波音X-51Waverider
波音 X-51 Waverider
X-51 是采用一种称为「超音速燃烧冲压引擎(Scramjet)」的飞行测试平台。和普通的喷射引擎要靠叶片压缩空气不同,冲压引擎靠得是逐渐将空气流入的通道变窄,来达成压缩空气的目的。这使得冲压引擎几乎没有活动的零件,因此无论在维修或能耐受的温度、压力等物理条件,都较普通的喷射引擎来得优秀。超音速冲压引擎和普通冲压引擎的不同,在于引擎内流动的空气是超音速的,虽然这听起来好像没有什么差别,但传统的冲压引擎只能接受次音速的空气,当飞机本身的速度超音速时,进气口必需要有设计让流入的超音速气流减速到次音速。这个过程或释放出大量的热量,让空气中的氧气先和氮气或其它化学物反应,降低了最后能供引擎燃烧的氧气,因此,冲压引擎只能将飞机推到大约 5.5 马赫左右。相较之下,超音速冲压引擎从入口到出口的气流都是超音速的,因此可以跑到高得多的速度 -- 12 马赫到 24 马赫(轨道速率)都有可能,但缺点是飞机必需要加速到大约 4.5 马赫才能点火。
即将进入测试的 X-51 将由一架 B52 发射,先靠火箭加速到足以点火的速率后,再启动搭载的 Scramjet 引擎,之后会以大约六倍音速飞行 300 秒。X-51 如果成功,将是第一架(相对)长时间飞行的 Scramjet 测试机,这或许将再度开启 Scramjet 的实用性的争论:撇开军事用途不谈,赞成者认为不用自行携带氧气就能加速到轨道速度的 Scramjet,会是在前往低轨道的用途上取代火箭的良方;反对者认为 Scramjet 飞机从没有速度加速到 Scramjet 能运行的速度需要一种引擎,离开大气层进入太空后,又需要另一种引擎,这些额外的重量会抵消采用 Scramjet 带来的优势,而且因为 Scramejet 在空气中的时间较火箭长,反而会消耗更多的燃料在对抗空气阻力上。