千米。

如果一切順利，今后兩年之內(nèi)，Ｘ－４３將進(jìn)行３次不同性質(zhì)的試飛來(lái)檢驗(yàn)這種所謂“超高音速引擎”的性能。ＮＡＳＡ科學(xué)家稱(chēng)，他們到目前為止已為這個(gè)項(xiàng)目投入了２億美元，但真正用于太空航行還得等２５年。屆時(shí)，真正意義上的超高速飛機(jī)體長(zhǎng)將達(dá)６０米，能通過(guò)跑道自行升降，飛行速度最后能高達(dá)１０馬赫以上，從而為人類(lèi)航空史揭開(kāi)新的一頁(yè)。

ＮＡＳＡ與ＭｉｃｒｏＣｒａｆｔ公司、波音公司于１９９７年３月２４日正式簽署了研制Ｘ－４３的合同。

如果未來(lái)商用客機(jī)能夠達(dá)到１０馬赫的話(huà)，由紐約至洛杉磯的航時(shí)僅為半小時(shí)。但ＮＡＳＡ還打算開(kāi)發(fā)更快的“高超音速”系列，預(yù)計(jì)Ｘ－４３Ｄ型可達(dá)１５馬赫。按這一速度，來(lái)往紐約和洛杉磯僅需２０分鐘，而飛到東京只要２小時(shí)，甚至太空旅行也能變得更便宜和簡(jiǎn)便。

有專(zhuān)家指出，高超音速飛機(jī)未必適用于商業(yè)用途，因?yàn)楦咚亠w行能產(chǎn)生高溫、極度加速及低調(diào)動(dòng)性，令乘客不舒服。因此這種無(wú)人駕駛的飛機(jī)最大的用途還是在軍事上。美國(guó)陸軍飛行及導(dǎo)彈指揮室現(xiàn)已在利用風(fēng)洞測(cè)試這種飛機(jī)，以評(píng)估它可以裝配何種導(dǎo)彈。

這種極速戰(zhàn)機(jī)由于飛得太快，所以任何一種導(dǎo)彈都沒(méi)有能力將它擊落。美國(guó)政府最近已新制定了“國(guó)家高超音速戰(zhàn)略”，由美國(guó)三軍、ＮＡＳＡ和防衛(wèi)先進(jìn)研究計(jì)劃署攜手統(tǒng)籌，負(fù)責(zé)研發(fā)所有達(dá)５倍音速的引擎、飛機(jī)、武器、發(fā)射系統(tǒng)等。比方說(shuō)，如果有了高超音速導(dǎo)彈，美軍就能更有把握地用它來(lái)截?fù)魜?lái)犯的導(dǎo)彈，而高超音速轟炸機(jī)也可以極速劃破敵國(guó)長(zhǎng)空?qǐng)?zhí)行任務(wù)，使敵國(guó)防空系統(tǒng)完全無(wú)力跟蹤和攔截。美國(guó)空軍科學(xué)咨詢(xún)委員會(huì)指出：“高超音速技術(shù)將令美國(guó)空軍脫胎換骨成真正的太空軍隊(duì)。”

除Ｘ－４３之外，能逐步發(fā)展及改裝成為高超音速的轟炸機(jī)有另外兩種載人Ｘ飛機(jī)，這就是Ｘ－４４戰(zhàn)斗機(jī)和Ｘ－４８空中加油兼運(yùn)輸機(jī)。Ｘ－４４是由Ｆ－２２肉食鳥(niǎo)戰(zhàn)斗機(jī)衍生而來(lái)的一種無(wú)尾戰(zhàn)機(jī)，性能優(yōu)良，發(fā)動(dòng)機(jī)和部分裝置以Ｆ－２２機(jī)為基礎(chǔ)，雖說(shuō)外形相似，但尾翼和機(jī)翼的操縱面已經(jīng)減除，依靠替代Ｘ－４４使用發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管來(lái)導(dǎo)向，釋放被控的熱噴氣流來(lái)控制高度和偏航。

Ｘ－４８是一種機(jī)體和機(jī)翼合為一體的飛行器，這將是一架更為完美的由人操縱的超高速飛機(jī)，原打算用它來(lái)給空中飛行的飛機(jī)和無(wú)人駕駛飛機(jī)加注燃料，屆時(shí)還能乘帶４０名士兵和２３只常規(guī)的集裝架貨物，比起當(dāng)今多數(shù)常規(guī)的圓筒形機(jī)體和雙翼來(lái)講，這綜合為一體的飛機(jī)提供了更大的結(jié)構(gòu)空間，作為轟炸機(jī)來(lái)講能更多地?cái)y帶彈藥。

Ｘ－４８飛機(jī)為流線(xiàn)型外形，工作的效能也隨之更高。此外它還具有的優(yōu)良性能是可遠(yuǎn)距離躲避敵方武器的攻擊。２００４年ＮＡＳＡ將計(jì)劃試飛重８１０公斤、長(zhǎng)１０米的Ｘ－４８模型機(jī)。

Ｘ型無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)

美國(guó)國(guó)防部試驗(yàn)無(wú)人駕駛飛機(jī)已達(dá)半個(gè)世紀(jì)之久，只是到現(xiàn)在才真正發(fā)展出具有攻擊能力的無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)，它能在不危害美軍飛行員的情況下，作為先鋒部隊(duì)摧毀敵軍防空系統(tǒng)。在現(xiàn)國(guó)防部長(zhǎng)拉姆斯菲爾德打算提出的美軍新戰(zhàn)略中，無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)已被列為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。

無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)的體形及作戰(zhàn)能力與傳統(tǒng)戰(zhàn)機(jī)相差不大，但造價(jià)卻便宜很多，更能迅速大批生產(chǎn)應(yīng)付戰(zhàn)爭(zhēng)需要。布什曾在關(guān)于調(diào)整美國(guó)國(guó)防戰(zhàn)略的講話(huà)中重點(diǎn)提及此類(lèi)戰(zhàn)機(jī)。

Ｘ－４５、Ｘ－４６、Ｘ－４７和Ｘ－５０均被美國(guó)軍方計(jì)劃研制成無(wú)人駕駛飛機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)ＵＣＡＶ。在這些最新設(shè)計(jì)的Ｘ型飛機(jī)中，Ｘ－４５Ａ型最有潛力。２００２年５月２２日，ＮＡＳＡ在加州愛(ài)德華的德萊頓飛行研究中心完成了它的首次飛行，盡管飛行僅持續(xù)１４分鐘，但美國(guó)空軍和該計(jì)劃發(fā)起人、美國(guó)國(guó)防先進(jìn)項(xiàng)目研究署（ＤＡＲＰＡ）立即予以認(rèn)可，因?yàn)樗诩夹g(shù)上取得突破性進(jìn)展，如果它的編隊(duì)飛行、動(dòng)作配合都十分協(xié)調(diào)的話(huà)，用３～４架組隊(duì)執(zhí)行任務(wù)，將定能成群獵食。

為此美軍方安排在２００３年下半年再次試飛。到２００６年，比Ｘ－４５Ａ機(jī)更大的Ｘ－４５Ｂ將顯示出它更引人入勝的技巧：在戰(zhàn)斗中，它將執(zhí)行更重大的使命，能有效壓制敵人空中的防御能力。由于它能在航空母艦的飛行甲板上起降，比起以陸為基地的飛機(jī)來(lái)更符合海軍戰(zhàn)機(jī)的技術(shù)要求。

展望海洋作戰(zhàn)必須具有遠(yuǎn)程作戰(zhàn)能力的趨勢(shì)，ＤＡＲＰＡ提出興建海軍無(wú)人駕駛飛機(jī)的項(xiàng)目———Ｘ－４６無(wú)人戰(zhàn)機(jī)已指定由波音公司研制。Ｘ－４７給予諾思羅普公司制造。２００３年２月２３日，在美國(guó)的中國(guó)湖海軍航空作戰(zhàn)中心，一架嶄新的Ｘ－４７Ａ型戰(zhàn)機(jī)實(shí)施了一次意義重大、１２分鐘的自動(dòng)控制飛行，而且成功地在一艘航空母艦的飛行甲板上安全著落，之前，歷史上還未有一架無(wú)人駕駛飛機(jī)在艦只飛行甲板上著落過(guò)。

Ｘ－４７內(nèi)舵約８米見(jiàn)方，成菱形狀的機(jī)體顯示其能被廣泛使用的空間。機(jī)殼由輕質(zhì)復(fù)合材料制成，先進(jìn)的自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)分分秒秒校正著操縱面，來(lái)排除尾翼的欠缺，其動(dòng)力裝置用的是普拉特和惠特尼ＪＴ１５Ｄ－ＳＣ發(fā)動(dòng)機(jī)，它能產(chǎn)生１４００公斤的有效推力。

在所有美國(guó)最新研制的Ｘ系列飛機(jī)中，最受陸軍和海軍青睞的首推超先進(jìn)、有飛行奇觀(guān)之稱(chēng)的Ｘ－５０無(wú)人駕駛戰(zhàn)機(jī)，它勝過(guò)Ｘ－４９型戰(zhàn)機(jī)，它的升降舵及水平安定面位于機(jī)翼前方，屬鴨式飛機(jī)，但外形酷似一只蜻蜓。這是一架極其完美，對(duì)半平衡于旋轉(zhuǎn)器和飛機(jī)固定機(jī)翼之間的戰(zhàn)機(jī)，此外還能在活動(dòng)范圍較高地域，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)起飛場(chǎng)地和回飛系統(tǒng)情況下自行起飛和降落，且飛行速度極快，它能高速飛行是因?yàn)樾砟茉陲w行中停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)體在空中減少阻力，加速飛行。

美國(guó)軍方之所以對(duì)研制無(wú)人駕駛飛機(jī)甚至高超音速轟炸機(jī)如此感興趣，其中一個(gè)重要原因是美軍現(xiàn)在的王牌飛機(jī)———戰(zhàn)斗機(jī)的隱形技術(shù)已被識(shí)破。例如，捷克已發(fā)明一種能偵測(cè)Ｂ－２隱形轟炸機(jī)和Ｆ－１１７隱形戰(zhàn)斗機(jī)的雷達(dá)。此外，據(jù)報(bào)其他國(guó)家也已掌握了破解隱形戰(zhàn)機(jī)的雷達(dá)技術(shù)。因此，將來(lái)的轟炸機(jī)必須靠速度和在更高空進(jìn)行轟炸才能達(dá)到目的。目前，美軍主要靠３種轟炸機(jī)作長(zhǎng)途攻擊：Ｂ－５２、Ｂ－１Ｂ和Ｂ－２轟炸機(jī)。它們的速度及最遠(yuǎn)航程均有限，因而需要在海外基地部署。但以高超音速轟炸機(jī)的速度，美國(guó)只要在東西兩岸部署了它，便可在數(shù)小時(shí)內(nèi)轟炸全球任何地方，這就可省掉在海外駐軍帶來(lái)的外交及開(kāi)支問(wèn)題。估計(jì)無(wú)人駕駛高超音速轟炸機(jī)將主要被用于攜帶核武器攻擊他國(guó)，以威懾如俄羅斯、伊拉克、朝鮮、印度、巴基斯坦等國(guó)。美國(guó)將可憑借此機(jī)，鞏固其軍事霸權(quán)地位。