X-51及高超声速飞行器简介
高超音速飞行器
高超音速飞行器高超音速高超音速，指物体的速度超过5倍音速（约合每小时移动6000公里）以上。
高超音速飞行器主要包括3类：高超音速巡航导弹、高超音速飞机以及空天飞机。
它们采用的超音速冲压发动机被认为是继螺旋桨和喷气推进之后的“第三次动力革命”。
高超音速飞行器高超音速飞行器被视为下一代飞行技术，根据俄亥俄州空军研究实验室高速系统分部的负责人罗伯特·梅谢尔（Robert Mercier）介绍：“我们取得对高超音速飞行技术的掌握，就如同从螺旋桨式的飞行时代过渡到喷气式飞行时代，自莱特兄弟（Wright brothers）以来，我们一直在研究如何使飞行变得更好、更快。
目前，高超音速飞行技术就是航空界潜在的前沿领域之一，我相信我们正在等待着进入这个舞台。
”X-43X-43系列高超音速飞机是美国航空航天总署秘密研制的无人驾驶飞机，看上去很像一块漂亮的冲浪板。
1996年开始研制，2004年第二次试飞成功，并突破7被音速。
X-43X-51X-51A是美国空军研究实验室（AFRL）与国防高级研究计划局（DARPA）联合主持研制的超燃冲压发动机验证机——乘波飞行器（SED-WR，Scramjet Engine Demonstrator-Waverider）。
它由波音公司与普拉特·惠特尼（简称普惠）公司共同开发，由一台JP-7碳氢燃料超燃冲压发动机推动，设计飞行马赫数在6～6.5之间。
这个计划的终极目标就是要发展一种比美国原武器库中任何一种导弹的速度都要快5倍以上，可以在1小时内攻击地球任意位置目标的新武器。
[1]X-51美军的挚爱屡试屡败的X-51高超音速飞行器，究竟是省钱利器还是吞金猛兽？包括其东家美国空军在内，人们至今找不到明确的答案。
8月14日，被美国空军寄予厚望的X-51高超音速飞行器再度亮相，由B-52轰炸机在太平洋上空投放后进行测试。
然而，由于一片尾舵突发故障，通体细长的X-51仅坚持了16秒便失控坠海，不知所踪，它的第三次飞行试验只得草草收场。
X51高超音速飞行器
X51高超音速飞行器据提前出版的美国著名科技刊物大众机械师介绍，美国空军研究试验室正在开展一个名为“驭波者”X－51的新一代超高速导弹项目，前期的测试工作已经完成，目前正在进行地面测试，整个项目的试验到2008年结束，预期2009年能正式发射。
根据公布的性能指标，X－51头部扁平，充分考虑到高速飞行时的空气动力学需求，外形借鉴了宇宙飞船和巡航导弹的特点。
弹体由镍合金制成，长约3.5米，重量和体积都与一般的导弹差不多，可任意搭载到轰炸机或战斗机上，是一种标准的空对地巡航导弹。
但它的速度又让它有别于其他巡航导弹。
据介绍，X-51由B－52轰炸机带到3.5万英尺的高空发射，然后速度达到5马赫，也即约6000公里／小时，在20分钟内从阿LA伯海打到阿富汗东部，也几乎可以在一小时内对地球上任何一处目标实行精确打击。
X-51将是世界上第一个能够达到如此高速的空射巡航导弹，以前，只有弹道导弹和宇宙飞船才能达到这种速度。
X51采用超燃冲压发动机验证机(S ED-WR),该验证发动机长26英尺,4000磅,采用碳氢燃料.据美国《空中攻击网站》2010年3月9日报道，美国空军即将开始对X-51“乘波者”高超声速飞行器进行首次飞行试验，试验总共将进行4次。
与以前的同类飞行器相比，X-51能够提供更长的滞空时间与更远的飞行距离。
X-51高超声速飞行器的首飞预计将在3月底进行。
波音公司位于圣路易斯市的防御、空间及安全系统分部从2003年开始承担空军研究实验室(AFRL)和国防预先研究计划局(DARPA)的这一研制任务。
环球时报5月27日报道美国于5月26日在加利福尼亚州南部太平洋海岸的军事基地，成功试飞一架高压喷气动力驱动的高超音速X-51A飞行试验机。
X-51采用普惠公司制造的空气式超音速燃烧冲压引擎，可提供超过200秒的动力冲压支持，使飞机在短时间内提速至5马赫。
之前最长的动力冲压时间来自美国航空航天局所制造的试验机X-43——可提供12秒的动力支持。
高超声速飞行器讲解学习
About Conclusion
About Conclusion
高超音速飞行器的一些特性类似于超音速飞机，但是它仍有许多独特的 特点，使高超音速飞行器的设计特别具有挑战性。高超声速飞机通常具有更 流畅，楔形的几何外形。因为它们在大气中维持高速，因此最小化阻力是重 要的。许多设计也参考了乘波者外形，这样冲击波可以产生额外的升力。而 航天器倾向于更钝，依靠分离的弓形冲击波以尽可能快地减速。
About Aerodynamic Issues
About Hypersonic
我们对两种不同类型的飞行器进行评估：高超 声速运载器和航天器，他们的共有特点和不同之 处将被对比。
高超声速飞行器设计最大的问题之一就是空气 动力学问题。由于飞行器的速度范围非常广，设 计必须满足几个经常会互相矛盾的要求。
About Hypersonic Lift
近年来，有很多解决不同几何形状绕流问 题的方法被发明。例如激波膨胀法。
但是没有任何一种方法普遍适用于任何飞 行器外形，设计师需要对各种方法的基本原 理和基本假设有良好的理解。
左表展示了用于估算高超音速空气动力学 性能的各种压缩和膨胀方法的列表。这些方 法构成SHABP软件的一部分。
然而，我们重点关注的是减少飞行器上升段的 空气阻力（以及高超声速飞机的巡航段）。左图 是多种不同航天器的最大飞行速度。
About Hypersonic
只要发动机动力足够强大，飞行器可以只依靠推 力。无升力（弹道式）飞行器不依赖气动升力，因 此造成了流线型、低阻力外形，但是它们的横向稳 定性和操纵性很差。
----P. L. Roe
About Hypersonic
X-51
Space Ship
Aircraft
美X-51A高超声速飞行器基本情况概要及几次飞行情况简介
美X-51A高超声速飞行器基本情况概要及几次飞行情况简介1简介x-51A是美国空军研究实验室（AFRL）与国防高级研究计划局（DARPA）联合主持研制的超燃冲压发动机验证机——乘波飞行器（SED-WR，Scramjet Engine Demonstrator-Waverider）。
它由波音公司与普拉特〃惠特尼（简称普惠）公司共同开发，由一台JP-7碳氢燃料超燃冲压发动机推动，设计飞行马赫数在6～6.5之间。
这个计划的终极目标就是要发展一种比美国原武器库中任何一种导弹的速度都要快5倍以上，可以在1小时内攻击地球任意位臵目标的新武器。
2012年8月14日，X-51A第3次试飞，从纽约飞到伦敦将只需不到一个小时。
X-51飞行器2研发背景2.1“全球快速打击计划”的推动“全球快速打击计划”提出于20世纪90年代，目的是让美军能在1小时内用常规武器打击地球上的任何目标。
美国的“快速全球打击”计划将分阶段实施，近期实施海军“三叉戟”导弹的常规改装计划，中期实施海军的“潜射全球打击导弹”方案和空军的助推一滑翔式导弹方案，远期实施正在研究的“高超声速巡航导弹”等方案。
该计划的关键在于“速度”，配套研制的各种飞行器都必须达到5倍以上的声速，其中最具代表性的就是X-51。
五角大楼的决策者们念念不忘多年前的一个深刻教训。
1998年8月20日，位于阿拉伯海上的美国“林肯”号航母战斗群发射了数枚“战斧”巡航导弹，攻击阿富汗东部塔利班训练营地，目的是清除本〃拉登。
“战斧”巡航导弹的最大飞行速度为885千米/时，飞行了1770千米，耗时长达2个小时。
结果，拉登在导弹飞抵前一个小时刚刚离开了训练营地。
这次行动的失败给美国国防部留下了无法弥补的遗憾，从而促使了高超音速武器的研制工作开始加速。
2001年9月l1日，美国本土首次遭到恐怖组织的大规模攻击，促使布什政府开始积极调整美国的军事战略，以应对新形势下难以预测和控制的各种威胁。
X-51验证机
X-51验证机长期以来，美国国防部一直大力推动高超音速武器的研究，只是由于一些关键技术进展相对缓慢，这些研究一直处于低速发展状态。
2007年伊始，美国“全球敏捷打击”计划呈现出逐步加速的态势，一系列用于满足远程、敏捷打击需求的方案公之于众，各项飞行试验正在紧锣密鼓地准备着。
其中，波音公司与普惠公司联合研制的X-51验证机已经初露端倪，主要用于验证高超音速巡航导弹所需的关键技术，引起世界各国的极大关注。
全新作战需求X-51验证机的问世首先是作战需求的直接牵引。
自20世纪末以来，美国国防部就着手研究未来远程攻击武器平台的各种候选方案，以便尽早地用于新型攻击武器上，在数分钟内攻击全球的任何一个高价值目标。
随着作战需求的不断明确，五角大楼将其命名为“全球敏捷打击”（Prompt Global Strike）计划，并先后提出了两种主要候选方案：潜射的“三叉戟”Ⅱ常规型弹道导弹和高超音速巡航导弹。
从技术角度看，前者是美国海军正在考虑的一种过渡方案，只需要几亿美元的研制经费，经过改装的第一艘“俄亥俄”级核动力潜艇就可以在两年内承担“全球敏捷打击”任务。
美国海军认为，“俄亥俄”级一旦接到总统下达的攻击命令，就能迅速发射“三叉戟”Ⅱ弹道导弹，装填有破片式钨棒的常规弹头所产生的“金属风暴”将可以摧毁任何一个目标。
如果五角大楼战略家们设想的计划顺利实施，地球上没有任何地方可以躲过这种毁灭性的打击。
考虑到常规型“三叉戟”Ⅱ弹道导弹的外观和飞行过程都与携带核弹头的“三叉戟”ⅡD5型弹道导弹极为相似，因此，这种有引发第三次世界大战危险的方案在美国国会尚存争议。
于是，积极发展高超音速巡航导弹就成为了一个比较现实的选择。
其中，X-51验证机在关键技术方面不断成熟，引起美国空军的极大关注。
早在20世纪90年代末，DARPA就在“先进快速反应导弹验证机”（ARRMD）计划中开始初步从事有关乘波机的军事应用研究。
作为这项工作的延续，美国空军研究实验室（AFRL）在2003年初制订出一项“吸热式碳氢燃料超燃冲压发动机飞行验证机”（EFSEFD）计划，后来改称为“超燃冲压发动机验证机－乘波者”（SED-WR）。
“驭波者”来袭美国空军X—51A高超音速飞行器试验成功
“驭波者”来袭美国空军X—51A高超音速飞行器试验成功工程基础。
研制发展背景美国高超音速飞行领域研究由来已久，如上世纪50年代研制的最大速度达到4.5马赫的超音速验证机X-7以及60年代研制的著名SR-71“黑鸟”高空高速侦察机和最大速度可达3.6马赫的D-21B无人侦察机。
这些飞行器之所以能达到如此高的飞行速度，关键就是这些飞行器都采用冲压发动机。
冲压发动机的工作过程就是飞行器高速飞行时迎面高速来流进入发动机进气道后经过减速，提高静压力的过程。
具体地讲，高速气流经过多道激波扩压减速后，气压和温度升高。
气流进入燃烧室并与燃油混合燃烧，燃烧温度达到2000℃以上，燃烧后的废气经过膨胀加速，最后由喷口高速喷出，从而产生强大的推进力。
由于该过程不需要笨重的、高速旋转的空气压气机和涡轮，所以冲压发动机的推比很高。
受冲压效果及效率的影响，冲压发动机在较低航速下一般不能自行工作，需要额外动力源推进加速，所以这种发动机需要串接一个助推火箭发动机。
受冲压发动机飞行包线、使用范围以及效率的影响，冲压发动机适合飞行在动压在25千帕～70千帕范围内。
如果动压过小，会导致发动机进气压差小，发动机效率低，推力小。
如果动压过大，则会导致热障温度高、飞行阻力大，给机身结构重量以及耐热带来更高的要求。
对于传统常规冲压发动机，进入燃烧室的气流速度降到亚音速，所以这种发动机又叫亚燃冲压发动机，适合在3万米高度、5马赫速度以下范围工作。
当飞行器的飞行速度超过5马赫时，传统常规亚燃冲压发动机已经不能正常工作，这时就需要采用超燃冲压发动机。
所谓超燃冲压发动机就是，进入燃烧室的压缩空气来流速度不再降低到亚音速，而是仍然保持超音速，并在超音速情况下燃烧。
由于超音速燃烧过程中气流速度下降、压力增加（这一点正好与亚音速燃烧相反），所以超燃冲压发动机在冲压段与燃烧室之间增加了隔离段，防止超音速燃烧时上升的压力反方向影响冲压气流，导致阻塞进气，影响发动机正常工作。
超燃冲压喷气发动机飞行器X_51A的巧妙设计
果 。阐述了超燃冲压飞行器的工作原理 , X 51A 超燃冲压发 动机飞行器为克 服冲击 波 、高温 等严 酷环境 采取 的技术 措 施 , 分析了超燃冲压发 动机在远距离打击武器 、超高速民用 航空和卫星运载工具 方面的潜在用途 。 关键词 弹 超燃 冲压发 动机 X 51A 火箭 导
超燃冲压发动机将使航空器的飞行速度有重大 突破, 从而引发自喷气发动机取代螺旋桨发动机以 来航空技术的又一次更为深刻的革命。 1 X 51A 的首次飞行试验 1 . 1 项目发展背景 2010年 5 月 26 日, 美国空军在南加州太平洋 靶场进行了 X 51A 的首次动力飞行试验。 X 51A 是一项不载人的超燃冲压发动机演示飞 行器计划 , 它由美 国空军、国 防高级研 究计划局 ( DARPA ) 、国家航空航天局、波音公司和普惠公司 洛克达因分公司合作开展。 追溯 20 世纪 90年代, 空军研究实验室曾有一 个极高超声速推进计划 ( H yT ech) , 并由普惠公司 洛克达因分公司为其开发一种碳氢燃料的超燃冲压 发动机 , 这正是今天 X 51A 使用的 SJX61 发动机的 雏形。 超燃冲压发动机是这个项目最关键的技术, 为 试验超燃冲压发动机的飞行性能, 专门设计了一种 发动机 /飞 行器一体、能够自由飞行的演示飞行器。
图 4 X 51A 超燃冲压喷气发动机试飞器示意图
气中捕获大量的空气, 因而飞行器的外形设计得像 一个巨大的空气铲 ( 如图 4 所示 )。超燃冲压发动机 的外 形、进气 口、气流通 道的设计 是很复杂 的工 作, 需要计算机反复模拟气流场、实物进行风洞试 验, 对气流通路和轮廓赋形, 逐步逼近达到最佳, 这是一项耗时长、费用高的工作。
白延隆 白 云
摘
要
介绍了 X 51A 飞行器的第一次飞行试验 及结
美X-51A高超声速飞行器基本情况概要及几次飞行情况简介
美X-51A高超声速飞行器基本情况概要及几次飞行情况简介1简介x-51A是美国空军研究实验室（AFRL）与国防高级研究计划局（DARPA）联合主持研制的超燃冲压发动机验证机——乘波飞行器（SED-WR，Scramjet Engine Demonstrator-Waverider）。
它由波音公司与普拉特〃惠特尼（简称普惠）公司共同开发，由一台JP-7碳氢燃料超燃冲压发动机推动，设计飞行马赫数在6～6.5之间。
这个计划的终极目标就是要发展一种比美国原武器库中任何一种导弹的速度都要快5倍以上，可以在1小时内攻击地球任意位臵目标的新武器。
2012年8月14日，X-51A第3次试飞，从纽约飞到伦敦将只需不到一个小时。
X-51飞行器2研发背景2.1“全球快速打击计划”的推动“全球快速打击计划”提出于20世纪90年代，目的是让美军能在1小时内用常规武器打击地球上的任何目标。
美国的“快速全球打击”计划将分阶段实施，近期实施海军“三叉戟”导弹的常规改装计划，中期实施海军的“潜射全球打击导弹”方案和空军的助推一滑翔式导弹方案，远期实施正在研究的“高超声速巡航导弹”等方案。
该计划的关键在于“速度”，配套研制的各种飞行器都必须达到5倍以上的声速，其中最具代表性的就是X-51。
五角大楼的决策者们念念不忘多年前的一个深刻教训。
1998年8月20日，位于阿拉伯海上的美国“林肯”号航母战斗群发射了数枚“战斧”巡航导弹，攻击阿富汗东部塔利班训练营地，目的是清除本〃拉登。
“战斧”巡航导弹的最大飞行速度为885千米/时，飞行了1770千米，耗时长达2个小时。
结果，拉登在导弹飞抵前一个小时刚刚离开了训练营地。
这次行动的失败给美国国防部留下了无法弥补的遗憾，从而促使了高超音速武器的研制工作开始加速。
2001年9月l1日，美国本土首次遭到恐怖组织的大规模攻击，促使布什政府开始积极调整美国的军事战略，以应对新形势下难以预测和控制的各种威胁。
四川省绵阳市中考语文试题研究9篇说明文阅读
9篇说明文阅读生活百科：一、阅读下面的文字，完成1～4题。
生物钟的奥秘①生物钟又称生理钟。
它是生物体内的一种无形的“时钟”，实际上是生物体生命活动的内在节律性。
这个“时钟”会回应外部的信号，特别是光信号，使身体内部的时间与环境时间达到同步。
生物钟究竟由大脑的哪个部位控制呢？目前，科学家鉴定出了哺乳动物的生物钟调节器是位于下丘脑的视交叉上核（简称SCN），通过SCN控制松果体调节褪黑素分泌的水平，从而帮助哺乳动物调节昼夜节律和其他生物效应。
如果SCN区域被破坏，啮齿动物就丧失了它们在进食和其他行为方面的生理节奏。
②一个人坐飞机一天之内就可以跨越大半个地球，但生物钟的转变可不会这么快，所以人体就会产生时差反应。
即使视觉神经传递给大脑“现在是白天”的信息，可身体还是会在原定时间内分泌褪黑素，让人昏昏欲睡，直到生物钟自我调整到适应新时区的昼夜。
一般跨越的时区越多，“倒时差”需要的时间越长。
有研究发现，与向东穿越时区相比，人体更适应向西飞行。
这是因为控制生物钟或昼夜节律的细胞的运作日程表并不是24小时制，它们的一天更接近24.5小时。
所以朝着延长一天时间的方向，即向西飞行时，生物钟的调节会容易一些。
③时差反应并不只出现在乘坐飞机的人群中，即使宅在家中不出门也会产生“时差”。
这种现象被称为“社交时差综合症”，“患者”主要是那些休息日与工作日作息不同的人群，比如，工作日早睡早起，而周末却晚睡晚起，这种切换同样会导致人体生物钟与外界时间不同步。
一项研究就发现，相比周末也能按时起床的人来说，周末和工作日睡眠时间天差地别的人更容易长胖，新陈代谢也会出现问题。
④当黑暗来临，大脑通过释放褪黑素到血液中，使人睡意升起；清晨天亮之后，褪黑素的分泌被抑制了，人又来了精神。
人们就这样遵循日出而作日落而息的规律生活着。
直到人造光线的出现，无形中扰乱了自然为人类调好的生物钟，人的睡眠因此大受影响。
睡眠的过程其实是身体维护保养的过程，肌肉的增长、组织的修复、蛋白质的生成及生长激素的释放等。
从 X-1 到 X-50(——美国 X 系列试验飞行器简史)
从X-1 到X-50(——美国X 系列试验飞行器简史)英文字母X 是“Experimental”这个单词的缩写，即“试验的”之意，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。
为了探索航空航天领域众多的未知领域，美国人开始了X 系列试验飞行器的研究工作。
1945 年初，世界上第一架火箭动力试验机XS-1（后来命名为X-1）在美国军方的资助下首飞成功。
这之后，X-3、X-4、X-5 等一大批试验飞行器相继飞上了蓝天。
在随后近三十年的发展过程中，以X 冠名的试验飞行器几乎每年都要研制一种，其研制速度也快得惊人，这段时间因而也成为了X 系列试验飞行器发展的黄金时期。
越南战场上的节节失败和苏联全球范围内的战略紧逼，让美国开始进入战略调整阶段。
在这种大环境下X 系列试验飞行器的研制计划也陷入了停顿，从1971 年至1983 年美国没有进行任何一种X 型试验机的研制工作。
强硬的里根总统上台后，沉寂了多年的X 系列试验飞行器计划终于迎来了转机，1984 年X-29A 前掠翼试验机的首飞成功重新拉响了美国向未知航空航天领域前进的号角。
仅在上个世纪九十年代的十年间，就先后有14 种X 型试验飞行器投入研制，X 系列试验飞行器计划的第二个黄金发展时期来到了。
今天，X 系列试验飞行器已经不再单纯以“更高、更快”作为其发展目标了，跨大气层飞行器、太空营救系统、无人隐形武器投送平台等成为新的发展亮点。
可以肯定的是，在未来的日子里我们一定会看到越来越多更加先进的X 系列试验飞行器飞上蓝天……图片附件: 20051231182206.gif (2006-1-4 09:15, 11.58 K)第一部分：X-1------X-10X-1X-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。
超高声速飞行器
超高声速飞行器摘要：高超声速飞行器一般是指飞行速度超过5倍音速的飞机、导弹、炮弹之类的有翼或无翼飞行器,具有较高的突防成功率和侦查效能,能大大扩展战场空间。
高超声速飞行器潜在的巨大军事和经济价值使得当前世界各军事大国纷纷投巨资到该领域,成为21世纪世界航空航天事业发展的一个主要方向。
近年来,各军事大国在推进技术、结构材料、空气动力和飞行控制等关键技术研究方面积累了丰富经验,对高超声速飞行器未来的发展奠定了基础。
关键字：超高声速、飞行器、推进技术。
一、飞行器的发展历程人类向往飞行的理想几乎伴随这整个人类的历史。
最初，人们受到鸟类的启发而使用人造翅膀，但是发现这并不现实。
人类的身体对于人造翅膀而言过于的沉重。
并且在探索的早期人类并不了解鸟类飞行的空气动力学原理。
经过一系列的探索，到了18世纪后期，人类发明了热气球。
1783年热气球首次载人升空。
随后出现了飞艇。
相比于热气球，带有推进装置、载重更大的飞艇更具实用性。
飞艇的出现并未宣告飞行器的发展并未就此停歇。
人类还是研制机动性更好的飞行器。
1903年，由莱特兄弟制造的人类第一架飞机——飞行者1号，并成功升空。
莱特兄弟总共制造了三架“飞行者”号飞机。
“飞行者”三号是其中最成功的一架，其飞行成绩为38分钟飞行38.6km。
“飞行者”三号飞机的成功宣布飞机终于具有了实用性。
至此人类迎来的飞机时代。
自飞行者之后活塞式螺旋桨飞机得到了极大的发展，飞行时速不断地提高。
但是螺旋桨式飞机存在着速度上限。
当螺旋桨尖端线速度接近声速时，空气会被极具压缩，而这部分压缩空气来不及散开，在桨端形成一个巨大的阻力，称为激波阻力。
此时桨端的空气将粘滞在桨叶表面，使螺旋桨的效率降低。
这便是螺旋桨飞机不能飞得更快的原因。
为了克服螺旋桨飞机的这一速度上限，人们研制了喷气发动机。
喷气发动机构造不同于活塞式螺旋桨，因此飞机可以飞得更快。
随着发动机性能的提升以及飞行器气动外形的升级，飞机的速度已经能达到2马赫。
美军又在研究超高音速飞行器
美军又在研究超高音速飞行器据美国军事官员称，美国空军正在与军队的国防高级研究计划局(DARPA)合作一个新的项目——测试超高音速飞行能力。
实验方案正在最后定稿的过程中，旨在促进对超高音速飞行的研究，包括从开始于2004年的空军价值3亿美元的X-51A Waverider 的方案中获取信息。
无人驾驶机X-51A在5月1日成功完成了该计划的最后飞行，在计划好的紧急迫降前6分钟内，X-51A达到了最高速度5.1马赫(音速的5倍多)，行驶了230多海里英里(425公里)。
空军官员当时说，这种超高音速飞行器飞行试验时间是有史以来最长的。
根据空军首席科学家Mica Endsley说。
五月份飞行测试实验使用的是波音公司最新的X-51A飞行器，目前没有再造飞行器的计划，但美国空军和DARPA合作的新方案将会建立在X-51A设计的基础上，将仔细寻找使超高音速技术更易于操作的方法。
“我们的X-51飞行非常成功，它展现了超高音速飞行器的速度。
” Endsley告诉Military网站，“我们现在正和DARPA合作一个后续的合资谅解备忘录的方案。
”美国军方官员说超高音速技术可以用来开发新的武器，飞机能够在很短的时间内到达地球上任何地方，超高音速飞行通常能达到任何5马赫以上的速度。
在海平面上，声音的速度是大约763英里(1,226公里/小时)。
5月1日，连接在一架B-52H“同温层堡垒”机翼的底面的X-51A从位于加利福尼亚州的爱德华兹空军基地起飞，在大约50,000英尺(15,000米)释放助推器，并在仅仅26秒内采用固体火箭助推器加速到4.8马赫。
在60,000英尺(18,300米)的高空时，X-51A与火箭分离，并靠超音速燃烧冲压式喷气发动机达到5.1马赫。
DARPA还用该机构的自身HTV高超音速轰炸机进行了高超声速飞行试验。
在2011年8月，HTV 滑翔机最高速度达到20马赫，不过随后失去控制。
从美国试飞X-51A谈空天打击(图)
采用“乘波体”原理的X-51A将在大气层边缘飞行，极大地减小飞行阻力，提高飞行速度
然而，拦截亚轨道高超音速飞行器具有极大的困难，不等于亚轨道高超音速飞行器本身就没有极大的困难了，不然美国国会就不会仅仅是拨款一亿美元，而是一百亿甚至更多，加速实战部署、确保世界霸权了。亚轨道高超音速飞行器具有两大困难。第一是飞行器本身。在亚轨道高超音速飞行，巨大的热障使飞行器的升力、阻力、机动性和热力学现象紧密相关，主导飞机设计的空气动力学“升级”为空气热动力学，需要对很多本来熟知的现象重新认识。比如说，亚轨道高超音速飞行器不用机翼产生升力，而是用机体本身形成升力体，像水面由快艇拖带的滑水板一样产生压缩升力。超音速飞行形成的激波不仅是阻力的源泉，也是飞行器“踩”在激波的锋面背后“冲浪”的载体。“乘波体”在大气层内靠压缩升力和激波升力飞行，发动机从空气中汲取氧气燃烧，加速到飞离大气层的速度，然后在大气层外作亚轨道飞行，知道在地球引力作用下重新回到大气层内，开始下一个循环。这样的“乘波”飞行既利用了大气层内的氧气，避免像火箭一样被氧化剂占用大量的起飞重量，又得益于大气层外没有空气阻力的好处。然而，亚轨道高超音速飞行器不仅有亚轨道高超音速飞行段，还有在低空低速起飞、着陆和机动的飞行段，气动设计必须综合考虑各方面的要求。现在的航空航天技术还没有解决这一问题，X-51A还是靠B-52携带升空，取得一定的速度和高度后再靠自身动力加速到亚轨道飞行的。航天飞机没有完全实现水平起飞、水平着陆和加油后就可再次起飞的初衷，但在再入过程中的亚轨道高超音速机动飞行中获得了珍贵的第一手经验，使美国在这方面领先于世界。
X-51A
X-51A的简要介绍摘要：文章简述了美军X- 51A飞行器的组成以及计划目的和意义，探讨了其在研发过程中的五大独特方案，并具体分析了这五大独特技术,透析了其带来的启示。
并得出我国该如何做才能不落后。
0.引言X- 51A是美国空军研究实验室（AFRL)与国防高级研究计划局（DARPA)联合主持研制的超燃冲压发动机验证机—乘波飞行器SED- WR，Scramjet Engine Demonstrator- Waverider)。
它由波音公司与普拉特·惠特尼（简称普惠)公司共同开发，由一台JP- 7碳氢燃料超燃冲压发动机推动，设计飞行马赫数在6~6.5之间。
这个计划的终极目标就是要发展一种比目前美国武器库中任何一种导弹的速度都要快5倍以上，可以在1小时内攻击地球任意位置目标的新武器。
【1】1.X-51A飞行器的组成及怎样工作X-51A SED飞行器由巡航体、级间段、助推器组成。
HyTech发动机试验所用的飞行器是ARRMD计划研制的短的乘波体机身发展而来，发动机流道包括一个自启动进气道（马赫数为7 的激波贴口）和与飞行器一体化的二维喷管。
机身由波音公司Phantom 工厂制造，PWR 制造的发动机安装于机身上。
助推器是经洛克希德·马丁公司（Lockheed Martin ）改造的陆军战术导弹（A TACMS ），用它将飞行实验组件加速到超燃冲压发动机启动速度，然后分离。
级间段是几个气流可通过的管道，它使超燃冲压发动机的进气道在助推过程中处于启动状态，并通过气动加热。
在助推器分离之后，A VD 飞行器的巡航体和级间段分离，之后，巡航体由超燃冲压发动机推动进行自主飞行。
【2】2.X-51A的目的X-51A计划的主要目的之一是对美国空军的HyTech超燃冲压发动机进行飞行试验。
这种发动机使用吸热型碳氢燃料，能将飞行器的飞行马赫数从4.5提升到6.5。
此外，还有以下目的：其一是获取超燃冲压发动机的地面及飞行试验数据，以加深对物理现象的理解以及开发可用于超燃冲压发动机设计的计算工具；其二是验证吸热式燃料超燃冲压发动机在实际飞行状态下的生存能力；其三是通过自由飞行试验来验证超燃冲压发动机能够产生足够的推力。
高超声速飞行器结构材料研究与设计
高超声速飞行器结构材料研究与设计高超声速飞行器（Hypersonic aircraft）是指飞行速度超过5倍音速（即马赫数大于5）的飞行器。
由于其极高的速度和复杂的工作环境，高超声速飞行器的结构材料需要具备特殊的性能，以满足其在高速飞行过程中所面临的各种挑战。
本文将就高超声速飞行器结构材料的研究与设计进行探讨。
高超声速飞行器的结构材料设计首先需要考虑其在高速飞行过程中所承受的高温环境。
由于空气阻力和惯性冲击引起的空气摩擦，高超声速飞行器外壳表面温度可能会超过2000摄氏度。
因此，结构材料需要具备优异的高温抗氧化性能和热膨胀系数匹配性，以避免温度变形和热应力引起的结构破坏。
传统的高温合金和陶瓷材料具有较好的高温性能，但在高超声速飞行器应用中往往无法满足要求。
因此，新型的高温结构材料的研发至关重要。
一种有潜力的高温结构材料是碳复合材料。
碳复合材料由碳纤维和树脂基体组成，具有轻质、高强度、高刚度和良好的抗热性能。
碳纤维可以承受高温环境下的高强度载荷，而树脂基体可以提供刚度和抗压性。
碳复合材料还具有优异的热膨胀系数匹配性，可以减少由于温度变化引起的结构破坏。
因此，碳复合材料在高超声速飞行器结构材料中有很大的潜力。
除了高温环境外，高超声速飞行器的结构材料还需要具备良好的抗气动热应力和抗冲击性能。
高速飞行过程中，飞行器表面会受到高速空气流动引起的气动热应力和惯性冲击力的作用。
这些力量可能会导致结构变形、破裂和脱落。
因此，结构材料需要具备良好的抗气动热应力和抗冲击性能，以确保飞行器的结构完整性和安全性。
近年来，一种新型高超声速飞行器结构材料——陶瓷基复合材料也引起了广泛的关注。
陶瓷基复合材料由陶瓷颗粒和金属基体组成，具有高温抗氧化性能、优异的力学性能和抗热应力能力。
这些材料在高超声速飞行器中可以应用于热保护层和结构件，以提高飞行器的耐高温性和结构强度。
此外，高超声速飞行器结构材料的研究还涉及到先进制造技术的应用。
X_51A将进行飞行试验
X 251A将进行飞行试验▲ X 251A 飞行器飞行想象图 波音公司计划在2009年4月份完成首架X 251A 乘波体静态试验飞行器的组装工作,为下一步的高超声速飞行试验做准备。
高超声速飞行试验的目的是验证超燃冲压发动机在导弹和空间运载器上应用的可行性。
飞行试验预计于2009年10月底开始,包括几项内容,即进行燃料冷却式超燃冲压发动机飞行试验,将发动机装在气动不稳定、控制增强型高超声速飞行器上。
普惠火箭动力公司的液氢燃料超燃冲压发动机SYJ61将是首个装在X 251A 上进行试飞的发动机,将用于验证持续进行M a =6.5的飞行的能力。
作为美国空军研究实验室(AFRL )和国防高级研究计划局的联合研究项目,X 251A 项目主要是验证自由飞行、超燃冲压发动机推进的飞行器的可行性,为后续的远程、全球打击武器的研究作准备。
该超燃冲压发动机还可以作为组合循环发动机的一部分,用于两级可重复使用空间运载飞行器。
空军正在寻求可由下一代轰炸机携带的高速、防区外武器,因此,AFRL 、空战司令部和太平洋司令部在一个名为Tres pass/Tres pals 的项目下,对可选的远程打击武器进行评估。
Tres pass 主要针对空面武器,而Tres pals 针对的范围则更广,包括空基、陆基、海基打击任务。
研究的第一阶段还包括其它的高超声速项目,例如美国海军的HyFly 和RAT 2T LRS 。
AFRL 称,第一阶段预计将于2009年夏末完成,但要到2010年底才会决定是否会继续进行基于超燃冲压发动机的联合概念技术验证器研究。
与2004年NAS A 用气态氢燃料进行10s 速度为M a =9.6飞行的X 243A 高超声速试验飞行器不同的是,X 251A 项目的目的是提供能够长时间工作的、可用于武器的液氢燃料推进的超燃冲压发动机。
该发动机可携带122.47kg JP 27燃油。
巡航飞行器长4.267m ,试验目标是完成近300s 的全动力飞行,直至燃料耗尽。
X-51及高超声速飞行器简介
X-51及高超声速飞行器简介美国X-51A飞行器及总体设计及其关键技术简介Xxx摘要：从计划的背景、飞行器的构造、热防护材料研发测试以及实际飞行试验等方面对X-51A 的发展计划作了较为详细的介绍,并据此对美国发展高超声速飞行技术的研究流程和理念有个一定的了解与认识。
关键词：X-51A 高超声速导弹热防护系统结构材料飞行器引言：美国自二十世纪九十年代启动“全球敏捷打击”计划以来，一直处于低速发展过程中，该计划近期开始迅速升级，从改造“三叉戟”导弹开始，美国正推出一系列先进攻击武器概念，包括飞机、无人机和导弹。
其中，X-51高超声速巡航导弹是美国武器库目前速度最快的全球打击武器，可以在一小时内攻击地球上任一目标。
1项目概况巡航导弹在美国武器系统中具有特殊的地位，在未来信息化战争中，巡航导弹不要要成为首选的打击武器，也是美军实行远程军事打击的必备武器。
美国于20世纪90年代启动的“全球敏捷打击”计划自推出以来一直处于低速发展过程中,直至近年该计划开始迅速发展。
美国从改造三叉戟导弹开始,陆续推出一系列的先进攻击武器概念,包括新一代的飞机、无人机和导弹。
X-51A计划是由美国空军研究试验室(AFRL)、国防高级研究计划局(DARPA)、NASA、波音公司和普惠公司联合实施的旨在验证高超声速飞行能力的计划。
终极目标是发展一种马赫数达到5~7的可以在1 h内进行全球打击的武器,包括快速响应的空间飞行器和高超声速巡航导弹。
X-51A于2010年2月中旬进行了首次高超声速飞行试验。
X-51A的首飞创造了又一个人类历史记录———超燃冲压发动机推进的历时最长的高超声速飞行,刷新了X2 43创造的12 s的记录。
X2 51A首飞的成功意味着, 超燃冲压发动机将提供一种全新的快速全球打击能力。
据称,该高超声速导弹将能够在60 min内实施全球打击。
美国国防部/NASA的X2 51A项目则是这一新型武器系统方案的关键部分。
高超声速飞行器
高超声速飞行器高超声速飞行器一般是指飞行速度超过5倍音速的飞机、导弹、炮弹之类的有翼或无翼飞行器, 具有较高的突防成功率和侦查效能, 能大大扩展战场空间。
高超声速飞行器潜在的巨大军事和经济价值使得当前世界各军事大国纷纷投巨资到该领域, 成为21世纪世界航空航天事业发展的一个主要方向。
近年来, 各军事大国在推进技术、结构材料、空气动力和飞行控制等关键技术研究方面积累了丰富经验, 对高超声速飞行器未来的发展奠定了基础。
1高超声速飞行器基本概念1.1高超声速的产生和特点高超声速飞行器具有飞行高度高、速度快、侧向机动性好的优点, 能在很短的时间内抵达地球上的任何一点, 迅速打击数千或上万公里外的各类军事目标。
这主要是因为它具有高性能动力推进系统。
超燃冲压发动机、脉冲爆震发动机是高超声速飞行器的关键技术。
目前,各国发展高超声速技术主要选用燃料可在高超声速内流中稳定燃烧的高超声速燃料简称超燃冲压发动机。
超燃冲压发动机的适用范围为马赫数 5 ～16,飞行时不需要自身携带氧化剂, 直接从大气中吸收氧气, 作为助燃剂。
冲压发动机由进气道、燃烧室、推进喷管三部分组成。
所谓冲压, 就是迎面吸进的高速气流在进气道内被迅速扩张、减速、增压的过程。
当气压和温度升高后, 气体进入燃烧室与燃料混合燃烧, 经膨胀加速, 由喷口高速排出, 产生推力。
这项技术的结构质量轻、飞行成本低, 可控能力强、安全性好, 可长时间使用, 是实现高超声速飞行的理想动力装置。
脉冲爆震发动机适用于所有尺寸和所有速度的推进系统, 从发射到高空高超声速飞行甚至轨道机动都能使用, 尽管在50 km 以上时需要使用氧化剂, 但由于应用范围更广泛也更具革命性, 因此也是各国发展高超声速飞行器的热点。
高超声速飞行器具有以下优点:(1)飞行速度快, 全球到达。
未来的战争是高信息化、高智能化的战争, 未来的空中打击力量将主要依靠高度和速度取胜。
这种高超声速飞行器能在大约两个小时之内攻击全球任何角落的目标。
超高声速临近空间飞行器控制的关键技术
20km 100km 临近空间超高声速飞行器控制的关键技术0. 引言临近空间是指传统的航天和航空之间的空白区域，一般认为在20~100km 之间的空间领域，包括平流层的大部分区域、中间层和热层的部分区域。
其下面的空域我们通常称之为“天空”，是传统航空器的主要活动空间；其上面的空域就是我们平常说的“太空”，是卫星等航天器的运行空间。
临近空间飞行器特指能在临近空间作持续飞行并完成一定使命的飞行器, 因此不包括只是穿越该区域飞行的飞行器。
临近空间飞行器根据飞行速度的不同，可分为低速临近空间飞行器和高速临近空间飞行器。
低速临近空间飞行器类型主要有：气球、飞艇、无人机和太阳能飞机等；高速临近空间飞行器一般包括超声速、高超声速临近空间飞行器和亚轨道飞行器等。
临近空间高超声速飞行器是指主要在临近空间内飞行，并且完成特定任务的马赫数大于5图2 临近空间飞行器的分类 图1 临近空间示意图的飞行器。
本文重要以X-51巡航导弹为代表，对临近空间高超声速飞行器进行了介绍，并系统地分析了其导航与控制的关键技术，最后给出了临近空间高超声速飞行器的发展趋势。
1.临近空间高超声速飞行器高速临近空间飞行器主要可分为两大类:以火箭为动力的高超声速飞行器(hypersonic rocket vehicles,HRV)和以吸气式发动机为动力的高超声速飞行器(hypersonic air-breathing vehicles,HAV)，如:高超声速巡航导弹、远程机动弹道导弹、高超声速飞机、可重复使用的高超声速空天飞行器等。
20世纪60年代以来,以火箭为动力的高超声速航天飞行器(如:各类导弹、卫星、载人航天器、空间实验室、空间站和大型运载工具等),有了很大发展,目前技术已达到成熟。
以吸气式发动机为动力的高超声速飞行器,受到广泛关注。
从20世纪50年代末开始对超燃发动机的探索性研究,70年代后期,出现低潮,几经周折,到80年代后期、90年代初中期,关键技术问题取得突破性进展,目前已进入飞行演示验证阶段。
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美国X-51A飞行器及总体设计及其关键技术简介Xxx摘要：从计划的背景、飞行器的构造、热防护材料研发测试以及实际飞行试验等方面对X-51A 的发展计划作了较为详细的介绍,并据此对美国发展高超声速飞行技术的研究流程和理念有个一定的了解与认识。
关键词：X-51A 高超声速导弹热防护系统结构材料飞行器引言：美国自二十世纪九十年代启动“全球敏捷打击”计划以来，一直处于低速发展过程中，该计划近期开始迅速升级，从改造“三叉戟”导弹开始，美国正推出一系列先进攻击武器概念，包括飞机、无人机和导弹。
其中，X-51高超声速巡航导弹是美国武器库目前速度最快的全球打击武器，可以在一小时内攻击地球上任一目标。
1项目概况巡航导弹在美国武器系统中具有特殊的地位，在未来信息化战争中，巡航导弹不要要成为首选的打击武器，也是美军实行远程军事打击的必备武器。
美国于20世纪90年代启动的“全球敏捷打击”计划自推出以来一直处于低速发展过程中,直至近年该计划开始迅速发展。
美国从改造三叉戟导弹开始,陆续推出一系列的先进攻击武器概念,包括新一代的飞机、无人机和导弹。
X-51A计划是由美国空军研究试验室(AFRL)、国防高级研究计划局(DARPA)、NASA、波音公司和普惠公司联合实施的旨在验证高超声速飞行能力的计划。
终极目标是发展一种马赫数达到5~7的可以在1 h内进行全球打击的武器,包括快速响应的空间飞行器和高超声速巡航导弹。
X-51A于2010年2月中旬进行了首次高超声速飞行试验。
X-51A的首飞创造了又一个人类历史记录———超燃冲压发动机推进的历时最长的高超声速飞行,刷新了X2 43创造的12 s的记录。
X2 51A首飞的成功意味着, 超燃冲压发动机将提供一种全新的快速全球打击能力。
据称,该高超声速导弹将能够在60 min内实施全球打击。
美国国防部/NASA的X2 51A项目则是这一新型武器系统方案的关键部分。
X2 51A 的飞行试验对于空间进入、侦察、打击、全球到达以及商业运输等都有重要意义。
2 X-51A计划的背景美国空军认为,高超声速推进技术是美国亟须发展的关键领域之一,为了达到这一目的,必须走“阶梯式发展”的道路。
1979年首次发射的先进战略空射导弹(ASLAM)是早期的高超声速导弹,它使用高速冲压发动机实现了马赫数为5. 5的飞行,虽然达到了高超声速,但由于冲压发动机的燃烧是在亚声速状态下进行,效率非常低。
解决这一问题的方法是使用超燃冲压动机,于是X-51A计划应运而生。
20世纪90年代中期,国家空天飞机(NASP,NationalAerospace Plane)计划终止后,美国空军转而投资HyTech(Hypersonic Technology)计划以延续其对高超声速技术的研究。
2004年1月, AFRL选择波音公司与普惠公司共同制造SED-WR的验证机,由波音公司制造机身,普惠公司生产发动机。
2005年9月,美国空军正式将该计划编号为X-51A。
X-51A计划的主要目的之一是对美国空军的HyTech超燃冲压发动机进行飞行试验。
这种发动机使用吸热型碳氢燃料,能将飞行器的飞行马赫数从4. 5提升到6. 5。
但是，高超声速技术有几大难点：新动力装置的制造及新燃料的选择；动力装置和飞行器机体的连接；新型耐高温材料的研制；飞行器各子系统和整体控制系统的研究。
3 X-51A飞行器的整体构造X-51A飞行器的整体构造如图1所示,它是由巡航体、级间以及助推器三部分组成,整个飞行器长7. 62 m,质量1 780 kg,最大宽度为584. 2 mm,其中巡航体长4. 27 m,质量为671 kg。
X-51A的主体部分是在金属材料的基本结构外覆盖着轻质TPS泡沫与陶瓷材料。
机体部分的框架板壁等由铝制成。
前鼻端内部是金属钨,外部则是二氧化硅隔热层,其作用是承受飞行器头部高强度的气动热载荷,并实现纵向配平,以保证飞行器的纵向稳定性。
巡航体与机体的过渡部分采用了铬镍铁合金,目的是阻止热量传导到飞行器的其余部分。
巡航体与级间部分的蒙皮,包括助推器的四个全动尾翼均为铝制。
此外,为了在推进段保持稳定,助推器上还另外安装了两个铝制的水平尾翼。
超燃冲压发动机的舱壁则是用由燃料冷却的薄壁铬镍铁合金板制成,巡航体的四个可动小翼除在前缘采用了碳-碳复合热结构材料外,也均使用铬镍铁合金制成。
整个飞行器仅在级间部分的某些结构以及助推器的尾锥上使用了钛合金。
助推器的外表面仍由钢制成,不过钢质的尾喷管被加长了以获得更大的膨胀率,从而提高性能。
X-51A SED的主要设计工作是运用经风洞试验数据验证的计算工具来完成的。
它用CART3D 软件计算所得的欧拉解以及OVERFLOW软件计算得到的Navier-Stokes解建立起了全面的空气动力学数据库,在约80多套网格上运行了近2 000个算例,用以对安全分离、气动加热、飞行器性能、边界层转捩以及尾翼偏转等各个方面进行研究。
同时,对整个飞行器及巡航体进行了超过1 700 h、3 200余次风洞试验,利用试验结果验证并完善了数据库。
4超燃冲压发动机高超声速武器引起速度极大，必然需要有强大动力性能的发动机，美国空军一直致力于超然发动机的研究。
X-51验证机的一个重要任务就是对超然发动机的性能参数进行验证。
超燃(超声速燃烧)冲压发动机是冲压发动机的一种,它的特征是吸入发动机燃烧室内的空气流的速度为超声速,而普通冲压发动机内气流速度为亚声速。
超燃冲压发动机的基本组成包括:进气压缩管(由于飞行器的高速飞行,吸入的空气受到压缩),燃烧室(燃料与压缩空气混合,燃烧),喷嘴(通过它以高于进气口空气流的速度排出燃烧产物,产生推力)。
冲压发动机是靠吸入的空气流作为助燃剂工作。
进入超燃冲压喷气发动机的空气流的速度是超声速,因而会产生一定的冲击波,如何实现不打乱、不中断吸入的空气流,并保持发动机不熄火连续有序地工作,这正是超燃冲压发动机要解决的难题。
在超声速环境下把空气流的速度降低后再进入冲压喷气发动机,将限制发动机最终的运转速度。
另一方面,产生的冲击波会压缩空气流,使进入发动机的空气流的速度达到高超声速,经过适当的隔离器调节后挤进燃烧室的气流将获得相对稳定的压力,实现更完全的燃烧。
进入燃烧室的压缩气流与注入的燃料混合、点火、燃烧,然后通过喷嘴将燃烧后的产物以高于入口处空气的速度排出,从而产生前进的推力。
5.飞行器热防护系统X-51飞行器首次突破了高超声速飞行热障碍，因加速后可达到马赫数5~7，与大气的摩擦可产生大量的热，如果不采取恰当的热防护措施，飞行器性能必定会受巨大影响甚至烧毁。
为此X-51飞行器采取了一系列措施。
5.1防护材料X-51A的主体部分用金属材料制造,基本结构外覆盖烧蚀泡沫FRSI与热障陶瓷BRI-16。
为阻止热量传导到飞行器的其余部分,弹头与弹体的过渡部分采用铬镍铁合金制造。
巡航弹体部分的框架、板壁以及导弹弹体与级间部分的蒙皮、包括推进器推进器的尾锥上使用钛金属材料,推进器的外表面用钢制造,如图3所示。
X-51A飞行器为了承受巡航导弹头部高强度的气动热载荷,实现纵向配平,以保证导弹的纵向稳定性,飞行器前鼻端使用金属钨制造,外覆二氧化硅(SiO2)隔热涂层。
5.2发动机热防护结构X-51A飞行器的超燃冲压发动机使用常规燃料JP-7作为冷却剂。
发动机进气道入口之前的斜面上涂覆二氧化硅(SiO2)陶瓷瓦,超燃冲压发动机的舱壁用铬镍铁合金板制成,发动机舱内部装有柔性可重复使用的表面隔热(Flexible Reusable Surface Insula-tion, FRSI)材料,以阻隔发动机对弹体的热辐射。
5.3飞行器热防护系统X-51A飞行器采用被动热防护系统,热防护材料主要为泡沫和陶瓷瓦。
陶瓷瓦是波音公司研制的可重复使用隔热陶瓷瓦BRI-16,陶瓷瓦用在机体脊部需要尖锐前缘的部分和进气道斜面上。
陶瓷瓦粘贴到变形隔离垫上,变形隔离垫会吸收因陶瓷瓦和下面铝蒙皮膨胀率差异而引起的变形。
飞行器的上表面(大面积区域)采用FRSI进行热防护, FRSI上面覆盖着一层由波音公司研制的轻质变厚度烧蚀(BLA-S)泡沫。
6. 飞行试验计划X-51A的飞行试验包括四次飞行,预计自2009年8月开始。
X-51A由B-52H轰炸机携带升空,自母机投放后经火箭推进至超燃冲压发动机的工作高度及飞行马赫数,然后超燃冲压发动机点火,将飞行器由马赫数4. 5加速到6的巡航速度。
X-51A挂载于B-52H的左翼下,投放前与B-52H上的监测设备保持通讯,并通过电缆自母机获得电力供应。
在通过各项飞行安全审核后,飞行试验计划于2009年初开始实施。
4月至5月进行地面测试,并根据测试结果于5月进行第一次飞行前的审核, 6月进行X-51A的挂载测试, 7月由B-52H携带X-51A做一次彩排飞行。
X-51A的第一次自由飞试验安排在2009年8月,第二次计划于8周后进行,第三与第四次飞行则分别于11月和12月进行,后三次飞行试验的间隔时间均为6周,计划将于2010年结束。
7.x-51飞行器前景及对我国国防事业的启示X- 51A代表了航空技术的最前沿，一旦投入使用，它将实现快速全球打击计划的目标两小时到达世界任何地方，虽然目前X- 51A离实战化还有很远的距离，但我们必须对高超声速飞行器加以足够的重视，必须将发展高超声速武器纳入武器装备发展的长远目标具体而言，可从以下方面入手（1）高超声速技术的研究试验计划是一项复杂的系统工程，我们应该借鉴美国的技术研究方向，同时坚持自主创新，以在将来的信息化战争中不处于劣势；（2）必须进行深入的设计及需求论证以确立对高超声速武器系统的作战需求，并确定具体的设计目标；（3）应加强相关技术研究领域的投入和教育的改革，为我国国防事业培养更多的优秀人才，担负未来保卫国家安全的职责参考文献：[1] Hellman Barry M，Hartong Alicia R．Conceptual level off-design scramjet performance modeling[R]．AIAA 2007-5031,2007.[2] Kandebo S W．Landmark tests boost scramjets future, testing key to scramjet success[J]．Aviation Week & SpaceTechnology，2001-03-26.[3] Faulkner R F, Weber J W. Hydrocarbon scramjet propulsion system development demonstrati on, and application[R]．AIAA-99-4922，1999.[4] Hank Joseph M，Murphy James S，Mutzman Richard C．The X-51A scramjet engine flight demonstration program[R]．AIAA2008-2540，2008.[5] 宫朝霞，李文杰．ATC M框架下的美国高速/高超声速研发计划[J]．飞航导弹，2008(3)．6] 宋博，沈娟.美国的X- 51A高超声速发展计划[J].飞航导弹，2009 （5):24- 27.[7] 沈剑，王伟.国外高超声速飞行器研制计划[J].飞航导弹，2006 （8):1- 9.[8] 宫朝霞，李文杰.美国NAI的高速与高超声速科技计划[J].飞航导弹，2007 （11)：55- 58。