NASA开始X平面研究的历史性新纪元

安静的超音速技术或QueSST概念处于初步设计阶段，并正在成为NASA的首批X平面飞机之一。

美国国家航空航天局（NASA）的航空创新者正准备将一系列新的实验飞机推向天空，每架新飞机的目的都是继承展示先进技术的传统，这些先进技术将推动航空领域的发展。

历史将重演。

在过去的七十年中，曾经有一段时间（有些时候比其他时候更忙），当时美国最优秀的航空专家设计，制造和飞行了一系列实验飞机，以测试与飞行有关的最新幻想和实用想法。

短翅膀。长翅膀。三角翼。向前掠过翅膀。剪刀的翅膀。大尾巴。没有尾巴。高速。低速。喷气推进。火箭推进。甚至没有核推进-尽管该技术从未真正使用过。

这些开创性飞机中的每一个都有其自己的胜利与挫折甚至悲剧的故事。每个项目都是由不同的公司制造的，并且由各种各样的政府组织运营，以实现多种目的。

它们在一起被称为X飞机（或X车辆，因为其中有些是导弹或航天器），而对它们的提法在全世界的航空爱好者中引起了温暖的感觉和怀旧之情。

“他们当然都以自己的方式很有趣。他们每个人在航空领域都有一个独特的位置，可以帮助他们在历史上留下自己的烙印。”“而且他们真的很酷。”

现在，美国国家航空航天局（NASA）的航空创新者再次准备将一系列新型实验飞机推向天空，每架新型实验飞机都旨在继承展示先进技术的传统，这些技术将推动航空领域的发展。

目标包括展示与现在相比，客机在每次飞行中如何燃烧一半的燃料并减少75％的污染，同时比今天的喷气机更安静-甚至在超音速飞行中也是如此。

美国国家航空航天局（NASA）对X飞机的重新强调称为“新航空视野”，该计划于2月宣布，是总统自2016年10月1日开始的财政年度预算的一部分。该计划是在未来10年内设计，建造和飞行一系列X飞机，以加速行业采用先进的绿色航空技术。

“如果我们能够建造其中一些X飞机并展示其中一些技术，我们希望这将使美国工业界更轻松，更快捷地将它们拿起并推向市场，”美国宇航局综合航空的Ed Waggoner说。系统程序主管。

这是NASA知道如何回溯到其前身组织，美国国家航空咨询委员会（NACA）以及最早的X飞机，即X-1（该项目是NACA致力于该项目）时代的事情。与当时新组建的美国空军。

实验超音速

X-1由贝尔飞机公司制造，是第一架飞行速度超过音速的飞机，从而打破了“音障”，这是一个受欢迎但从根本上令人误解的术语，更多地表达了关于高速飞行挑战的浪漫概念。而不是天空中不可逾越的物理墙。

1947年10月14日，空军上校查克·耶格尔（Chuck Yeager），肋骨和所有物体都爬上了明亮的橙色“魅力四射的格伦尼斯”（Glamourous Glennis），飞过X-1，进入其历史时刻。

那天，据报道，加利福尼亚州爱德华兹空军基地所在地的羚羊谷与它的第一次音爆相呼应。但是，不管那里的人是否真的听到过声音的飞涨，数十年来，随着超音速在军事基地上空飞行成为惯例，成千上万的人回荡在山谷中。

X-1还标志着由NACA（以及后来的NASA），空军，海军和其他政府机构管理的一系列实验飞机计划中的第一个。

空军为X平面分配的当前X平面列表为56，但这并不意味着有56架X平面。

有些有多个使用相同编号的模型。还有更多的实验车辆被设计，制造和飞行，但从未给出X编号。一些X车收到了数字，但从未建造过。

X-52完全被跳过了，因为没有人想将这架飞机与B-52轰炸机混为一谈。

而且，有些X飞机根本不是实验研究飞机，而是生产飞机或航天器的原型，使真正被视为X飞机和非X飞机的水面更加混乱。

“他们并不一定认为X-1时会有一系列X车，因为您最后进行了几处修改，例如A，B型号，它们在许多方面都是非常不同的车”，巴里说。

没有被称为X飞机的实验飞机的例子包括NASA的一些举升机体，以及海军的D-558-II Skyrocket，飞行员Scott Crossfield于1953年飞行成为第一架以两倍音速或2马赫飞行的飞机。

而且它变得更加令人困惑：一些早期的X飞机被称为XS-1，XS-2，以此类推– XS是“实验，超音速”的缩写。Barry说，尽管没有明确记录，但XS有时变成X，因为XS听起来太像“多余”，而在您不需要的地方。

还出现了像XB-70这样的飞机，这是一种在大多数圈子中被认为是X飞机的超音速喷气式演示机，但正式不属于空军迄今为止编号的56架X飞机的一部分。

巴里说：“无论如何，在历史上X平面名称已成为一个非常不确定的术语，但如今人们已将其识别为最前沿的研究平面。”

也许与NASA相关的所有X飞机中，没有一个比X-15火箭飞机更先进，更出名-甚至可以与X-1匹敌。

“ X-1无疑是最具有历史意义的，因为它是第一个，也是它在超音速飞行中所做的。但是X-15可能是X飞机上生产率最高的型号，”巴里说。

在1959年至1968年之间飞行过199次的X-15机翼以超音速的速度超越了太空的边缘，开拓性的设计概念和操作程序直接推动了水星，双子座和阿波罗太空飞行计划以及航天飞机。

巴里解释说，X-15成功故事除了对高速航空做出贡献外，其另一个组成部分是它是NASA，空军和海军敌对军事部门之间合作的一个很好的例子。

巴里说：“ X-15代表的这种主要的航空研究通常最好是在几个组织为一个共同的目标做出贡献的情况下完成。”“在准备飞行下一波X平面时，我们已经看到了这一点。”

三脚凳

但是，在这个能够生成复杂模拟的高速计算机时代，并拥有世界一流的风洞可以测试高保真模型，为什么仍然需要飞行像X飞机这样的飞机？

瓦格纳说：“这是一个有效的问题。”

答案与瓦格纳（Wagoner）所说的在航空研究中使用“三足凳”的必要性有关。

一条腿代表计算能力。这涉及到高速超级计算机，这些计算机可以模拟仅在模拟的1和0中存在的物体（无论是机翼，方向舵还是整飞机）上流动的空气的物理特性。

第二条代表实验方法。在这里，科学家将最通常的对象或对象部分（无论是机翼，方向舵还是飞机）的比例模型放在风洞中，以测量流过对象的空气。

在风洞中进行的测量可以帮助改进计算机模型，并且计算机模型可以帮助告知飞机设计方面的改进，然后可以在风洞中再次对其进行测试。

瓦格纳说：“每一种方法都有其自身的优点，并且相互帮助，但每种方法也会将错误引入可能基于结果而得出的推论中。”“因此，凳子的第三条腿是走出去，然后实际进行设计。”

无论是驾驶X飞机还是新飞机的全尺寸原型，实际飞行中记录的数据都可以用于验证和改进用于开发设计的计算和实验方法。

瓦格纳说：“现在，您可以采用三种不同的方式来解决同一问题。”“只有共同努力，我们才能达到降低风险的程度，以完全相信我们的数据在告诉我们什么。”

“ Q”超音速技术

尽管作为三足式研究的一部分，它可能不会成为新的“航空地平线” X飞机中的第一个实际飞行，但QueSST的设计工作已经开始，QueSST是“安静的超音速技术”的缩写。

初步设计合同已于2月授予洛克希德·马丁（Lockheed Martin）领导的团队。如果日程安排和国会资金能够得到满足，那么这款新型超音速X飞机将在2020年的时间范围内飞行。

QueSST的目标是修复将近70年前X-1首次引入飞行世界的问题–公众烦人的声音爆棚。

最近的研究表明，超音速飞机的形状可能会使其以比音速更快的速度飞行时形成的冲击波产生音爆，从而使安静的声音几乎不会被公众察觉，即使有的话。

产生的声音“轰鸣”被形容为遥远的雷声，邻居在您进入室内时强行关闭车门的声音或“超音速”心跳的重击。

NASA超音速项目经理彼得·科恩（Peter Coen）表示：“我们知道这一概念将会奏效，但是现在，继续我们的研究的最好方法就是向公众展示X机的能力。”

希望从飞行QueSST收集的数据将帮助美国联邦航空管理局及其国际同行建立与噪声相关的规定，这将使商业超音速客机有可能在全国范围内飞越。

科恩说：“提供数据将是向旅行大众带来无障碍且负担得起的超音速飞行的关键一步，”

同时，其他实验飞机也在考虑之中，包括那些具有新颖形状，打破了传统管状飞机和机翼飞机造型的飞机，以及其他由混合动力推动的飞机。

这些X平面的确切外观，如何操作以及在何处飞行都尚未精确定义。

瓦格纳说：“我们将让市场和社区帮助我们告知我们要走的方向的决定。”“但是我们对我们可能展示的所有内容感到非常兴奋。”

有趣的是，尽管这些未来的测试飞机被称为X飞机，但完全有可能只有其中一部分实际上会获得官方的X飞机编号标识，或者也许没有。

瓦格纳说：“我们还不知道。”“在我们将要授予建造合同之前，可能不会对每架飞机做出该决定。”

因此，无论NASA是否以X号码或醒目的首字母缩写（或两者都用）来称呼这些新飞机，一件事情很明确：NASA的飞行研究计划正在重振航空研究令人兴奋的时代。