X-51A超燃冲压发动机技术将套用到其他领域，比如研发可一小时内攻击全球任一目标的武器。

据国外媒体报导，美军在2013年5月1日进行了实验型高超音速飞行器的测试，速度达到五倍音速以上，测试获得了圆满成功。美国空军X-51A“乘波者”无人飞行器在大约6分钟的测试过程中飞行了230多海里，即425千米左右，测试地点位于加利福尼亚海岸，最快速度为5.1马赫。本周三测试的X-51A“乘波者”是波音公司研发的第四架该型高超音速飞行器，在此之前已经进行过数次测试，其中2012年8月的测试以失败而告终。

X-51A艺术概念图

周三进行的测试中，X-51A“乘波者”飞行时间长达6分多钟，是有史以来最长的吸气式超音速飞行，空军研究实验室X-51A项目主管查理·布林克认为该项目是成功的，X-51A首先从加州爱德华兹空军基地由B-52H“同温层堡垒”携带起飞，吊挂在其机翼下方，大约爬升到50,000英尺（约为15,000米）的高度时将X-51A释放，固体火箭助推器在仅仅26秒的时间内就加速至4.8马赫。X-51A与火箭分离后继续在60,000英尺（大约为18,300米）的高度飞行，并使用吸气式超燃冲压发动机将速度提升至5.1马赫。

X-51A的超燃冲压发动机进行了4分钟左右的燃料供给，最终被烧毁，美国空军的工程师设定将其坠毁在太平洋上，获得了大约370秒的飞行数据。到目前为止，美国空军没有计画建造更多的X-51A来进行高超音速研究，科学家认为高超音速技术是未来飞行的基石，通常在5马赫及其以上速度的飞行被认为高超音速，声音的速度为海平面每小时762英里，或1226公里每小时。

大多数高超声速飞行器使用氢燃料作为推进剂，X-51A的超燃冲压发动机是使用烃类燃料，美国空军的工程师认为在逻辑上是可行的，该技术也将被套用到更加广泛的领域。2010年5月，美国空军测试了第一架X-51A，结果被认为是成功的，飞行时间超过了3分钟，速度达到4.88马赫，但接下来的两次飞行测试都出现失败，时间分别为2011年6月和2012年8月。美国军方一直在研究高超音速的飞行计画，试图研製新型武器，可以在1小时内攻击地球上的任何一处目标。

除了研发X-51A外，美国防部高级研究计画局（DARPA）还有HTV计画，是高超音速轰炸机的原型，但是其在2011年8月的测试中坠毁，工程师希望其能达到20马赫的飞行速度。2011年进行的HTV任务历时9分钟，但是飞行器只进行了大约3分钟的可控飞行，它与X-51A相比，HTV并没有配备吸气式的超燃冲压发动机。

“乘波者”崎岖坎坷的试飞之路从2010年就开始了。

那一年，由普惠公司和波音公司製造的4架“乘波者”验证机交付美国空军。美军希望通过多次测试，使其最终达到以6倍音速飞行300秒的计画。

X51A高超声速飞行器

2010年5月28日，“乘波者”第一次试飞打响。“乘波者”以约5倍音速飞行了143秒。后来，飞行器失去加速度和推力，空军地面控制人员遥控将其摧毁。虽然失败了，但“乘波者”表现出的优质性能仍让美军兴奋不已。

一年之后，“乘波者”在太平洋上空进行了第二次试飞。从母机B-52H战略轰炸机上脱离出去后，“乘波者”的速度成功达到5倍音速，超燃冲压喷射器也实现乙烯点火。

此刻，为达到全动力，飞行器需要向JP7燃料运行转换。但由于发动机进气口未激活，无法实现燃料转换。最终，“乘波者”在达到试验範围内的海洋区域后坠毁。这次试飞又失败了！

2012年8月14日，第三次试飞又开始了。这一次，“乘波者”飞行器迅速将飞行速度提升到预期的6倍音速，但只飞行了16秒，就坠落太平洋。美空军在调查研究数月后，对“乘波者”飞行器坠落的原因作出解释：由于其中的一个作动器突然开启，致使X-51A飞行器发生故障，最终导致飞行器螺旋下降。

命运多舛的“乘波者”以一次次的失败，向世人普及着高超音速飞行器的概念。

多数专家认为，高超音速飞行器指的是飞行速度超过5倍音速的飞机、飞弹、炮弹之类的有翼或无翼飞行器。

飞行器的飞行速度一旦达到高超音速，面临着很多的技术难题。首当其冲的是发动机瓶颈。飞行速度一旦超过音速，飞行器的进气道吸入空气的速率将受到激波效应的影响无法达到发动机的需求，进而发动机也就无法产生足够的动力。

“乘波者”飞行器使用的是超燃冲压发动机，它可以在攀升过程中从大气里攫取氧气。放弃携带氧化剂，从飞行中获取氧气，意味着在消耗相同质量推进剂的条件下，超燃冲压发动机能够产生4倍于火箭的推力。

超燃冲压发动机最大的技术难点是点火。难度有多大？在高超音速气流中添加燃料并点火，相当于在龙捲风中点燃一根火柴！

“乘波者”飞行器几次试飞，都已经完成了超燃冲压发动机的点火，但是燃烧室内气流的不均匀以及超燃冲压发动机本身低速性能不好，一直是影响“乘波者”飞行器稳定飞行的潜在威胁。

专家们指出，超燃冲压发动机的6倍音速只是点火技术的瓶颈。一旦突破之后，飞行器的飞行速度将有更大的提升空间，而不仅仅只是6倍音速。

正如武侠小说概括的一句要义：天下武功，唯快不破。“乘波者”反覆试飞的背后，是美军对“全球快速打击”武器的迫切需求。

“乘波者”所要达到的速度是6倍音速，时速约为6400公里。一旦实现，飞行器从加利福尼亚范登堡空军基地发射升空后，可在60分钟内攻击地球上任何目标。

美军有关人士透露，他们计画在2015年左右利用“乘波者”飞行器试飞后论证的技术，开发出一种快速打击飞弹。这种飞弹对其他国家的威慑力将等同于核武器的威慑力。

除此之外，利用这一技术开发的各型飞机在性能方面也会有很大提升：侦察机将能在短时间完成作战区域的侦察，战斗机将能快速部署到指定的作战区域，运输机将能及时把物资运输到目标地域……

相比军事方面的套用，“乘波者”飞行器的高超音速技术在航天方面的套用前景更加诱人——

把它用于新型“太空运输载具”，利用超燃冲压发动机结构简单、重量轻、成本低、比沖高的优点，发射卫星将不再需要多级火箭。

把它用于太空梭，在同等质量的情况下，太空梭离开地球时的速度比眼下至少要高出四倍——这也意味着太空梭将能够飞得更远。

此外，“乘波者”的推力系统可以在两种模式下运行。低速条件下，使用有氧燃料；高速条件下，使用无氧燃料。切换技术成熟之后，航空与航天能力将实现无缝对接。届时，再加上高速飞行时材料耐热技术上的突破，空天飞机将不再是梦想。它不但可以在大气层内外自由飞行，而且可以重複使用。

除了美军，俄罗斯、法国、澳大利亚等国也不断展开类似的试验。他们看重的正是其诱人前景。

这一次，“乘波者”抓住了属于它的最后机会。但是人类探索高超音速飞行器的步伐才刚刚开始。

日前美国新研发的高超音速飞行器X-51A“驭波者”研发团队，被美国航空航天协会授予国家奖章，获奖声明称：X-51A的试飞成功对美国的航空界有划时代的意义。X-51A可达5.1倍音速，即每小时能够飞5300多公里。它已被美军列入了“一小时打遍全球”的武器库当中。

X-51A有着三大优势：

反应速度快，亚音速巡航飞弹打击1000公里外目标需要一个小时，而X-51A只需要10几分钟；

突防能力强，现有的巡航飞弹主要依靠超低空飞行和隐身技术来突破敌方防御，由于速度慢，暴露后易被拦截，而对于在高空飞行的X-51A来说，现有的防空武器对它基本无计可施；

破坏威力大，X-51A有着惊人的动能，面对钢筋混凝土的打击目标，它也能钻进去10余米，特别适合打击深埋于地下的指挥中心等坚固目标。