美国国家航空航天局(NASA)的Hyper-X计划持续了8年,花费约2.3亿美元,最终仅进行了3次飞行。第一次以残骸告终——携带X-43A的助推火箭失去控制,飞机随之被摧毁。第二次飞行达到了马赫7。第三次飞行在2004年达到了马赫9.6,几乎是音速的10倍,并且保持着吉尼斯世界纪录,成为有空气呼吸发动机的飞行器中飞行速度最快的。相比之下,最快的火箭动力飞机NASA的X-15达到了马赫6.7,而SR-71黑鸟的速度略高于马赫3.2。在过去的22年中,没有任何空气呼吸飞行器的速度超过X-43A。
X-43A打破了纪录
NASA的X-43A是一架相当奇特的飞机。它是无人驾驶的,从B-52战略轰炸机发射,并安装在火箭顶部,其X标识表明它纯粹是一个研究工具,用于收集有价值的飞行数据,而不是进入批量生产。
这架飞机与美国军方现役的任何飞机截然不同,尽管它已不再使用,但X-43A为其他超音速飞行做出了贡献,尽管它仅飞行了三次。
X-43A:背后的原因
NASA解释说,想要建造和测试像X-43A这样的超音速研究飞行器有三个核心原因。
首先,“模拟任务飞行条件所需的高能量要求意味着可用的地面测试选项较少”,这使得NASA得出结论,“冲击隧道测试是唯一的选择。”其次,“短暂的测试时间仅允许每次运行单一性能点,因此无法进行加油或机罩位置的转换。”
因此,“推进数据库的不确定性增加。”
总之,NASA需要将一架实际的、物理的飞机进行测试,以获取可应用于其他项目的可操作信息。诸如强烈的热量等因素必须得到管理,而仅靠计算机模拟是无法完成的。
高风险但高回报
工程挑战是巨大的,并且需要大量资金才能使空气呼吸发动机达到超音速,NASA写道:“为期八年、约2.3亿美元的NASA Hyper-X计划是一个高风险、高回报的研究计划,解决了前所未有的挑战。没有任何由空气呼吸发动机驱动的飞行器曾在超音速下飞行过。”
此外,“火箭助推和随后与火箭的分离以达到冲压发动机测试条件涉及复杂的元素,必须正常运作才能确保任务成功。进行了仔细的分析和设计,以将风险降低到可接受的水平;然而,程序中仍然存在一些固有的残余风险。”
最终,尽管起步不顺,该项目仍将创造纪录。
第一次飞行以灾难告终,当X-43A的助推火箭失去控制,最终摧毁了安装在其鼻部的X-43A……
