Ｘ－５１Ａ驗證機首次公開亮相

溫　杰

2009年6月25日，波音公司將首架x-51A驗證機運抵愛德華茲空軍基地的710工廠，從7月6日正式開始各項地面試驗。作為美國空軍、NASA和DARPA聯(lián)合提出了一項計劃，X-51A驗證機采用了一臺SJX61-2(簡稱x-2)超燃沖壓發(fā)動機，旨在驗證吸氣式高超音速推進技術(shù)的可行性。目前，各項關(guān)鍵技術(shù)均取得了重大突破，已經(jīng)進入到飛行試驗準備階段，首次試飛正在蓄勢待發(fā)。

x-51驗證機采用了楔形頭部、升力體機身和腹部進氣道，后部采用了4個控制面，長度為4.26米，空重約635公斤。它采用了乘波構(gòu)型，通過專門設計的尖銳頭部，精確組織和分布所需的激波系，所產(chǎn)生的壓力直接作用在機體下方，從而提供升力。頭部采用了鎢材料，外部覆蓋了二氧化硅隔熱層，以承受高溫載荷。

x-2超燃沖壓發(fā)動機具有兩個工作模態(tài)，采用了閉環(huán)熱管理系統(tǒng)，使碳氫燃料直接通過超燃沖壓發(fā)動機的殼體，利用高超音速所產(chǎn)生的熱量實現(xiàn)熱交換平衡，不僅解決了發(fā)動機的結(jié)構(gòu)冷卻問題，還將JP－7燃料裂解成為更容易揮發(fā)的成份。全權(quán)限數(shù)字式發(fā)動機控制系統(tǒng)根據(jù)不同工作狀態(tài)的需要，將這些氣態(tài)成份噴射到超音速氣流中，實現(xiàn)完全燃燒，產(chǎn)生所需推力。

按照試飛程序，B-52在大約15000米高空投放整個X-51A試驗系統(tǒng)。首先，助推器持續(xù)燃燒30秒鐘，將整個系統(tǒng)加速到M4.6～4.8。在助推過程中，空氣將進入X-2超燃沖壓發(fā)動機內(nèi)，通過級間段流出，先起動進氣道，然后逐漸加熱發(fā)動機及其燃油。在助推器分離后，X-51A驗證機將借助慣性繼續(xù)滑行數(shù)秒鐘，其后在X-2發(fā)動機內(nèi)部首先點燃乙烯，再燃燒JP-7燃油，借助于產(chǎn)生的推力不斷加速。整個動力飛行過程大約300秒，預期飛行速度達到M6.5。隨著全部燃料消耗殆盡，X-51A驗證機將開始減速，墜落進太平洋。

按照試飛計劃，x-51第一次系留飛行試驗將于今年8月在愛德華茲試驗場進行，主要測試各條通信與遙測

線路。模擬演練預計將于9月在太平洋上空進行。從2009年10月底至2010年2月底，美國空軍預計將陸續(xù)實施4次飛行試驗，旨在順利實現(xiàn)點火并加速到設計馬赫數(shù)。

如果X-51A驗證機的發(fā)射試驗達到預期目標，這項計劃將直接推動高超音速武器的型號研制，還將成為發(fā)展吸氣式空間飛行器和全球打擊／偵察系統(tǒng)的關(guān)鍵一步。美國空軍希望借助于這項計劃，在2015－2020年間研制出巡航速度M6的遠距空地導彈，從而實現(xiàn)醞釀多年“全球敏捷打擊”計劃。