美X-43A七倍音速創造飛機最快紀錄,坐飛機數小時內環繞地球一周成為可能
美國宇航局研製的X-43A極速飛機27日在美國西海岸試飛成功,並以每小時8000公裡的速度創造了飛機時速的世界新紀錄,這是人類史上飛機最高飛行速度。
將開創新太空運輸工具
這種飛行器的試驗成功,意味著人類開始可以使用火箭和太空梭以外的工具將物資運抵太空,而成本卻大為降低。同時,使在2個小時內到達地球上任何地點的飛行夢想成為可能。
先由火箭推動後來獨立飛行
美國宇航局說,當天一架經過改裝的B-52轟炸機搭載著X-43A無人駕駛飛機,從加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地起飛。在大約1.2萬米的高空,B-52轟炸機與X-43A分離。接下來,與X-43A捆綁在一起的「飛馬」火箭點火,將X-43A推至大約3萬米的高空。此時,X-43A啟動自身噴氣式發動機與火箭分離,以約8000公裡的時速開始獨立飛行,X-43A的獨立飛行全程都達到了7倍音速。約6分鐘後,飛機按預定程序墜入加州附近的太平洋海域。
「呼吸空氣」引擎是關鍵
X-43A長3.7米,飛行速度大大超過現今世界的任何飛機,最大的精妙之處,在於X-43A使用了「呼吸空氣」的引擎。X-43A飛機研製計劃耗資2.5億美元,其中大部分資金都用於研製所謂的「呼吸空氣」引擎———超音速衝壓噴射引擎。它能從稀薄的大氣中獲取氧,保證推進器正常工作。理論上說,這種引擎可以獨立啟動並推動飛機高速飛行,使飛機能在數小時內環繞地球一周。
第一次試飛失敗
2001年6月2日,第一架X-43A升空。但當「飛馬」型火箭與飛機分離後,X-43A立即偏離了指定飛行軌道,地面指揮中心只得對飛機實施緊急引爆。
事後,地面研究人員依照飛機升空前的數據沒有查明飛機偏航的原因。此後,研究人員認為有可能是「飛機內部系統不穩定」在作祟。
未來五年試驗目標著眼太空
事實上,X-43A只是美國宇航局「Hyper-X」計劃的第一階段。「Hyper-X」是美國宇航局的航空與太空運輸技術公司主持的一項大型科研計劃,由德賴登研究中心和宇航局蘭利研究中心聯合實施。該計劃其第二階段的飛行器代號為「X-43B」。試驗初步定為未來5年。第二階段的試驗目標是驗證飛向太空的高速發動機的性能和耐用能力。另外,「X-43C」飛行器也在研製當中,可能於2008年進行飛行試驗。
■前景
X-43A的衝壓式噴氣發動機軍事用途重大
兩小時高超音速轟炸機飛抵任何目標
本報綜合報導目前,X-43A飛機的前景十分被看好,尤其是其使用的衝壓式噴氣發動機,其軍事用途受到美國五角大樓的高度關注,美國國防部準備最早在2025年為美軍裝備使用這種發動機的高超音速轟炸機,這種飛機能在2小時內從美國本土飛抵全球任何目標。
目前美國陸軍飛行及飛彈指揮室已在利用風洞測試這種無人駕駛的高超音速轟炸機,以評估它可以裝配何種飛彈。美國政府最近已新制定了「國家極超音速戰略計劃」,與工業界聯手積極開發。這個戰略計劃由美國三軍、宇航局和防衛先進研究計劃署攜手統籌,研發所有達5倍音速的發動機、飛機、武器、發射系統等。如果高超音速轟炸機研製成功,它就可以極速劃破敵國長空執行任務,使得敵國防空系統來不及攔截。
不過,科學家也承認X-43A飛機的實際應用還有漫長的路要走,想利用這種飛機上太空,就最少要25年時間。第3架X-43A極速飛機預計最早於今秋試飛。
X-43A飛機屬於高超音速飛機。高超音速飛機是指超過音速至少5倍的飛機。高超音速飛機飛得快的奧秘在於其採用了衝壓式噴氣發動機。它能從稀薄的大氣中獲取氧,保證推進器正常工作。而普通飛機在進入高空稀薄大氣層時必須使用自身攜帶的固態或液態氧,才能保證燃料充分燃燒。
此前,世界上最快的飛機是美國的X-15型試驗機,1967年,X-15達到了6.7倍音速。但由於X-15使用的是火箭推進動力,因此有別於傳統意義上的獨立空氣引擎飛機。
而之前,在使用衝壓式噴氣發動機的飛機中,最快的當屬美國SR-71型「黑鳥」間諜偵察機,但其速度只有3.2倍音速。
3月27日,一架X-43A極速飛機(下)與攜帶它上天的B-52轟炸機脫離。