W XXI wieku kontynuowano rozwój amerykańskiej „serii X”. Jeśli w przeszłości były to z reguły samoloty czysto eksperymentalne przeznaczone do różnego rodzaju badań i osiągania rekordowych wyników, to ostatnio indeks „X” w oznaczeniu zaczął otrzymywać prototypy, które następnie są przyjmowane do służby.
18 września 2000 r. X-32A przeleciał z fabrycznego lotniska Boeinga w Palmdale do centrum testów lotniczych Edwards AFB. Samolot ten, opracowany w ramach programu JSF (Joint Strike Fighter), został zbudowany do udziału w konkursie na lekki myśliwiec 5. generacji, który miał zastąpić samoloty w US Air Force, Navy i ILC: F-16, A-6, A-10, F-14, F/A-18 i A/V-8. Myśliwiec JSF miał stać się naprawdę wszechstronnym i istnieć w co najmniej trzech wersjach (w tym SVP) i spełniać sprzeczne wymagania różnych klientów.
Boeing X-32A
Kh-32A miał bardzo niezwykły, jeśli nie brzydki wygląd. Ze względu na bardzo duży wlot powietrza w kształcie kubełka umieszczony pod kokpitem, samolot otrzymał przydomek Sailor Inhaler (ang. Marine Inhaler), czyli „Eater of sailors” w wolnym tłumaczeniu. Skrzydło o nachyleniu 5° wzdłuż krawędzi natarcia zostało wykonane bardzo grube, aby pomieścić zbiorniki paliwa. Kadłub miał dwa przedziały na wewnętrzne rozmieszczenie broni, co powinno zmniejszyć sygnaturę radarową samolotu. Pod wieloma względami pojawienie się Ch-32A kojarzy się z próbą stworzenia myśliwca z krótkim startem i pionowym lądowaniem w oparciu o jedną podstawową konstrukcję. Pomimo niezwykłego wyglądu, Kh-32A wykazał się dobrymi osiągami w locie. Maksymalna prędkość na dużej wysokości to 1930 km/h (1,6 M). Pułap - 20 000 m. Zasięg bojowy - 1100 km. Maksymalne obciążenie bojowe to 5000 kg.
Podczas testów w bazie lotniczej Edwards X-32A wykonał 66 lotów i spędził w powietrzu ponad 50 godzin. W związku z tym, że wymagania Marynarki Wojennej w zakresie abordażu okazały się trudne do spełnienia, w konstrukcji samolotu trzeba było wprowadzić wiele zmian.
X-32V
Po Kh-32A do testów wszedł Ch-32V, zbudowany w wersji SVP. Wyniki testów tej maszyny były rozczarowujące. Samolot miał wyraźną nadwagę i nie mógł wystartować w pionie. W rezultacie Boeing, który nie budował myśliwców od początku lat 30., przegrał konkurencję. Powodami porażki były: zbyt duży udział niesprawdzonych wcześniej rozwiązań technicznych, z których znaczna część okazała się nieracjonalna, wysoki koszt i złożoność projektu. Obliczonych danych samolotu nie udało się potwierdzić, a jego cena okazała się zbyt wysoka.
Bardziej udanym rywalem Boeinga X-32 był Lockheed Martin X-35, który później stał się F-35 Lightning II. Prototyp X-35 został pierwotnie zaprojektowany jako myśliwiec krótkiego startu i pionowego lądowania, a nie samolot szturmowy. Za kokpitem znajduje się wentylator połączony wałem z silnikiem podnosząco-podtrzymującym, który również posiada obrotową dyszę. Zastosowanie osiowo-symetrycznej regulowanej dyszy obrotowej zamiast płaskiej dało oszczędność ponad 180 kg masy i wzrost ciągu zarówno w trybach GDP, jak i podczas lotu przelotowego. To z kolei umożliwiło zwiększenie masy ładunku. Samoloty przeznaczone dla Sił Powietrznych mają zamiast wentylatora zbiorniki paliwa, co wydłuża ich zasięg lotu o około 400 km.
X-35 podczas pierwszego lotu nad Edwards AFB
20 lipca 2001 r. podczas końcowych testów X-35B, aby zademonstrować wysokie osiągi w locie i przewagę nad X-32, wzniósł się w pionie o 150 m, po czym przeszedł do lotu poziomego, przekroczył prędkość dźwięk i wylądował pionowo.
Po przejściu cyklu testowego postanowiono zbudować trzy główne modyfikacje. F-35A to najprostszy ze wszystkich wariantów dla Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych. Model ten powinien również stać się głównym dostarczanym na eksport. Dla USMC i brytyjskiej marynarki wojennej stworzono F-35В - z możliwością krótkiego startu i pionowego lądowania. F-35C jest przeznaczony do użycia na amerykańskich lotniskowcach. Ten oparty na lotniskowcu samolot o zwiększonej powierzchni skrzydeł i ogona w porównaniu z innymi opcjami może przewozić dużą ładowność.
Do tej pory całkowity koszt projektu F-35 przekroczył 400 miliardów dolarów. Jednocześnie w ramach wspólnego programu finansowania udział Wielkiej Brytanii wynosi 2,5 miliarda dolarów, Włochy muszą wnieść 1 miliard dolarów, Holandia 800 mln USD, Kanada 440 mln USD, Turcja 175 mln USD, Australia 144 mln USD, Norwegia 122 mln USD i Dania 110 mln USD Zamówienia na zakup F-35 otrzymano również z Izraela i Japonii. Operacja pierwszego F-35B w US ILC rozpoczęła się latem 2015 roku. Do marca 2017 r. wybudowano ponad 230 jednostek. W sumie, biorąc pod uwagę zamówienia eksportowe, należy wyprodukować ponad 3000 myśliwców F-35.
Aby zbadać możliwość stworzenia szybkiego, niewidzialnego myśliwca, specjaliści firmy McDonnell Douglas stworzyli bezzałogowy pojazd eksperymentalny X-36. Odkąd McDonnell Douglas stał się częścią Boeinga przed rozpoczęciem testów, samolot jest obecnie określany jako Boeing X-36.
Model pozbawiony pionowego płatowca został zbudowany w skali 28% wielkości możliwego myśliwca. Lot jest sterowany radiowo ze stacji naziemnej. W tym samym czasie na hełm pilota przekazywany jest obraz z kamery wideo zainstalowanej w nosie X-36, wykonany z elementów wirtualnej rzeczywistości. Generowanie poleceń sterowania bezpośredniego jest realizowane przez komputer pokładowy, który steruje cyfrowym systemem automatycznej stabilizacji.
Boeing X-36
17 maja 1997 r. X-36 po raz pierwszy wystartował z bazy sił powietrznych Edwards. Łącznie wykonano 36 lotów. Urządzenie o wadze 590 kg wyposażone jest w silnik o ciągu 318 kgf. Na próbach X-36 osiągnął prędkość 380 km/h i wykazał się doskonałą zwrotnością.
Wyniki uzyskane podczas testów X-36 planowano wykorzystać przy tworzeniu prototypu myśliwca X-44. Ten samolot z wysuniętym skrzydłem typu delta oraz bez usterzenia pionowego i poziomego miał być sterowany za pomocą zmiennego wektora ciągu.
Domniemany widok myśliwca X-44
Samolot, znany również jako „MANTA”, zgodnie z danymi projektowymi, przewyższał pod względem prędkości, zwrotności, zasięgu lotu i kamuflażu już przyjęty F-22A. Jednak po ustaniu finansowania projekt został oficjalnie zamknięty w 2001 roku. Jednak wielu badaczy uważa, że rozwój X-44 można wykorzystać do stworzenia myśliwca szóstej generacji.
7 kwietnia 2007 r. w bazie sił powietrznych Edwards odbyły się testy w locie prototypu bezzałogowego promu kosmicznego Boeing X-37A. Ten samolot, który bardzo przypomina załogowy wahadłowiec, został zrzucony z lotniskowca White Knight. Testy wykazały sprawność systemu sterowania i możliwość autonomicznego lądowania. Jednak podczas lądowania na powierzchni wyschniętego jeziora urządzenie uległo uszkodzeniu. Po naprawach Ch-37A wykonał jeszcze dwa udane zjazdy z wysokości.
Lotniskowiec White Knight z podwieszonym Ch-37A
Początkowo projekt znajdował się pod jurysdykcją Agencji Kosmicznej NASA, ale jeszcze przed rozpoczęciem prób w locie prototypu został przekazany wojsku, po czym wszystkie szczegóły dotyczące X-37 zostały utajnione.
22 kwietnia 2010 r. rakieta Atlas V wystrzeliła X-37B na orbitę. Jego udany powrót na Ziemię nastąpił 3 grudnia 2010 roku. Następnie urządzenie wykonało jeszcze trzy misje kosmiczne, spędzając w kosmosie ponad 2000 dni. X-37B to najmniejszy i najlżejszy statek kosmiczny na orbicie, który odbył lot kosmiczny. Pojazd ma masę startową 5000 kg i jest około 4 razy mniej niż załogowy prom kosmiczny.
X-40A
Szereg rozwiązań technicznych zastosowanych w Kh-37V przetestowano na Kh-40A. W szczególności przetestowano systemy sterowania i nawigacji oraz zbadano aerodynamikę kontrolowanego zniżania szybowcowego. Testy Kh-40A trwały od sierpnia 1998 do maja 2001.
X-38 Crew Return Vehicle został zaprojektowany przez NASA jako prototyp pojazdu ratunkowego dla załogi statku kosmicznego. Pierwszy reset pojazdu sterowanego przez autopilota, który opracował kurs na podstawie sygnałów z satelitarnego systemu pozycjonowania, miał miejsce w 1999 roku.
Zrzucanie X-38 z B-52H
Zgodnie z przyjętą przez NASA koncepcją ratownictwa z orbity, schodzący pojazd miał pomieścić 7 osób i działać w trybie w pełni zautomatyzowanym, bez udziału załogi. Po zbliżeniu się urządzenia do danego obszaru w gęstych warstwach atmosfery zadziałał system spadochronowy, zapewniający bezpieczną prędkość lądowania. Jednak ze względu na ograniczenia finansowe i cięcia budżetowe NASA projekt został anulowany w 2002 roku.
W maju 2002 roku Boeing X-45A po raz pierwszy wystartował z pasa startowego w bazie lotniczej Edwards. Był to pierwszy amerykański dron wykonany przy użyciu technologii niskiej sygnatury radarowej i termicznej. Urządzenie przeznaczone jest głównie do działań na terenie dobrze osłoniętym przez systemy obrony powietrznej.
X-45A
Zgodnie z zakresem zadań, UAV X-45 musi mieć promień bojowy co najmniej 500 km, prędkość maksymalną 950 km / h i pułap 9000 m. Czas spędzony na obszarze docelowym wynosi co najmniej 30 minut, a obciążenie bojowe w wewnętrznych przedziałach wynosi do 1360 kg. Dron może zostać dostarczony w odległe rejony działań wojennych C-5 Galaxy i C-17 Globemaster III.
X-45S
W 2006 roku pojawiła się bardziej zaawansowana modyfikacja X-45C. Jednak wszystkie informacje dotyczące tego modelu są utajnione, a jego perspektywy nie są jasne. Możliwe, że projekt został odwołany z powodu przyjęcia na rynek RQ-170 Sentinel. Oznaczenie X-46 otrzymało wariant pokładowy poprzedniego modelu.
27 marca 2004 r. odbył się pierwszy lot szybkiego bezzałogowego pojazdu X-43A. Ten naddźwiękowy dron został stworzony w Langley Research Center dla NASA. Podobnie jak wiele innych eksperymentalnych szybkich samolotów rakietowych „serii X”, to urządzenie z silnikiem strumieniowym wzniosło się w powietrze pod skrzydłem strategicznego bombowca B-52H, który wystartował z pasa startowego w bazie lotniczej Edwards.
X-43A był częścią projektu Hyper-X, którego celem było zbadanie możliwości osiągnięcia prędkości do 15 metrów na wysokości 30 000 metrów lub większej. Eksperymentalny Kh-43A o wadze 1,3 tony i długości 3,6 m ma nośny kadłub z małym skrzydłem delta o rozpiętości 1,6 m i dwoma kilami. Aby chronić przed ciepłem, nos samolotu jest wykonany ze stopu wolframu, krawędzie natarcia skrzydła i kila wykonane są z żaroodpornego węgla, korpus i powierzchnie nośne ze stopu tytanu z ceramiczną ochroną termiczną. Silnik X-43A pracuje na wodorze. Do przyspieszenia X-43A wykorzystywany jest pierwszy stopień rakiety Pegasus.
W sumie zbudowano trzy egzemplarze Kh-43A. Podczas pierwszego uruchomienia, które miało miejsce 2 czerwca 2001 roku, 13 sekund po włączeniu stopnia rozruchowego, urządzenie straciło kontrolę i wpadło do oceanu. Podczas drugiego testu górny stopień dostarczył Kh-43A na wysokość 29 000 m, po czym uruchomiono silnik główny, a eksperymentalny jednorazowy model rozpędzał się do prędkości 7401 km/h (6, 83 M).. Na trzecim egzemplarzu, wystrzelonym 16 listopada 2004 r., po osiągnięciu wysokości 33 000 m udało się osiągnąć prędkość 10 617 km/h (9,6 m). Chociaż na bazie X-43A planowano stworzyć następujące modyfikacje, różniące się układem napędowym, planów tych nie zrealizowano, a uzyskane dane wykorzystano przy projektowaniu innych konstrukcji.
Na zlecenie Northrop Grummana, konstruktor samolotów Burt Rutan, znany z tworzenia futurystycznych i bijących rekordy samolotów, zbudował prototyp bezzałogowego statku powietrznego X-47A Pegasus. Urządzenie zostało zaprezentowane szerokiej publiczności w lipcu 2001 roku, a pierwszy lot zakończył się sukcesem w lutym 2003 roku.
X-47A Pegaz
„Pegasus” bez ogona wygląda jak grot strzały. Według informacji opublikowanych w otwartych źródłach, X-47A jest napędzany jednym silnikiem turbowentylatorowym Pratt & Whitney JT15D-5C o ciągu 1447 kg. Charakterystyka prędkości nie jest wiarygodnie znana, mówi się tylko, że UAV ma wysoką prędkość poddźwiękową. Pułap obsługi przekracza 12 000 metrów, zasięg ponad 2700 km.
Proces tankowania w powietrzu Kh-47V
W grudniu 2008 roku odbyła się prezentacja modyfikacji X-47B. Po zakończeniu cyklu testowego w Edwards urządzenie wylądowało po raz pierwszy na USS George W. Bush 10 lipca 2013 roku. Bazując na lotniskowcu, X-47B jest wyposażony w składane skrzydło. W kwietniu 2015 r. X-47B dokonał pierwszego w historii tankowania BSP w powietrzu w trybie w pełni automatycznym.
Boeing obecnie projektuje latający samolot pasażerski transatlantycki. Zakłada się, że nowy samolot przewyższy Airbusa A380-700 pod względem zużycia paliwa o 30%. W tym celu powstał model bezzałogowy X-48V. Pierwszy aparat o takim schemacie, Ch-48A, pojawił się w 2000 roku, ale z powodu problemów z systemem sterowania nigdy nie wystartował.
Boeing X-48В
Podczas prób w locie Kh-48V, które rozpoczęły się 20 lipca 2007 r., koncepcja została potwierdzona. Od sierpnia 2012 do kwietnia 2013 trwały testy modelu bezzałogowego X-48C. Jednostka podobno wykazała się dobrą obsługą.
X-48S
W sumie X-48C wykonał 30 lotów. Według przedstawiciela firmy Boeing odpowiedzialnego za testowanie modeli X-45, schemat ten ma wielkie perspektywy. Dzięki znacznie wyższej wydajności paliwowej i zmniejszeniu poziomu hałasu, takie samoloty podczas startu, lądowania i innych trybów lotu z małą prędkością mogą być sterowane równie wydajnie, jak konwencjonalne samoloty. Oprócz samolotu pasażerskiego planowane jest stworzenie transportu wojskowego, samolotu-cystern i AWACS.
Około 10 lat temu Stany Zjednoczone ogłosiły koncepcję PGS (Prompt Global Strike), zgodnie z którą amerykańskie siły zbrojne powinny być w stanie przeprowadzić atak niejądrowy w dowolnym miejscu na świecie w ciągu godziny od momentu podjęcia decyzji. W tym celu planuje się użycie ICBM i SLBM z precyzyjnymi głowicami konwencjonalnymi, a także morskich i powietrznych hipersonicznych pocisków manewrujących.
W 2009 roku w Edwards AFB rozpoczęły się testy pocisku manewrującego Boeing X-51A Waverider. Pierwszy start z bombowca B-52H miał miejsce 26 maja 2010 roku. Podczas testów silnik strumieniowy stworzony przez firmę Pratt & Whitney rozpędzał rakietę do prędkości 5 M. Ze względów bezpieczeństwa pocisk został zdetonowany zdalnie.
Boeing X-51A pod skrzydłem B-52H
Testy przeprowadzone wiosną 2011 roku zakończyły się niepowodzeniem: najpierw górny stopień się nie uruchomił, potem nie dało się go zrzucić, po czym rakieta stała się niekontrolowana i wpadła do oceanu. Testy w sierpniu 2012 roku również zakończyły się niepowodzeniem, z powodu utraty kontroli pocisk zawalił się w powietrzu.
W maju 2013 roku dowiedział się o udanej premierze X-51A. Pocisk zrzucony z B-52H, który wystartował z bazy lotniczej Edwards, osiągając wysokość 18 000 km, rozwinął prędkość 5,1 M. W ciągu sześciu minut X-51A przeleciał odległość 426 km. Chociaż wojsko USA i przedstawiciele korporacji wojskowo-przemysłowych nie będą już publikować danych o testach naddźwiękowych pocisków manewrujących, nie ma wątpliwości, że prace w tym kierunku trwają.
26 lipca 2013 r. modułowy UAV Lockheed Martin X-56A wystartował z jednego z nieutwardzonych pasów startowych w bazie lotniczej Edwards. Ta aparatura badawcza przeznaczona jest do zbierania informacji o wpływie różnych schematów aerodynamicznych na prowadzenie i badania aktywnego trzepotania.
X-56A nad suchym jeziorem Rogers
Do testów zbudowano dwa bezzałogowe statki powietrzne o długości 2,3 metra. Każdy Kh-56A, który miał cztery zestawy wymiennych skrzydeł, został uniesiony w powietrze za pomocą dwóch kompaktowych silników turboodrzutowych JetCat P400 o ciągu 395 kN każdy. Podczas testów w locie poziomym osiągnięto prędkość maksymalną 225 km/h. 19 listopada 2015 r. podczas testowania elastycznego skrzydła tłumiącego trzepotanie pierwszy prototyp lotu spadł na nieutwardzony pas startowy i uległ uszkodzeniu. Dane uzyskane podczas 16 lotów badawczych są wykorzystywane przy tworzeniu nowych bezzałogowych pojazdów rozpoznawczych.
