
在五角大樓一間陰沉的受命室內,一些特殊人物正密切注視著在美國加利福尼亞州晴朗的天空中進行的一場秘密的“空戰”,這些戰機全都是嶄新的X型,且屬絕密型的從來未露過面和照過相的。這場暗中進行著“戰斗”的結果將決定美國未來的戰爭在何地以及如何進行:在空中還是太空,飛行員座艙內用人還是用硅片。
X型飛機的運作開始于1990年代,與此關聯的還有先進的微電子技術、全球衛星定位系統GPS,以及沙漠風暴戰爭期間成功使用的巡航導彈,綜合這些發展,即使是最保守的防御計劃制訂者也確信,該是變革空戰乃至民航技術的時候了。
美國空軍研究實驗室(AFRL)和美國國防先進項目研究署(DARPA)現已開始探究從太空進行戰斗的新方法,并已著手進行名為“加強未來飛機技術”的計劃(FATE)。
X計劃前身
實施FATE計劃,美國空軍研究實驗室特別選定X-39型機作為侵略性的研究項目,試驗包括機體抗損強度,通過機翼外形改變來取代飛機的升力和平穩面,再利用先進的電腦技術,建立智能搜集情報系統,使一架獨立存在于空中的戰機能即時制訂飛行計劃,該計劃實施中能符合校正目標的方法及適應作戰地域氣候的變化。
此外現代戰爭要求極高且要絕對精確,必須要有準確的有關敵方位置和動作的情報,這就要進一步開發更先進的X型戰機,而且試驗將戰場延伸到太空。在第二次世界大戰結束不久,同盟國一些情報機構驚人地發現,在德國某些工廠內用作試驗的飛航式火箭竟能直達美國,這說明德國的航空設計師們從那時起已致力于航天技術,研究航天飛機了。
美國對此極為重視,1960年代X-15飛機就近乎實現這個理想,因為飛行高度達到80.5千米以上,為此飛行員還獲得航天飛行胸章。后來空軍又轉向依賴于一次性的發射飛行中,這就導致使用日后的NASA改進的X-33戰機,設計的理念是單級軌道運行,還斥資10多億美元進行探索研制,但終因X-33機體自身太重而告罄。
接著美國空軍又把目標轉向X-40太空機動飛行中(SMV),該機屬無人駕駛飛機,長6?郾6米,重1260公斤,由石墨環氧化物和鋁制成,它既能自行在空中運作,也能馱在火箭頂上像常規衛星一樣進入太空,小型的X-40無人機可在軌道上逗留達一年之久,當它進入軌道后就能迅速執行使命,重要的是它還能運行因太空碎片和其它外層空間的垃圾而被摧毀的衛星功能。此外它還能重返大氣層,通過GPS和其自己的自動降落系統來操縱,使飛機安全地降落。X-40的孿生機,X-40A目前已在美國新墨西哥州的阿爾布升克空軍基地進行試飛,由自動飛行系統來操縱起飛和降落。與它一樣大小的X-40及航天飛機也接踵而來現已問世,等的只是資金到位。
X-40太空機動飛機在性能上的不足在于有兩種局限性,一是當它攜帶衛星或武器在距地球160和320千米低軌運行時,不能將其送入較高的軌道,二是不能重新進入軌道。為能添補以上兩項不足,美國空軍秘密開發了X型飛機:X-41,X-42。
這兩架飛機的細節都沒有被披露。據暗中密切關注過該機的承包商透露道:“X-41飛機研成可重返大氣層且能運送各種有限載量,而X-42則起相反作用,能運送重達1800公斤以上的載重,從地球低軌道到幾千米高度軌道間飛行。”
“極速X計劃”加速
進入1990年代,NASA推出了“極速X(HyperX)”計劃,所謂“高超音速(hypersonic)”,是指達到音速5倍(5馬赫)或以上。
目前對于美國航空航天局來講,最受鼓舞,又受美國空軍注目的是X-43戰機,它繼承SR-71戰機的衣缽,將屬世界上最快速的機種之一,以音速的幾倍高速飛行,這主要依靠超音速燃燒沖壓式噴氣發動機,欲使速度達到20倍音速,而現在飛行的SR-71戰機巡航速度僅為3倍音速。目前NASA以火箭動力高速運行X-15飛機也僅為6~7倍音速。

如果一切完全順利的話,第三代X-43A超高速飛機速度將達到10倍音速,成為目前最快速的飛機之一,照此推算,按照現有的技術基礎,從紐約飛往東京要比紐約飛到芝加哥的時間還要少。美軍方航空設計師認為美國極需一種新穎的轟炸機,其運載速度必須在10馬赫以上。要在全球范圍內擔當此重任的只有X-43A型飛機。
高速音速飛行有一大難題:普通引擎的葉片會碎毀。因此X-43A采用的是“超音速燃燒沖壓式噴氣引擎”,它設有渦輪引擎般的葉片或移動組件,基本上就是一條一體成型的空管子,當飛行器飛行的速度足夠時,被推逼進入機內的空氣就被壓縮,空氣中的氧氣與氫氣這時就會混合燃燒,產生強大的推動力。但這種發動機只排出水,而并無其它廢氣。
美國數十年來都是研究以火箭引擎推動高超音速飛機,但X-43A卻突破性地推翻了過去的研究。火箭引擎由于要攜帶氧氣以助燃,會增加機身重量,但X-43A卻使用大氣層中的氧氣來助燃,可說是一大改良,飛行成本因而會大大降低。
科學家認為,配備沖壓噴氣引擎的飛機,其速度幾乎有無限的可能,但也承認應用該技術的飛行器要多年以后才能面世。
X-43A飛機以沖壓噴氣引擎發動,機長3?郾7米,外形為黑色,最高速度將為7馬赫,即每小時近8047千米,相當于音速的7倍,由美國東岸至西岸只需半小時的飛行時間。馬赫是音速的單位,依軌道高度而稍有差異,海平面上1馬赫相當于每小時1200千米。
如果一切順利,今后兩年之內,X-43將進行3次不同性質的試飛來檢驗這種所謂“超高音速引擎”的性能。NASA科學家稱,他們到目前為止已為這個項目投入了2億美元,但真正用于太空航行還得等25年。屆時,真正意義上的超高速飛機體長將達60米,能通過跑道自行升降,飛行速度最后能高達10馬赫以上,從而為人類航空史揭開新的一頁。
NASA與MicroCraft公司、波音公司于1997年3月24日正式簽署了研制X-43的合同。
如果未來商用客機能夠達到10馬赫的話,由紐約至洛杉磯的航時僅為半小時。但NASA還打算開發更快的“高超音速”系列,預計X-43D型可達15馬赫。按這一速度,來往紐約和洛杉磯僅需20分鐘,而飛到東京只要2小時,甚至太空旅行也能變得更便宜和簡便。

有專家指出,高超音速飛機未必適用于商業用途,因為高速飛行能產生高溫、極度加速及低調動性,令乘客不舒服。因此這種無人駕駛的飛機最大的用途還是在軍事上。美國陸軍飛行及導彈指揮室現已在利用風洞測試這種飛機,以評估它可以裝配何種導彈。
這種極速戰機由于飛得太快,所以任何一種導彈都沒有能力將它擊落。美國政府最近已新制定了“國家高超音速戰略”,由美國三軍、NASA和防衛先進研究計劃署攜手統籌,負責研發所有達5倍音速的引擎、飛機、武器、發射系統等。比方說,如果有了高超音速導彈,美軍就能更有把握地用它來截擊來犯的導彈,而高超音速轟炸機也可以極速劃破敵國長空執行任務,使敵國防空系統完全無力跟蹤和攔截。美國空軍科學咨詢委員會指出:“高超音速技術將令美國空軍脫胎換骨成真正的太空軍隊。”
除X-43之外,能逐步發展及改裝成為高超音速的轟炸機有另外兩種載人X飛機,這就是X-44戰斗機和X-48空中加油兼運輸機。X-44是由F-22肉食鳥戰斗機衍生而來的一種無尾戰機,性能優良,發動機和部分裝置以F-22機為基礎,雖說外形相似,但尾翼和機翼的操縱面已經減除,依靠替代X-44使用發動機的噴管來導向,釋放被控的熱噴氣流來控制高度和偏航。
X-48是一種機體和機翼合為一體的飛行器,這將是一架更為完美的由人操縱的超高速飛機,原打算用它來給空中飛行的飛機和無人駕駛飛機加注燃料,屆時還能乘帶40名士兵和23只常規的集裝架貨物,比起當今多數常規的圓筒形機體和雙翼來講,這綜合為一體的飛機提供了更大的結構空間,作為轟炸機來講能更多地攜帶彈藥。
X-48飛機為流線型外形,工作的效能也隨之更高。此外它還具有的優良性能是可遠距離躲避敵方武器的攻擊。2004年NASA將計劃試飛重810公斤、長10米的X-48模型機。
X型無人駕駛戰斗機
美國國防部試驗無人駕駛飛機已達半個世紀之久,只是到現在才真正發展出具有攻擊能力的無人駕駛戰斗機,它能在不危害美軍飛行員的情況下,作為先鋒部隊摧毀敵軍防空系統。在現國防部長拉姆斯菲爾德打算提出的美軍新戰略中,無人駕駛戰斗機已被列為重點開發項目。
無人駕駛戰斗機的體形及作戰能力與傳統戰機相差不大,但造價卻便宜很多,更能迅速大批生產應付戰爭需要。布什曾在關于調整美國國防戰略的講話中重點提及此類戰機。

X-45、X-46、X-47和X-50均被美國軍方計劃研制成無人駕駛飛機,簡稱UCAV。在這些最新設計的X型飛機中,X-45A型最有潛力。2002年5月22日,NASA在加州愛德華的德萊頓飛行研究中心完成了它的首次飛行,盡管飛行僅持續14分鐘,但美國空軍和該計劃發起人、美國國防先進項目研究署(DARPA)立即予以認可,因為它在技術上取得突破性進展,如果它的編隊飛行、動作配合都十分協調的話,用3~4架組隊執行任務,將定能成群獵食。
為此美軍方安排在2003年下半年再次試飛。到2006年,比X-45A機更大的X-45B將顯示出它更引人入勝的技巧:在戰斗中,它將執行更重大的使命,能有效壓制敵人空中的防御能力。由于它能在航空母艦的飛行甲板上起降,比起以陸為基地的飛機來更符合海軍戰機的技術要求。
展望海洋作戰必須具有遠程作戰能力的趨勢,DARPA提出興建海軍無人駕駛飛機的項目———X-46無人戰機已指定由波音公司研制。X-47給予諾思羅普公司制造。2003年2月23日,在美國的中國湖海軍航空作戰中心,一架嶄新的X-47A型戰機實施了一次意義重大、12分鐘的自動控制飛行,而且成功地在一艘航空母艦的飛行甲板上安全著落,之前,歷史上還未有一架無人駕駛飛機在艦只飛行甲板上著落過。
X-47內舵約8米見方,成菱形狀的機體顯示其能被廣泛使用的空間。機殼由輕質復合材料制成,先進的自動飛行控制系統分分秒秒校正著操縱面,來排除尾翼的欠缺,其動力裝置用的是普拉特和惠特尼JT15D-SC發動機,它能產生1400公斤的有效推力。
在所有美國最新研制的X系列飛機中,最受陸軍和海軍青睞的首推超先進、有飛行奇觀之稱的X-50無人駕駛戰機,它勝過X-49型戰機,它的升降舵及水平安定面位于機翼前方,屬鴨式飛機,但外形酷似一只蜻蜓。這是一架極其完美,對半平衡于旋轉器和飛機固定機翼之間的戰機,此外還能在活動范圍較高地域,沒有專門起飛場地和回飛系統情況下自行起飛和降落,且飛行速度極快,它能高速飛行是因為旋翼能在飛行中停止轉動,使機體在空中減少阻力,加速飛行。
美國軍方之所以對研制無人駕駛飛機甚至高超音速轟炸機如此感興趣,其中一個重要原因是美軍現在的王牌飛機———戰斗機的隱形技術已被識破。例如,捷克已發明一種能偵測B-2隱形轟炸機和F-117隱形戰斗機的雷達。此外,據報其他國家也已掌握了破解隱形戰機的雷達技術。因此,將來的轟炸機必須靠速度和在更高空進行轟炸才能達到目的。目前,美軍主要靠3種轟炸機作長途攻擊:B-52、B-1B和B-2轟炸機。它們的速度及最遠航程均有限,因而需要在海外基地部署。但以高超音速轟炸機的速度,美國只要在東西兩岸部署了它,便可在數小時內轟炸全球任何地方,這就可省掉在海外駐軍帶來的外交及開支問題。估計無人駕駛高超音速轟炸機將主要被用于攜帶核武器攻擊他國,以威懾如俄羅斯、伊拉克、朝鮮、印度、巴基斯坦等國。美國將可憑借此機,鞏固其軍事霸權地位。