基本介紹
- 中文名稱：X-43試驗機
- 次型/級：X-43B
- 定型時間：2001年6月
- 國家：美國
- 研發單位：是美國國家航空航天局
- 類型：極音速飛行實驗機
歷史沿革,實際試飛,音速飛行,歷代紀錄,
歷史沿革
2001年6月，美國宇航局試飛了一種世界上飛得最快的飛機。這種代號為X-43A的新型無人機機身長3.65米，體重1.2噸，樣子像一個漂亮的衝浪版的X-43的研製耗資高達2.3億美元。飛機的設計最高時速將達到音速的10倍，也就是10馬赫。可惜在首次試飛中，由於助推器失靈，這台X-43A升空幾分鐘就掉進太平洋。不過美國有關方面並不打算就此放棄，表示會繼續這一新型無人機的試驗。X－43A因而有望成為第一個以極超音速的速度飛行的作戰飛機。
科學研究也需要前仆後繼。2004年11月，X-43A再次試飛。一架經過改裝的B-52B重型轟炸機機翼下掛著一架X-43A飛機和一枚“飛馬”助推火箭從加州的愛德華茲空軍基地起飛。很快，B-52B上升至1.2萬米高空。這時，和X-43A捆綁在一起的“飛馬”火箭點火，它們脫離B-52B轟炸機，由飛馬火箭把X-43A推到大約2.9萬米的高空。接下來，X-43A脫離飛馬火箭，自身發動機點火，開始以1萬千米時速獨立飛行。約10秒後，飛機燃料耗盡，飛機繼續滑行了6分鐘經過1368千米的距離墜入太平洋。被落海時的撞擊力徹底摧毀。
這是個歷史性的時刻，X-43A創造了9.7馬赫的速度，之前世界最快，僅次於探險號。
實際試飛
NASA的“Hyper-X”極超音速飛行計畫共分為三次的試飛，主要的目的是想探索除了傳統的火箭動力外，將其他新動力系統用於太空飛行上的可能性。
X-43A的第一次試飛是在2001年6月2日進行，但很不幸的該次飛行是以失敗收場。由於試飛過程中，飛馬座火箭要穿越音障的瞬間發生預期外的共振問題，導致火箭失控偏離了預計的飛行路線，為了安全考量測試單位啟動機身上的自爆裝置主動摧毀了X-43A，而沒有達到預期的成果。
美國空軍2013年5月1日對X-51A乘波者超高音速飛行器做了最後一次試驗並獲成功。X-51A成功加速到5馬赫並持續飛行了超過300秒，由此也創下了人類吸氣式飛行器超高音速持續飛行的新記錄。X-51A此前已進行了3次試驗，均遭受失敗。美軍由此朝著超高音速空天時代又走近了一步。
這次的飛行，也是NB-52B母機服務於NASA四十年後，最後一次擔任母機任務。
X-43A是一架無人駕駛的飛行器，狀似一個滑板，長約3.6米。X-43A使用獨特的超音速衝壓發動機（Supersonic Combustion Ramjet，簡稱為Scramjet）作為動力，這種動力系統屬於內燃機的一種，與傳統高速飛行時所使用的火箭引擎不同，是從大氣中吸入空氣燃燒。由於超音速衝壓發動機在運作時，燃燒室的進氣流速必須超過音速（相比之下，衝壓發動機的燃燒室進氣則處於次音速狀態），雖然工程師可以透過進氣道造型設計等方式提升氣流速度，但一般來說除非飛行器本身已處於超音速飛行狀態，否則很難啟動機上的超音速衝壓發動機。為滿足這前提，X-43A必須先掛載在改裝過的NB-52B母機（以B-52同溫層堡壘式轟炸機改裝而來）翼下飛至高空後，點燃連結在X-43A上的飛馬座火箭（Pegasus Booster，原本是作為反低軌道人造衛星飛彈用的推進系統）將X-43A推進到超音速的狀態後，再點燃自身的超音速衝壓發動機進行極音速飛行。
X-43A脫離飛馬座火箭預想圖
X-43A脫離飛馬座火箭預想圖音速飛行
首次成功的極超音速飛行是發生在2004年3月27日，當時試飛的第二架X-43A實驗機在脫離飛馬座火箭後，在約95,000英尺的高空中以自身的動力飛行了11秒，到達約7馬赫（Mach 7，約等於8,000km/h）的高速，然後再逐漸滑翔直至落入美國西海岸外的太平洋中。這項紀錄事後也獲得吉尼斯世界記錄的認證，認證書上說明著X-43A在一持續了11秒的飛行中到達6.8316馬赫的速度，是當時世界上最快的進氣（Air Breathing）飛機。
第三次也是最後一次的飛行，原本預計是要在2004年11月15日時進行，但因為X-43A上的一個控制儀器出問題進行檢修，來不及在美國聯邦航空局（FAA）規定的美東時間下午七時前完成飛行，而延後到隔日的11月16日進行。由加州艾德華空軍基地（Edwards AFB，CA）起飛的NB-52B母機攜帶著飛馬座火箭與X-43A升空後，在40,000呎的高空中點燃火箭，將X-43A推到足以啟動的高度與速度狀態。X-43A最後在短暫的衝刺之後做出接近9.8馬赫（約為7,000英里/小時，或11,200公里/小時）的超高速飛行，飛到離地表超過35公里遠的高空。
