X-51A（又名：“乘波者”），为美国军方最新研发的实验型高超音速飞行器。
美国X-51A型高超音速飞行器成功完成最后一次试飞。此前，“乘波者”共进行过三次试飞，均未能实现以6倍音速飞行300秒的初始计划。 X-51A 超燃冲压发动机 技术将应用到其他领域，比如研发可一小时内攻击全球任一目标的武器。
X-51A有着三大优势：
反应速度快，亚音速巡航导弹打击1000公里外目标需要一个小时，而X-51A只需要10几分钟；
突防能力强，现有的巡航导弹主要依靠超低空飞行和隐身技术来突破敌方防御，由于速度慢，暴露后易被拦截，而对于在高空飞行的X-51A来说，现有的防空武器对它基本无计可施；
破坏威力大，X-51A有着惊人的动能，面对钢筋混凝土的打击目标，它也能钻进去10余米，特别适合打击深埋于地下的指挥中心等坚固目标。
作为乘波者的X-51A，机体外形有一个扁平的头部、弹体中部设有4片可以偏转的小翼（襟翼），进气道在腹部。其设计原理主要是从一个给定的、有激波系的三维超声速流的解析解或数值解的流面中，沿着流线切割出一个尖顶三角外形的锥形体作为飞行器的外形，由此得到的乘波飞行器构型是一种在其所有的前缘都具有附体激波的声速、高超声速飞行器构型。乘波构型设计有助于X-51发动机的燃烧过程。乘波构型具有以下优点。
（1）乘波构型的上表面与自由流平行，所以上表面的压差阻力较小，而下表面在设计马赫数下受到一个与常规外形一样的高压。
（2）飞机下表面在激波后的高压不会绕过前缘泄漏到上表面，波后高压与上表面低压之间没有压力沟通，这使乘波构型和普通外形相比具有很高的升阻比。
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（3）来流经激波压缩后，沿着压缩面的流动被限制在前缘激波内，形成较均匀的沿下表面流场，可以消除发动机进口处的横向流动，利于提高吸气式发动机的进气效率，同时使得这一构型便于进行弹体/发动机/进气道一体化设计。
（4）由于上下表面没有压力沟通，飞行器上表面和下表面的流场不存在干扰问题，上下表面可以分开处理，有效地简化了飞行器的初步设计和计算过程。乘波构型与超燃冲压发动机的一体化设计可以得到性能优越的高超声速乘波飞行器。
X-51A采用的是吸气式超燃冲压发动机，与采用 火箭发动机 相比，其效率更高、航程更远，所携载荷也更重。由于这种发动机从空中吸收氧气来保持推进，不需要像火箭发动机那样必须同时携带占据非常大发射重量的燃料和氧化剂。此外，因为超燃冲压发动机只有很少的活动部件，所以，即使在非常苛刻的工作环境内，它们的工作至少与 涡轮发动机 一样可靠。
X-51A的超燃冲压发动机在飞行过程中的点火是很复杂的，首先通过进气道的压缩空气在经过一个隔离段后，将气流调节到适合于燃烧室工作需要的稳定压力，随后和雾化了的JP-7喷气燃料混合点火燃烧。
由于当流入燃烧室的气流速度在马赫数4.0或更高时，JP-7燃油将无法依靠自身点燃，所以还必须掺混乙烯液体，点火首先从机载容器内的少量容易燃烧的乙烯的点燃开始，并将乙烯注入到燃烧室内与JP7燃料二者混合后，导致燃料的燃烧。
X-51A验证机采用的是碳氢燃料，这与SR-71“黑鸟”高空侦察机所采用的J58涡轮 冲压喷气发动机 使用完全一样的JP-7航空燃料。这种碳氢燃料是一种现成的燃料品种，不易点燃、不易挥发，可以较容易地储存。PWR公司X-51A项目的经理解释说，碳氢燃料要从发动机结构中吸收一定的热量，因此可以让燃料流过一个热交换器来冷却发动机结构，然后提供给燃烧室。据介绍，这种热交换器是一种直接加工在发动机壳体壁面内的沟槽，这不仅用于冷却1650℃以上的燃烧室，还可以通过对燃料的预先处理，将其转变为一种热燃气状态，与其处于液体形态下相比，可以多增加10%以上的能量。
X-51A采用“乘波体”技术是一种新颖的飞行机制，与普通飞机采用机翼产生升力的机制迥然不同，特别适宜于在大气层边缘以高超声速飞行，具有不可估量的军事威慑力。亚轨道 高超声速飞行器 的飞行轨迹像飞机一样不可预测，而且没有反复绕地球的规律，可供拦截的窗口也稍纵即逝，拦截难度大大提高。然而，像X-51A这样的亚轨道高超声速飞行器也存在自身难题。返回搜狐，查看更多