X 档 案:从 X-1 到 X-50
            ―――美国X系列试验飞行器简史

作者:Planeboy

第四部分: X-31------X-40

X-31 (详细介绍请参见)
X-31增强战斗机机动性(EFM)项目由波音公司与欧洲航空防务航天公司联合开展研究,它是X系列试验飞行器中第一个国际合作项目。X-31机长14.85米,机高4.45米,翼展7.28米,采用鸭式前翼、机腹进气、双三角机翼、单垂尾、无平尾布局,并带有翼根前边条。其机翼采用铝合金翼梁和翼肋、碳纤维复合材料蒙皮,机身结构大部分为铝合金材料。X-31机身腹部的矩形进气口带前伸的附面层板,其下唇口板可调节。

X-31的动力系统与X-29A一样,都是通用电气的P404-GE-400涡扇喷气发动机。其发动机尾喷口处安装有三片推力导向片(可作正负10度的偏转,并能长时间承受最高1,500度的高温),可使飞机在上下或左右方向上的控制更加自如。X-31采用数字飞行控制系统,其中三台同步主计算机控制飞机飞行控制面的工作,余下一台计算机则在前面三台计算机出现冲突时充当连接断路器的角色,但这四台计算机都不具有与X-29A类似的备份功能。


X-31


X-31着陆时打开了后向边条


X-31控制翼面示意图

X-31主要用来验证推力矢量技术与高级飞控系统配合的实用性,即用推力矢量技术和可控前翼完成常规飞机无法实现的大迎角机动飞行。与同时代的“先进技术战斗机”(ATF)和“欧洲战斗机”(EFA)等先进战斗机强调中距空战能力的设计思想不同,X-31计要求主要是研究如何提高近距空战格斗能力,使飞机能够在很大的迎角和很低的速度下飞行,使其具有更高的转弯角速度。

首架X-31于1990年10月11日进行了首飞,随后的飞行试验大部分都是在验证大迎角条件下的飞行状态。在这些试验中,X-31尝试了多个角度上的失速飞行,为突破“失速障”这一技术难题积累了大量试验数据。1994年,X-31开始进行超音速飞行时无尾翼飞机飞行状态研究的试验。

X-32
通常情况下,战斗机的原型机是不能进入X系列试验飞行器计划的,但鉴于X-32和X-35在设计中都将尝试一种新颖的而且风险极大的“短距起飞和垂直降落”技术,所以破例为它们都赋予了“X”的编号。

X-32是波音公司为了获得美国军方JSF联合攻击战斗机项目而推出的样机,机长14.33米,机高3.96米,翼展10.97米(CTOL型)。JSF项目有多种型号:空军常规起降型(CTOL)、海军常规起降舰载型和短距起飞垂直着陆型(STOVL),其中X-32A进行常规起降的试验,X-32B则验证短距起飞和垂直降落的性能。

X-32外形比较奇特,由于它有一对联接在发动机后部的可转向的喷气升力喷管,因而发动机必须安装在飞机前部。X-32采用很厚的整体式机翼,可承载大部分的结构载荷,并能装载近9吨燃油。机头下方有一个缝式进气口,每秒可吸入180千克的空气,供一台普惠F119--SE614涡轮风扇发动机使用。从总体上看,X-32使用了大量先进技术,因而其技术实现难度也较大。在与X-35的竞争中,“前卫”的X-32败下阵来从而也失去了美国军方21世纪最大一笔军机采用订单。


X-32


X-33
X-33由洛克希德?马丁公司著名的“臭鼬工程队”研制,它是无人驾驶单级入轨可重复使用航天运载飞行器“冒险星”的1/2比例的原型机,机长20.29米,机高5.88米,翼展22.06米。

X-33采用垂直起飞方式,亚轨道飞行,能在飞行跑道上着陆。X-33的动力采用一台波音公司特别开发的J2S火箭发动机,其余部件也是包含了诸多高科技元素。2001年3月,同样由于存在诸多难以突破的技术难关(如线性气塞式发动机),NASA取消了已经耗资了13亿美元的X-33项目。


X-33想象图


X-34
X-34也是一种蕴涵了许多最顶尖科技的无人驾驶可重复使用低成本航天运载飞行器,它的主要任务是验证大幅度降低航天运载成本技术的可行性。X-34机长为17.76米,机高3.50米,翼展8.44米。

X-34项目的目标就是要将现在航天入轨飞行中10,000美元/磅的运载成本降至1,000美元/磅。虽然其目标很诱人,但X-34仍然由于其技术太超前和项目超支于2001年3月被取消,取消之前制造了3架空射试验平台,进行了3次系留飞行试验。


X-34


X-35
X-35A/B/C是洛克希德?马丁公司为参加美国军方JSF战斗机项目竞标而研制,采用一台普惠F119-SE611发动机,并采用升力风扇系统来实现垂直飞行。X-35A机长17.34米,机高4.41米,翼展10.05米。