美国的高超声速计划

总结了“哥伦比亚”号失事的教训后，它回到了X-20的火箭顶推式，从而避免了外部燃料箱的隔热泡沫塑料，会打坏轨道器防热瓦的问题。它的气动外形，虽然也采用航天飞机的双三角机翼，但机身头部的钝度更大。它将原来航天飞机的中央垂直尾翼（舵）改为两个侧垂尾翼（舵）。这样，既改善了X-37B的偏航性能，而且缩小了全机的高度，使其在机身底部安装减速板后，仍可以放入整流罩内。虽然美国在研制X-37B时，可以参考美国在研制航天飞机的大量数据，但为了正确预测X-37B的气动性能和热环境，它仍在各类风洞中吹风约6000小时。

在X-37B第一次成功返回地面后，美国空军负责航天项目的副部长理查德·麦肯尼说：“这架飞行器旨在验证材料和能力，把多项实验送入太空，并将其带回地面检验这些技术。”美国空军多次声称，X-37B是一个纯粹且单纯的试验飞行器。用于验证技术和能力，但飞行器上的实验和项目预算仍然保密。由于X-37B的有效载荷很小，估计它只能完成部分侦察有效载荷的试验任务。其侦察功能相当于美国空军于1965年开始的非回收的空间试验计划（Air Force Space Test Program）中的试验型侦察卫星的功能。

X-37B飞行试验的另一目的是要验证重复使用轨道器本身的关键技术，包括防热系统，高温结构与密封，可重复使用的隔热技术，先进的制导、导航与控制，航空电子系统，自主返回着陆技术，空间机动技术以及先进的太阳能电池等。

X-37B虽然比航天飞机小了许多，但是由于它的头部和机翼前缘的钝度增大，在再入时的气动热环境，仍和航天飞机类似，头部和前缘的最高温度约为1627℃，大面积的最高温度约为1316℃。它的防热材料采用了美国已经发展得较成熟的第二代防热材料。头部和前缘采用了由NASAAmes研究中心研制的韧化的整体纤维的抗氧化的复合材料（TUFROC），它比增强碳碳材料（RCC）更轻，但可以做得更厚、传热过程更慢而抗氧化性能更强。在大面积上采用了韧化的整体纤维的绝热材料（TUFI）。此外，作为试验，在舵面上局部还使用了碳/碳化硅的防热材料。由于X-37B采用了较先进的防热系统，不仅大大提高了它在再入大气层时的安全性，而且大大减少了防热系统在地面维护和修理的工作量，从而缩短再次发射所需的准备时间。

推荐访问:声速 美国 计划 高超