世界最先進的高超音速武器；美國X-51

X-51A是美國一型無人高超音速試驗機，其最高速度可達5.1倍音速，是美國超音速燃燒衝壓發動機的試驗機之一。

X-51A結構示意圖

研製背景

早在上世紀90年代美國空軍研究實驗室就開展了"HyTECH"研究項目，該項目主要是研究超音速燃燒衝壓發動機。由此，美國空軍研究實驗室與普惠公司共同研究一型超燃衝壓發動機，同時波音公司負責實驗機體的製造。該項目的SJX61發動機最初是用在X-43C試驗機上的，但由於X-43C的研製終止，該發動機最終用於X-51A上。

X-51A高超音速試驗機

設計特點

X-51A上採用了很多美國乃至世界頂尖的技術，它是X-43試驗機和SR-71偵察機的結晶。它由碳氫燃料超燃衝壓發動機推動，碳氫燃料可以為發動機提供更好的耐熱、穩定、抗暴能力。同時X-51A還採用了一種"主動冷卻技術"，該技術是通過熱交換器實現發動機和機身表面的散熱。此外，X-51A最獨特的技術是"乘波技術"，因此它有有著"乘波者"的稱號。X-51A在機身的設計上採用了乘波設計，其機身頭部至腹部進氣道都形成了一種獨特的流線外形，這種設計可以使X-51的壓力轉化為機體上升的升力，可以說它靠"駕馭"所產生的衝擊波來形成"壓縮升力"。

SJX61-2發動機測試

試飛

從2010年至2013年間X-51A共進行了四次飛行試驗，試驗目標是實現以六倍音速的速度飛行300秒，但試驗中兩次失敗。

第一次試驗，2010年5月，X-51A進行首次試飛。一架B-52轟炸機攜帶X-51A飛行至約15000米的高空，然後釋放。X-51A後部連接著一個火箭助推器，當速度達到4.8倍音速時助推火箭分離，超燃衝壓發動機啟動，X-51A在高空中加速至5.1倍音速，最後墜入太平洋。

準備掛載的X-51A試驗機

第二次試驗，2011年6月13日，與第一次一樣由B-52轟炸機發射。但在助推器分離後，X-51A的發動機開啟動作並未成功，導致第二次試驗的失敗。

機翼下的X-51A試驗機

第三次實驗，2012年8月14日，在對其進行了修改後，X-51A繼續由B-52發射。這次試驗中，X-51A以6倍音速的速度飛行了16秒，但這次試飛中，其控制翼失衡，最終也只是飛行了16秒後就墜入大海。

B-52掛載X-51A在空中飛行

第四次試驗，2013年5月1日，X-51A按程序發射。在這次試飛中，其每個飛行步驟都成功進行，實現了以5.1倍音速的速度飛行三分三十秒，最終油料耗盡。

B-52掛載X-51A在空中飛行

超燃衝壓發動機是美軍一小時打擊計劃的一部分，這個計劃最終目標是發展一種可以在一小時內攻擊地球任意位置目標的新型武器，而超燃衝壓發動機很有可能會首先運用到超快速巡航導彈的研製中。X-51A的實驗給美國提供了很好的經驗，雖然X-51A的後繼者還未出現，但美國空軍已經確認將會繼續進行超高音速飛行器的研究。