X-51乘波者高超音速飞行器

来源：智能巅峰

X-51乘波者，即X-51A飞行器。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高超音速验证机——代号：乘波者（SED-WR，Scramjet Engine Demonstrator-Waverider）。该飞行器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。该飞行器的开发是为了满足美国空军（USAF）的要求，作为WaveRider计划的一部分。该计划设想为美国空军设计和开发示范飞机。X-51主要用于演示高超音速飞行的速度和各个方面。它的开发是为了展示一个足以喷射燃料并通过多个马赫数加速的可靠系统。该飞机的首次飞行于2010年5月26日完成。飞行器发动机在5马赫的最高速度下在空中连续工作200秒。

2009年12月，X-51的首次俘虏飞行于爱德华兹空军基地的B-52轰炸机上进行，无人驾驶飞机在机翼下方贴合。

01  主要参数指标

首次试飞：2010年2月

测试完成：2010年5月

长度：7.9米

空重：1814公斤

最大速度：8575公里每小时

升限高度：15240米

生产厂家：波音综合防御系统、普拉特·惠特尼和国防高级研究计划局（DARPA）

操作者：美国空军研究实验室（AFRL）

X-51无人驾驶超燃冲压发动机示范飞机正在进行整合和测试。

02  超燃冲压发动机示范飞行器计划

美国空军研究实验室（AFRL）于2003年12月启动了吸热式燃烧超燃冲压发动机飞行演示（EFSEFD）计划。该计划设想开发X-43和X-51系列示范飞行器。后来更名为超燃冲压发动机引擎 - WaveRider（SED-WR），该飞行器于2005年9月正式命名为X-51。为美国空军制造了4架超燃冲压发动机X-51。

03  X-51试飞情况

X-51正在开发中，在海拔50,000英尺的高度以超过7马赫（8,575公里/小时）的速度运行。X-51被设计成一种导弹大小的示范飞机，用于展示从4.5马赫到6马赫的超燃冲压发动机操作。

2009年12月14日，第一次挂载飞行是在爱德华兹空军基地的B-52轰炸机上进行的，X-51飞行器紧贴机翼。在2010年5月26日进行的第一次高超音速飞行试验中，B-52轰炸机将Scramjet示范飞机运到距离释放的Mugu海军空战中心海域50,000英尺处。陆军战术导弹系统（ATACMS）固体火箭助推器燃烧并推动X-51达到4.5马赫的速度。在此之后，助推器被扔掉，X-51A的SJY61超音速燃烧冲压式喷气推进系统点燃了冲压式喷气发动机，并促使车辆以最高5马赫的速度在70,000英尺高度飞行140秒。在该测试期间进行风洞测试和建模，以确保X-51飞行器与B-52的安全分离。在飞行终止之前，X-51飞行器中配备的机载传感器将数据传输到位于Point Mugu，Edwards空军基地和Vandenberg空军基地的地面系统。地面站操作员检查了数据并发现飞行器未能以6马赫的速度飞行，因为在低于预期的高度加速更快，以及超燃冲压发动机内部的意外温度和压力。

该飞行器的第二次试飞于2011年6月进行，X-51从波音B-52 Stratofortress飞越太平洋。由于入口未启动，飞机在接近5马赫速度时失效。

2012年8月，进行了第三次高超音速飞行试验，目标是达到马赫6速度达5分钟。X-51由B-52从50,000英尺高度发射升空。由于控制鳍问题导致飞行器失控并在发射16秒后坠毁，测试失败

天线测试期间的X-51。

04  发动机设计

该飞行器的开发是为了满足美国空军（USAF）的要求，作为全球快速打击计划的一部分，X-51被设计为导弹大小的示范飞行器，展示从4.5马赫到6马赫的超燃冲压发动机操作。为了避免损坏，高超音速燃烧用于在发动机罩和侧壁边缘后面产生循环水，从而冷却表面，确保发动机保持在正常温度工作。

X-51用于演示高超音速飞行的速度和各个方面。

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