“高超音速技术将令美国空军脱胎换骨，变成真正的太空军队。”2004年美国空军科学谘询委员会专家的这句话，即将变成现实。

根据物理学定义，超过音速5倍以上，即为高超音速。按照美军构想，“X－51A”由B－52轰炸机在1万米高空发射，当助推火箭使其达到4.5倍音速时，主发动机启动，一举将速度提升至7倍音速。“该飞弹能够在1小时内打击到地球表面任何一个目标。”美国战略司令部副司令罗伯特·凯勒说。

相比一般巡航飞弹，高超音速飞弹有着许多优势。

第一，具备更快的飞行速度，能够实现全球打击。亚音速巡航飞弹打击1000公里外的目标需要1个多小时，高超音速巡航飞弹只需要不到10分钟。1998年8月20日，美军亚伯拉罕·林肯号航母战斗群向阿富汗东部地区的一个基地组织训练营发射战斧巡航飞弹，当飞弹到达时，目标1小时前就已离开。

第二，具备更先进的隐形性能。资料显示，当侦察雷达探测最大飞行速度达3.2倍音速的SR－71“黑鸟”侦察机时，回波比一般目标长两倍，雷达天线来不及反转，该机就已经逃出探测範围。高超音速飞弹速度极快，机械扫描式脉冲雷达对其根本无能为力。

第三，具备更强的突防能力。现有的巡航飞弹由于速度太慢，很容易被拦截，在科索沃战争中就有数十枚“战斧”遭击落。目前比较先进的S－300防空飞弹最大射程为150公里，拦截目标的最大速度为每小时4200公里，这显然不能有效拦截高超音速飞弹，其他一般的防空武器更不能对其构成威胁。

第四，具备更大的破坏力。高超音速武器具有惊人的动能，就算不使用专用钻地战斗部，对钢筋混凝土的侵彻深度也可达十几米，特别适合攻击地下指挥中心等深入地下的坚固目标。

超音速冲压喷射发动机技术是高超音速巡航飞弹中最核心的技术。据公开资料披露，长4.27米的“X－51A”有一个扁平的头部，弹体中部安装4片可以偏转的小翼和腹部进气道。在发射后，“X－51A”经火箭推动器加速到超音速，然后推动器脱落，再用超音速冲压喷射装置加速到高超音速。

美国宇航局官员斯迪夫·库克曾说：“火箭技术已经没有什幺潜力可以挖掘。”因为火箭发射系统耗费了大量的能量，其重量的99%都是自身和液态燃料的重量。如果要飞得更快更高，发射器就应该更轻、更有效率。

有专家如此分析超音速冲压喷射发动机的工作原理：空气流从发动机的进气口进入，在这个过程中，狭窄的进气管道使气流温度和压力都迅速升高，然后气流进入燃烧室与喷射进燃烧室的燃料颗粒混合燃烧，燃烧后又迅速从排气口冲出，产生向前的巨大推力。

超音速冲压喷射发动机必须在飞行器达到了一定速度后才可以启动，所以它往往同普通发动机混用。因此，它也被称之为喷气发动机与火箭发动机的“混血儿”。

早在上世纪50年代末，美国的X－15有人驾驶研究机就以超过6倍音速的速度完成了高超音速飞行。在美国宇航局的Hyper－X计画中，该计画的核心内容是研製美国宇航局的第43种试验飞机——X－43试验飞机。该飞机也是X－51A高超音速巡航飞弹的前身。据悉，该飞机在飞行试验中，速度接近10马赫。在此基础上，X－51A高超音速巡航飞弹的研製之路开始越走越顺。