Trong thế kỷ 21, sự phát triển của "X-series" của Mỹ vẫn tiếp tục. Nếu trước đây, theo quy luật, đây chỉ là những chiếc máy bay thử nghiệm thuần túy dành cho nhiều loại nghiên cứu và đạt được những kết quả kỷ lục, thì gần đây chỉ số "X" trong ký hiệu bắt đầu nhận được các nguyên mẫu, sau đó được đưa vào sử dụng.
Vào ngày 18 tháng 9 năm 2000, X-32A bay từ sân bay của nhà máy Boeing ở Palmdale đến trung tâm bay thử nghiệm của Edwards AFB. Máy bay này, được phát triển trong khuôn khổ chương trình JSF (Máy bay chiến đấu tấn công chung), được chế tạo để tham gia cuộc thi tìm kiếm máy bay chiến đấu hạng nhẹ thế hệ 5, được cho là sẽ thay thế máy bay trong Không quân, Hải quân và ILC: F-16 của Mỹ., A-6, A-10, F-14, F / A-18 và A / V-8. Máy bay chiến đấu JSF được cho là đã trở thành một máy bay chiến đấu toàn diện thực sự và tồn tại trong ít nhất ba phiên bản (bao gồm cả SVP) và đáp ứng các yêu cầu xung đột của nhiều khách hàng khác nhau.
Boeing X-32A
Kh-32A có một ngoại hình rất đặc biệt, nếu không muốn nói là xấu xí. Do khe hút gió hình cái gầu rất lớn nằm bên dưới buồng lái, máy bay nhận được biệt danh là Sailor Inhaler (Tiếng Anh là Người hít thở hàng hải), hay "Người ăn của các thủy thủ" trong bản dịch tự do. Cánh với độ quét 5 ° dọc theo mép trước được làm rất dày để chứa các thùng nhiên liệu. Thân máy bay có hai ngăn để bố trí vũ khí bên trong, điều này lẽ ra đã làm giảm tín hiệu radar của máy bay. Theo nhiều cách, sự xuất hiện của Kh-32A gắn liền với nỗ lực tạo ra một máy bay chiến đấu có khả năng cất cánh ngắn và hạ cánh thẳng đứng trên cơ sở một thiết kế cơ bản duy nhất. Mặc dù có vẻ ngoài khác thường, Kh-32A đã thể hiện khả năng bay tốt. Tốc độ tối đa ở độ cao là 1930 km / h (1,6 M). Trần bay - 20.000 m. Bán kính chiến đấu - 1.100 km. Tải trọng chiến đấu tối đa là 5000 kg.
Trong các cuộc thử nghiệm tại căn cứ không quân Edwards, X-32A đã thực hiện 66 chuyến bay và trải qua hơn 50 giờ trên không. Do thực tế là các yêu cầu của Hải quân về việc lên tàu trở nên khó thực hiện, nhiều thay đổi đã phải được thực hiện đối với thiết kế máy bay.
X-32V
Tiếp theo Kh-32A, Kh-32V, được chế tạo trong phiên bản SVP, đã đi vào thử nghiệm. Kết quả thử nghiệm của chiếc máy này thật đáng thất vọng. Máy bay rõ ràng là quá trọng lượng và không thể cất cánh thẳng đứng. Kết quả là Boeing, hãng không chế tạo máy bay chiến đấu từ đầu những năm 1930, đã thua đối thủ. Lý do của thất bại là: tỷ lệ quá lớn của các giải pháp kỹ thuật chưa được thử nghiệm trước đây, một phần đáng kể trong số đó trở nên không hợp lý, chi phí cao và độ phức tạp của dự án. Dữ liệu tính toán của chiếc máy bay không thể được xác nhận và giá của nó hóa ra cao quá mức.
Đối thủ thành công hơn của Boeing X-32 là Lockheed Martin X-35, sau này trở thành F-35 Lightning II. Nguyên mẫu X-35 ban đầu được thiết kế như một máy bay chiến đấu cất cánh ngắn và hạ cánh thẳng đứng chứ không phải là một máy bay tấn công. Phía sau buồng lái có một quạt được nối bằng trục với động cơ nâng hạ, động cơ này cũng có một vòi quay. Việc sử dụng một vòi quay có thể điều chỉnh không đối xứng thay vì một vòi phẳng đã giúp tiết kiệm hơn 180 kg khối lượng và tăng lực đẩy ở cả chế độ GDP và trong hành trình bay. Do đó, điều này có thể làm tăng khối lượng của trọng tải. Máy bay dành cho Không quân có thùng nhiên liệu thay cho quạt, giúp cho phạm vi bay của chúng dài hơn khoảng 400 km.
X-35 trong chuyến bay đầu tiên qua Edwards AFB
Vào ngày 20 tháng 7 năm 2001, trong các cuộc thử nghiệm cuối cùng của X-35B, để chứng tỏ hiệu suất bay cao và ưu thế hơn X-32, nó đã bay thẳng đứng 150 m, sau đó chuyển sang bay ngang, vượt tốc độ của âm thanh và hạ cánh thẳng đứng.
Sau khi vượt qua chu kỳ thử nghiệm, nó đã được quyết định xây dựng ba sửa đổi chính. F-35A là biến thể đơn giản nhất trong số các biến thể của Không quân Hoa Kỳ. Mô hình này cũng nên trở thành mô hình chính được cung cấp để xuất khẩu. Đối với USMC và Hải quân Anh, F-35В đã được tạo ra - với khả năng cất cánh ngắn và hạ cánh thẳng đứng. F-35C được thiết kế để triển khai trên các tàu sân bay Mỹ. Máy bay hoạt động trên tàu sân bay này, với diện tích cánh và đuôi tăng lên so với các phương án khác, có thể mang trọng tải lớn.
Đến nay, tổng chi phí của dự án F-35 đã vượt quá 400 tỷ USD, đồng thời, trong khuôn khổ chương trình tài trợ chung, phần của Anh là 2,5 tỷ USD, Ý phải đóng góp 1 tỷ USD, Hà Lan 800 triệu USD, Canada 440 triệu USD, Thổ Nhĩ Kỳ 175 triệu USD, Australia 144 triệu USD, Na Uy 122 triệu USD và Đan Mạch 110 triệu USD. Các đơn đặt hàng mua F-35 cũng đã được nhận từ Israel và Nhật Bản. Hoạt động của chiếc F-35B đầu tiên tại ILC Hoa Kỳ bắt đầu vào mùa hè năm 2015. Tính đến tháng 3 năm 2017, hơn 230 căn hộ đã được xây dựng. Tổng cộng, tính đến các đơn đặt hàng xuất khẩu, hơn 3.000 máy bay chiến đấu F-35 sẽ được sản xuất.
Để nghiên cứu khả năng tạo ra một loại máy bay chiến đấu tàng hình, tốc độ cao, các chuyên gia của công ty McDonnell Douglas đã chế tạo ra phương tiện thử nghiệm không người lái X-36. Kể từ khi McDonnell Douglas trở thành một phần của Boeing vào thời điểm bắt đầu thử nghiệm, chiếc máy bay này hiện được gọi là Boeing X-36.
Mô hình, không có khung máy bay thẳng đứng, được chế tạo với tỷ lệ 28% kích thước của một máy bay chiến đấu. Chuyến bay được điều khiển bằng radio từ một trạm mặt đất. Đồng thời, một hình ảnh từ máy quay video được lắp ở mũi của X-36 được truyền đến mũ bảo hiểm của phi công, được thực hiện bằng các yếu tố thực tế ảo. Việc tạo ra các lệnh điều khiển trực tiếp được thực hiện bởi một máy tính trên bo mạch điều khiển hệ thống ổn định tự động kỹ thuật số.
Boeing X-36
Vào ngày 17 tháng 5 năm 1997, X-36 lần đầu tiên cất cánh từ Căn cứ Không quân Edwards. Tổng cộng 36 chuyến bay đã được thực hiện. Máy có trọng lượng 590 kg, được trang bị động cơ có lực đẩy 318 kgf. Trong các cuộc thử nghiệm, X-36 đạt tốc độ 380 km / h và thể hiện khả năng cơ động xuất sắc.
Kết quả thu được trong các cuộc thử nghiệm của X-36 đã được lên kế hoạch sử dụng khi chế tạo mẫu thử nghiệm của máy bay chiến đấu X-44. Máy bay này với một cánh tam giác mở rộng và không có đuôi dọc và ngang được điều khiển bằng cách sử dụng một vectơ lực đẩy thay đổi.
Góc nhìn bị cáo buộc về máy bay chiến đấu X-44
Theo dữ liệu thiết kế, chiếc máy bay còn được gọi là "MANTA" vượt trội hơn hẳn về tốc độ, khả năng cơ động, tầm bay và khả năng tàng hình của F-22A đã được sử dụng. Tuy nhiên, sau khi ngừng cấp vốn, dự án đã chính thức đóng cửa vào năm 2001. Nhưng một số nhà nghiên cứu tin rằng những phát triển trên X-44 có thể được sử dụng trong việc chế tạo máy bay chiến đấu thế hệ thứ 6.
Vào ngày 7 tháng 4 năm 2007, các chuyến bay thử nghiệm nguyên mẫu của tàu con thoi không người lái Boeing X-37A đã diễn ra tại Căn cứ Không quân Edwards. Chiếc máy bay này, gần giống với Tàu con thoi có người lái, được thả từ máy bay của tàu sân bay Hiệp sĩ Trắng. Các cuộc thử nghiệm đã cho thấy hiệu quả của hệ thống điều khiển và khả năng hạ cánh tự động. Tuy nhiên, khi hạ cánh xuống mặt hồ cạn nước, thiết bị này đã bị hỏng. Sau khi sửa chữa, Kh-37A đã thực hiện thêm hai lần hạ cánh thành công từ độ cao.
Hàng không mẫu hạm White Knight với Kh-37A bị đình chỉ
Ban đầu, dự án thuộc thẩm quyền của Cơ quan Vũ trụ NASA, nhưng ngay cả trước khi bắt đầu các chuyến bay thử nghiệm nguyên mẫu, nó đã được bàn giao cho quân đội, sau đó tất cả các chi tiết liên quan đến X-37 đã được phân loại.
Vào ngày 22 tháng 4 năm 2010, xe phóng Atlas V đã phóng chiếc X-37B lên quỹ đạo. Sự trở lại Trái đất thành công của anh ấy diễn ra vào ngày 3 tháng 12 năm 2010. Sau đó, thiết bị đã thực hiện thêm ba nhiệm vụ không gian, trải qua hơn 2000 ngày trong không gian. X-37B là tàu vũ trụ có quỹ đạo nhỏ nhất và nhẹ nhất đã hoàn thành chuyến bay vào vũ trụ. Phương tiện này có khối lượng phóng 5000 kg, nhỏ hơn khoảng 4 lần so với Tàu con thoi có người lái.
X-40A
Một số giải pháp kỹ thuật được sử dụng trong Kh-37V đã được thử nghiệm trên Kh-40A. Đặc biệt, các hệ thống điều khiển và định vị đã được thử nghiệm, đồng thời khảo sát tính khí động học của một chiếc tàu lượn có điều khiển. Các cuộc thử nghiệm Kh-40A kéo dài từ tháng 8 năm 1998 đến tháng 5 năm 2001.
X-38 Crew Return Vehicle được NASA thiết kế như một nguyên mẫu của phương tiện cứu hộ phi hành đoàn tàu vũ trụ. Lần thiết lập lại đầu tiên của một chiếc xe được điều khiển bằng hệ thống lái tự động, hoạt động dựa trên các tín hiệu từ hệ thống định vị vệ tinh, diễn ra vào năm 1999.
Đập X-38 khỏi B-52H
Theo khái niệm cứu hộ từ quỹ đạo đã được NASA thông qua, phương tiện lao xuống được cho là có sức chứa 7 người và hoạt động ở chế độ hoàn toàn tự động, không có sự tham gia của phi hành đoàn. Sau khi thiết bị bay đến một khu vực nhất định, một hệ thống nhảy dù được kích hoạt trong các lớp dày đặc của khí quyển, đảm bảo tốc độ hạ cánh an toàn. Tuy nhiên, do hạn chế về tài chính và sự cắt giảm ngân sách của NASA, dự án đã bị hủy bỏ vào năm 2002.
Vào tháng 5 năm 2002, một UAV Boeing X-45A lần đầu tiên cất cánh từ đường băng tại Căn cứ Không quân Edwards. Đây là chiếc máy bay không người lái đầu tiên của Mỹ được chế tạo bằng công nghệ radar thấp và chữ ký nhiệt. Thiết bị này được thiết kế chủ yếu cho các hoạt động trên lãnh thổ được bao phủ tốt bởi các hệ thống phòng không.
X-45A
Theo các điều khoản tham chiếu, X-45 UAV phải có bán kính chiến đấu ít nhất 500 km, tốc độ tối đa 950 km / h và trần bay 9000 m. Thời gian bay trong khu vực mục tiêu tối thiểu là 30 phút, và tải trọng chiến đấu trong các khoang bên trong lên đến 1360 kg. Máy bay không người lái có thể được đưa đến các khu vực xa xôi của quân thù C-5 Galaxy và C-17 Globemaster III.
X-45S
Năm 2006, một bản sửa đổi nâng cao hơn của X-45C đã xuất hiện. Tuy nhiên, tất cả thông tin về mô hình này đều được phân loại và triển vọng của nó không rõ ràng. Có thể dự án đã bị hủy bỏ do việc sử dụng RQ-170 Sentinel. Tên gọi X-46 nhận được biến thể boong của mẫu trước đó.
Vào ngày 27 tháng 3 năm 2004, chuyến bay đầu tiên của phương tiện không người lái tốc độ cao X-43A đã diễn ra. Máy bay không người lái siêu thanh này được tạo ra tại Trung tâm Nghiên cứu Langley của NASA. Giống như nhiều máy bay tên lửa tốc độ cao thử nghiệm khác "X-series", thiết bị với động cơ phản lực bay lên không trung dưới cánh của máy bay ném bom chiến lược B-52H, cất cánh từ đường băng tại căn cứ không quân Edwards.
X-43A là một phần của dự án Hyper-X nhằm nghiên cứu khả năng đạt tốc độ lên đến 15 mét ở độ cao 30.000 mét trở lên. Kh-43A thử nghiệm nặng 1,3 tấn và dài 3,6 m có thân tàu chịu lực với một cánh nhỏ bằng phẳng với sải dài 1,6 m và hai keels. Để bảo vệ chống nhiệt, mũi máy bay được làm bằng hợp kim vonfram, các cạnh đầu của cánh và ke được làm bằng carbon chịu nhiệt, thân và các bề mặt chịu lực được làm bằng hợp kim titan với lớp gốm bảo vệ nhiệt. Động cơ X-43A chạy bằng hydro. Để tăng tốc X-43A, giai đoạn đầu của tên lửa Pegasus được sử dụng.
Tổng cộng, ba bản sao của Kh-43A đã được chế tạo. Trong lần phóng đầu tiên, diễn ra vào ngày 2 tháng 6 năm 2001, 13 giây sau khi giai đoạn tăng cường được bật, thiết bị đã mất kiểm soát và rơi xuống đại dương. Trong lần thử nghiệm thứ hai, tầng trên đưa Kh-43A lên độ cao 29.000 m, sau đó động cơ chính được khởi động, và mẫu thử nghiệm một lần tăng tốc lên tốc độ 7401 km / h (6,83 M). Trong lần thứ ba, phóng vào ngày 16 tháng 11 năm 2004, sau khi đạt độ cao 33.000 m, nó có thể đạt được tốc độ 10.617 km / h (9,6 M). Mặc dù trên cơ sở X-43A, người ta đã lên kế hoạch tạo ra những sửa đổi sau, khác biệt về hệ thống động cơ, những kế hoạch này đã không được thực hiện và dữ liệu thu được được sử dụng trong việc thiết kế các cấu trúc khác.
Theo đơn đặt hàng của Northrop Grumman, nhà thiết kế máy bay Burt Rutan, người nổi tiếng với việc tạo ra máy bay tương lai và phá kỷ lục, đã chế tạo nguyên mẫu UAV tàng hình X-47A Pegasus. Thiết bị được giới thiệu với công chúng vào tháng 7 năm 2001, và chuyến bay đầu tiên đã hoàn thành thành công vào tháng 2 năm 2003.
X-47A Pegasus
"Pegasus" không có bộ phận đuôi trông giống như một đầu mũi tên. Theo thông tin được công bố trên các nguồn tin mở, X-47A được trang bị một động cơ phản lực cánh quạt Pratt & Whitney JT15D-5C với lực đẩy 1447 kg. Các đặc tính tốc độ không được biết đến một cách đáng tin cậy, người ta chỉ nói rằng UAV có tốc độ cận âm cao. Trần bay vượt quá 12.000 mét, tầm bay hơn 2.700 km.
Quá trình tiếp nhiên liệu trên không Kh-47V
Vào tháng 12 năm 2008, buổi giới thiệu bản sửa đổi X-47B đã diễn ra. Sau khi hoàn thành chu kỳ thử nghiệm tại Edwards, thiết bị này đã hạ cánh lần đầu tiên trên tàu USS George W. Bush vào ngày 10/7/2013. Để dựa trên tàu sân bay, X-47B được trang bị cánh gấp. Vào tháng 4 năm 2015, X-47B đã thực hiện lần đầu tiên tiếp nhiên liệu trên không cho một UAV ở chế độ hoàn toàn tự động.
Boeing hiện đang thiết kế một chiếc máy bay chở khách xuyên Đại Tây Dương có cánh bay. Người ta cho rằng máy bay mới sẽ vượt qua Airbus A380-700 về hiệu suất nhiên liệu 30%. Đối với điều này, một mô hình không người lái X-48V đã được tạo ra. Bộ máy đầu tiên của kế hoạch như vậy, Kh-48A, xuất hiện vào năm 2000, nhưng do các vấn đề trong hệ thống điều khiển, nó không bao giờ cất cánh.
Boeing X-48В
Trong các chuyến bay thử nghiệm Kh-48V, bắt đầu vào ngày 20 tháng 7 năm 2007, khái niệm này đã được xác nhận là hoạt động. Từ tháng 8 năm 2012 đến tháng 4 năm 2013, các cuộc thử nghiệm của mẫu máy bay không người lái X-48C vẫn tiếp tục. Đơn vị được báo cáo đã cho thấy cách xử lý tốt.
X-48S
Tổng cộng, X-48C đã thực hiện 30 chuyến bay. Theo đại diện của công ty Boeing chịu trách nhiệm thử nghiệm các mẫu X-45, đề án này có triển vọng lớn. Với hiệu suất nhiên liệu cao hơn đáng kể và mức độ tiếng ồn giảm, máy bay như vậy trong quá trình cất cánh, hạ cánh và các chế độ bay tốc độ thấp khác có thể được điều khiển hiệu quả như máy bay thông thường. Ngoài một máy bay chở khách, nó còn được lên kế hoạch tạo ra một phương tiện vận tải quân sự, một máy bay chở dầu và AWACS.
Khoảng 10 năm trước, Hoa Kỳ đã công bố khái niệm PGS (Prompt Global Strike), theo đó các lực lượng vũ trang Mỹ có thể thực hiện một cuộc tấn công phi hạt nhân ở bất kỳ đâu trên thế giới trong vòng một giờ kể từ khi đưa ra quyết định.. Đối với điều này, người ta có kế hoạch sử dụng ICBM và SLBM với đầu đạn thông thường chính xác cao, cũng như tên lửa hành trình siêu thanh trên biển và trên không.
Năm 2009, các cuộc thử nghiệm tên lửa hành trình Boeing X-51A Waverider đã bắt đầu tại Edwards AFB. Vụ phóng đầu tiên từ máy bay ném bom B-52H diễn ra vào ngày 26 tháng 5 năm 2010. Trong các cuộc thử nghiệm, một động cơ phản lực do Pratt & Whitney tạo ra đã tăng tốc tên lửa lên tốc độ 5 M. Vì lý do an toàn, tên lửa được kích nổ từ xa.
Boeing X-51A dưới cánh của B-52H
Các cuộc thử nghiệm được thực hiện vào mùa xuân năm 2011 đều không thành công: lúc đầu tầng trên không khởi động, sau đó không thể thả xuống, sau đó tên lửa trở nên mất kiểm soát và rơi xuống đại dương. Các cuộc thử nghiệm vào tháng 8 năm 2012 cũng không thành công, do mất kiểm soát, tên lửa đã bị sập trên không.
Vào tháng 5 năm 2013, người ta biết đến vụ phóng thành công X-51A. Tên lửa được thả từ chiếc B-52H cất cánh từ căn cứ không quân Edwards, đạt độ cao 18.000 km, đạt tốc độ 5,1 M. Trong sáu phút, X-51A đã bay được quãng đường 426 km. Mặc dù quân đội Mỹ và đại diện của các tập đoàn công nghiệp-quân sự sẽ không còn công bố dữ liệu về các cuộc thử nghiệm tên lửa hành trình siêu thanh, nhưng chắc chắn công việc theo hướng này vẫn tiếp tục.
Vào ngày 26 tháng 7 năm 2013, một UAV mô-đun Lockheed Martin X-56A đã cất cánh từ một trong những đường băng không trải nhựa tại Căn cứ Không quân Edwards. Thiết bị nghiên cứu này được thiết kế để thu thập thông tin về ảnh hưởng của các sơ đồ khí động học khác nhau đến việc xử lý và nghiên cứu hiện tượng rung lắc đang hoạt động.
X-56A trên hồ Rogers khô cạn
Để thử nghiệm, hai thiết bị bay không người lái đã được chế tạo với chiều dài 2,3 mét. Mỗi chiếc Kh-56A, có bốn bộ cánh có thể thay thế, được nâng lên không trung bằng hai động cơ tuốc bin phản lực JetCat P400 nhỏ gọn với lực đẩy 395 kN mỗi chiếc. Trong các bài kiểm tra ở chế độ bay ngang, tốc độ tối đa là 225 km / h đã đạt được. Vào ngày 19 tháng 11 năm 2015, trong quá trình thử nghiệm một cánh linh hoạt để triệt tiêu sự rung lắc, nguyên mẫu bay đầu tiên đã rơi xuống một đường băng không trải nhựa và bị hư hỏng. Dữ liệu thu được trong 16 chuyến bay nghiên cứu được sử dụng để tạo ra các phương tiện trinh sát không người lái mới.
