X-33
X-33
X-33 由洛克希德.马丁公司著名的“臭鼬工程队”研制，它是无人驾驶单级入轨可重复使用航天运载飞行器“冒险星”的 1/2 比例的原型机，机长 20.29 米，机高 5.88 米，翼展 22.06 米。
X-33 采用垂直起飞方式，亚轨道飞行，能在飞行跑道上着陆。X-33的 动力采用一台波音公司特别开发的 J2S 火箭发动机，其余部件也是包含了诸多高科技元素。2001 年 3 月，同样由于存在诸多难以突破的技术难关（如线性气塞式发动机），NASA 取消了已经耗资了 13 亿美元的 X-33 项目。
试制新一代可完全重复使用的独立式航天器以取代服役多年的航天飞机一直是美国宇航局（ＮＡＳＡ）的梦想，但是这一梦想却不得不在３月２日暂时告一段落。美国宇航局当天宣布，终止Ｘ－３３（图）试验宇航器的研制计划。
打算取代航天飞机
Ｘ－３３试验航天器的研制始于１９９６年，是美国宇航局雄心勃勃的下一代航天器研制计划的重要部分。美国宇航局希望这一可完全重复使用的航天器的研制成功能够把卫星送入轨道的成本降低９０％，大幅缩减发射费用，从而推进航天业的快速发展。按照当时的设想，Ｘ－３３样机将是一款造型优美的三角形空气动力装置，长２１米，宽２３．５米，发射时重量为１２９．４吨，其中９５．３吨将是液氢和液氧燃料。它将不设任何窗口，也不携带宇航员，并将垂直升空，但着陆时则类似于一架自动驾驶飞机。如果Ｘ－３３研制成功，它将取代火箭和航天飞机成为更廉价更安全的航天器。
样机发射一再推迟
然而Ｘ－３３项目在１９９９年下半年遭遇重大挫折，不仅预算严重超支，而且进展大大落后于原定计划，原定于２０００年发射升空的第一架Ｘ－３３样机的发射日期一再推迟。当时这种航天器的一个液氢燃料箱在试验中出现了故障，负责该航天器设计的承包商洛克希德—马丁公司不得不临时修改计划，用更为普通的铝质燃料箱替换原先由轻质层状复合材料制造的氢燃料箱。
最终，Ｘ－３３项目还是没能逃脱被遗弃的厄运。根据美国宇航局２日公布的数据，宇航局在５年中为这一计划投资了９．１２亿美元，洛克希德—马丁公司也在设计中投入了３．５７亿美元，可惜的是迄今为止Ｘ－３３项目还没有进入实质性试验发射阶段。
科技未达预期水平
在宣布Ｘ－３３航天器研制计划终止的同时，美国宇航局也宣布终止一项小型的亚轨道试验航天器Ｘ－３４的研制，目前宇航局正在与负责Ｘ－３４项目的轨道科学公司就终止合同进行谈判。Ｘ－３３和Ｘ－３４项目都在马歇尔航天中心进行。
美国宇航局马歇尔航天中心的负责人阿特·斯蒂芬森感慨地说：“我们从Ｘ计划中获得了大量知识，但是我们也认识到一点，那就是我们目前掌握的科技还远没有达到我们所预期的水平：能够成功地研制一种新型的可完全重复使用的航天器，并且大幅度提高安全性、可靠性以及缩减开支。”
X-33通过关键设计评审美国航宇局和洛马公司的Ｘ-３３技术验证飞行器使用洛克达因公司制造的线性气动塞式喷管发动机洛马公司为美国航宇局研制的Ｘ-３３试验火箭去年１０月３１日通过了关键设计评审，从而向明年７月进行首次飞行试验又迈进了一步。Ｘ-３３将用来验证一种单级入轨可重复使用运载工具将使用的技术。洛马公司称这种新型实用型火箭为冒险星。目前已有一部分Ｘ-33 项目的工程技术人员开始对冒险星火箭的方案进行“细化”。冒险星最终是否研制，要到明年１２月决定。
尽管Ｘ-３３已经采用了一些最新的技术，但冒险星在性能上还需比Ｘ-３３有明显的提高。据预计，Ｘ-３３的速度增量约为５.５公里/秒，而冒险星在此基础上还要再提高２/３，达到 9.1公里/秒，才能实现入轨的目的。Ｘ-３３的干重为起飞重量的２５％，而冒险星必须降至１０％，其中还包括２％的有效载荷重量。目前工程技术人员正在进行以下几方面的技术改进，以使冒险星能成为一种可行的方案：
（１）设计一种能耐受液氧腐蚀的轻质复合材料液氧贮箱。Ｘ-３３的液氧贮箱使用的是２２１９号铝。
（２）提高空间利用率。Ｘ-３３中有很多未利用的空间。提高空间利用率的办法之一是去掉某些连接结构和使各组件靠得更紧密一些，如把发动机直接安装到液氢贮箱上而不再通过中间结构安装以及把液氧贮箱套装到液氢贮箱上面等。由多瓣组成的液氢贮箱可能将变为不太占地方的共形贮箱，以便使防热蒙皮离贮箱更近一些。
（３）降低波音公司洛克达因分部制造的ＲＳ-２２００线性气动塞式喷管发动机的重量，提高推重比。
（４）把比冲性能提高５９牛·秒/公斤，这可能将通过提高涡轮泵涡轮温度和室压来实现。
这次通过评审的Ｘ-３３设计包括经过改动的操纵舵和四瓣式液氢贮箱的安装办法。原来的操纵舵在跨音速条件下俯仰控制效能不足，跨音速和亚音速区逆向偏航角过大。修改后的设计把斜置舵的上反角从３７度减为２０度，以提高俯仰效能，减小逆向偏航角，同时还加大了垂尾尺寸，以增强控制。自去年４月以来，已进行了约５０００小时的风洞试验。
石墨环氧氢贮箱原在由英瓦合金（又称微胀合金或殷钢）薄片连接到一起的各瓣之间有约７６米长的接缝。工程技术人员认为英瓦合金的公差很难保证，并用４个月的时间设计和试验了一种带同时固化接缝的全复合材料贮箱。这种接缝要通过８次自动接合才能形成。
Ｘ-３３的起飞重量将是１３１吨，干重为３３吨。去年通过努力已将干重降低了约2404～ 2586公斤。火箭各组件由一石墨环氧桁架连到一起。头锥和前缘部分由碳碳防热段覆盖，上表面使用柔性可复用表面隔热材料（ＦＲＳＩ）和先进柔性可复用表面隔热材料（ＡＦＲＳＩ）石英隔热毡，下表面由带防热层的因康镍和钛蜂窝板防护。Ｘ-３３的翼展为２３.５米，长21米。
Ｘ-３３所使用的由洛克达因公司制造的较小的气动塞式喷管发动机将在今年在斯坦尼斯航天中心进行鉴定。火箭将在明年５月出厂，两个月后进行首次飞行。这一首飞时间比原定的３月份晚了４个月，是由氢贮箱返工造成的。试飞将在明年年底结束，共进行１５次。试飞时火箭均将从加州爱德华兹空军基地的海斯塔克比犹特起飞，但着陆地点有两处，一是犹他州的迈克尔陆军机场（７２３公里），二是蒙大拿州的马姆斯特罗姆空军基地（１５００公里）。
要飞到马姆斯特罗姆，火箭的推进剂密度可能要提高１０％，因此要把温度降到比正常水平低１１开，同时又不使液氢变成浆状。火箭的飞行高度飞往迈克尔机场时为５２～５５公里，飞往马姆斯特罗姆时在７９公里以下。飞行速度将在８～１３.５马赫之间，比先前１５马赫的目标有所降低。 如起飞２０秒后发生发动机故障，火箭将在迈克尔机场着陆；２０秒之内出故障，火箭则将坠入爱德华兹基地的辖区内。关于环境影响问题的最终报告已在去年１１月４日得到批准。
对不载人的Ｘ-３３试验火箭的控制将依照预先编制的程序完全自主地进行，其中包括中止飞行模式的选择。
Ｘ-３３将为冒险星验证几项关键性的技术，即采用气动塞式喷管发动机的升力体式构型，适于飞行使用的轻型复合材料结构（如氢贮箱），防热技术和高效率的操作技术等。试验的目标之一是要连续３次实现７天内再次飞行，并要有一次在两天内再次飞行。
冒险星的初步设计将在明年底结束。目前对总起飞重量的估计是１１８０吨，高于原来998 吨的估计。其中的１０％为干重（主结构５％，发动机１.７％，分系统1.3％，有效载荷２%）。洛马公司１９９６年７月赢得Ｘ-３３合同时，对冒险星低地轨道有效载荷能力的估计是26762公斤（５９千磅），而目前看来只能朝着２２６８０公斤（５０千磅）努力了。
如果冒险星方案能在２０００年初获得批准，制造工作将在２００２年开始进行，２００４年初进行首次飞行，同年至２００５年开始进行营业性飞行。火箭的主要用户将是美国航宇局主要用于空间站补给），但据洛马公司负责该项目的臭鼬作业公司官员称，商业性发射的比例最终将达到５０％。（马羽）