[Newtalk新聞] 空中格鬥之王 向氣動極限衝刺! 全球僅 2 架的「X31試驗機」美、德共同開發

全球僅 2 架的「X31 試驗機」是由美國海軍和德國國防部共同投資開展的一個國際性的先進戰鬥機技術發展計劃。該計畫是通過對機體結構設計和「推力矢量技術」的應用，來研究戰鬥機大迎角範圍和大迎角範圍內的戰術機動性，這也讓超高機動性能的 X31 試驗機，被稱作「空中格鬥之王」。

1980 年左右，曾有一系列關於新型飛機機動性論文被發佈，提出戰鬥機在使用現代飛彈的條件下如果能在超過失速迎角狀態作機動動作，對格鬥空戰將有很大好處。為證明這一論點，美國洛克威爾（Rockwell International）和德國 MBB 公司著手研究該項計畫，X31試驗機便於 1986 年底開始設計。

X-31 的動力系統是通用電氣的 F404-GE-400 渦扇噴氣發動機，其發動機尾噴口處安裝有 3 片推力導向片，可使飛機在上下或左右方向上的控制更加自如。而戰機在改變一定速度、高度或方向的時間越短機動性就越高，為了讓飛機獲得最大的升力，飛機在機動過程中應該盡量增加迎角。為此美方研究了推力矢量技術，可以克服失速迎角的限制，在飛機高速飛行的狀態下迅速改變飛機速度向量的方向和機頭指向。

X-31A 和 X-31B，先後在 1990 和 1991 年首飛。試驗中，X-31 可控飛行達到 70°迎角，並在這迎角完成了一次繞速度矢量的控製橫滾。X-31 能以超過任何常規飛機的氣動力極限正常飛行。一個名為赫布斯特（Herbst）機動的高技能動作，便是將 X-31 拉至 74°迎角，繞速度矢量滾轉並反向下滑加速飛行。

X31試驗機研究計畫，是透過飛機體結構設計和「推力矢量技術」的應用推向氣動極限。 圖: 翻攝自中國騰訊網「兵器說」

X-31 隨後的飛行試驗大部分都是在驗證大迎角條件下的飛行狀態。在這些試驗中，X-31 嘗試了多個角度上的失速飛行，為突破「失速障」這一技術難題積累了大量試驗資料。X-31 之後也開始進行無尾飛機技術的飛行驗證研究。雖然實際上並沒有去掉垂尾，但飛行控制系統重新編程後，飛機上其它舵面被用來抵消垂尾的穩定性功能使飛機像沒有垂尾一樣，然後由推力矢量來代替垂尾的作用以模擬無尾飛行。

1994 年 3 月 17 日 X-31 成功地進行了試飛，高度 11 ,600 公尺，速度達到 1.2 馬赫。在高速平飛和轉彎時，試飛員僅用發動機推力矢量技術成功地演示了飛行的穩定性和操縱性。實現了史無前例的「無垂尾超音速飛行」。

1995 年 1 月 19 日 X-31A 在美國航空航天局德賴登飛行研究中心墜毀，2002 年美德兩國原本想利用 X-31B 進行極短距起飛和著陸研究計畫項目，但後續由於經費削減，以及空對空飛彈的發展，讓過失速機動技術的研究暫告一段落。

X-31戰機機身長14.85公尺，海平面爬升率可達218公尺/秒。   圖: 翻攝自中國騰訊網「兵器說」