试飞
2005年秋，在加州穆古海军空中武器中心试验期间，波音公司对超高音速攻击进行了一次成功的验证。
据波音公司透露，在穆古海军海上试验场，一架波音F-15E“攻击鹰”从空中发射了一枚超高音速火箭。
在2005年的第一次试验中，波音公司从一架F-15E攻击鹰中发射了一种无动力超音速火箭，验证了火箭安全脱离和导航控制功能。
“这是一次分离试飞，”格拉夫说。“在它后面有一个发动机，不是现实中的发动机，而是大规模模拟器，它有真正的航空电子设备和控制系统。我们只是想要验证火箭生存能力和有效荷载。航空电子设备和控制系统使我们在发射后能及时地捕捉着到火箭。”
接下来的三次试飞，第一次试飞要求超音速飞行火箭在动力飞行阶段时使用一个助推器和双重燃烧冲压发动机（柴油共轨），以达到6马赫速度的目标。超音速飞行的目标最终是要利用这个柴油共轨发动机驱动超音速冲压喷射发动机，这种超音速冲压喷射发动机运行时带有配合海军舰艇，潜艇和飞机等的导弹配置系统。
格拉夫说，“如果燃烧处的空气流是超音速的，化学反应要以更快的速度达到这一点。这是一个挑战”。
为了克服遇到的挑战，国防高级研究计划署和海军研究办公室正在设计一个火箭，使超音速火箭达到设计的速度。
“一般情况下，我们设想的作战系统是一个嵌入式火箭，基本上都是在最后阶段脱离。”格拉夫说。“另一种方式是一个区间火箭。工作原理是该冲压发动机燃烧室基本上是一个空心管，当你在燃烧它的时候，它是不运行的”。
“这是从飞机上发射它时你所需要的配置，”他说。 “飞机以亚音速速度飞行，他们脱离这些东西，并点燃它。然后点燃发动机，并逐渐燃烧完全，然后喷射。”
在潜艇发射超高音速导弹需要额外的火箭发动机。因为它是在海平面以下，而且必须提供更多的能量来推动导弹，格拉夫说。但国防高级研究计划署和海军研究办公室正在研究一个可以从空中、海上、海下面和地面都可以发射单一结构。
超音速飞行使用的火箭不能太大，因为他们必须匹配标准导弹配置的轨迹，格拉夫说，这就是为什么海军对柴油共轨发动机感兴趣的原因。柴油共轨发动机使超音速飞行变成冲压发动机和超音速冲压喷射发动机，他说。这是在美国约翰霍普金斯应用物理实验室创建的。
约翰霍普金斯给此项目提供了技术支持和测试，以及通过飞机使得柴油共轨发动机可以应用了。在加州中国湖的海军航空战中心武器部，为超音速飞行提供了固体火箭助推器。波音集成了件通过幻影工厂对各种部件进行了集成。
“这件事的关键问题是验证发动机和机身在高速远程飞行中能有效结合。”格拉夫说。“使在战术导弹有足够射程和性能。”
“这是对发动机和机身真正的验证”他说。“其中一部分就体现了飞行器引擎的效率和性能。另一部分说明我们有能够经受住高温环境的材料。”
FASTT工艺
波音公司使用三级动力火箭的努力只是高超音速飞行项目的一部分。而其它高超音速飞行项目被称为“自由大气冲压发动机试验技术”（FASTT）。
FASTT项目的目标是在飞行中获得发动机运作的相关数据，格拉夫说。为了进行测试，引擎被ATK-GASL公司按小比例进行设计。
“他们一直在支持美国航天局的X-43计划，”格拉夫说。“他们已经支持了大量高速的案例。FASTT是专为短程飞行设计的，仅仅是获得引擎的相关数据。飞行时间只有十至三十秒。我们不在大马赫范围内飞行，而是集中在短程飞行测试上。”
FASTT使用了较小版本的超音速飞行柴油共轨发动机，它有无制导固体火箭系统，该系统由DTI集成，格拉夫说。在2005年年底， FASTT飞行器成功地F进行了短期测试。
“我们成功地将速度升至5.7马赫，比我们想要的高出一点点。”格拉夫说。“下一大步是在5马赫的速度上分离助推器，然后分开进气道盖子，让发动机运行”。
格拉夫解释说，在超音速飞行器里，风道系统入口都被盖好了，当火箭提供了最初推力，然后盖子不断下降，让发动机将空气带进其管道。
“现在关键的是验证我们的引擎模型。”他说。“我们的引擎模型是基于地面测试而设计，这个与之前不同。你不可能在地面上模拟空气中的飞行环境。这些不同之处非常重要” 。
超音速飞行计划的所有验证火箭都使用了JP-10碳氢燃料。海军研究办公室和美国国防高级研究计划署打算使用相同的常规燃料来驱动任何终端巡航导弹。
“我们实行了所谓的'木轮'概念。”格拉夫说。“比如你拥有一枚战斧式巡航导弹，你把燃料注入一个盒子里，然后将盒子放入发射管，尔后几年你都不用去管它。”
“所以你希望这种燃料能够在所有不同的温度下保持长时间稳定，但是实际上你基本已经忘记了这件事情。”他说。“重新加注合格的燃料是一个费时费力的过程。真正的大问题是，当他们受到攻击的时候，在常规舰上环境中保持燃料不被点燃的危险。”
来源：空军技术网
作者：米奇卡特
编译：知远/小顾
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