航空航天

類征服漫，早產翱翔空、遨遊宇宙願。產科技術低，願停留幻階段。雖類早飛探索嘗試，願紀熱空球升空始。

紀初架、操縱飛完短暫飛，類層飛古夢。傑艱苦努，航空科技術迅速展，飛斷提。類逐漸取層，增強飛層。

，火箭、、控制科技術顯著展基礎，顆人造地球衛星發射成功，開創了人類航天開始成為人類活動的新疆域。

航空航天事業的發展是20世紀科學技術飛躍進步，社會生產突飛猛進的結果。航空航天的成果集中了科學技術的眾多新成就。迄今為止的航空航天活動，雖然還只是人類離開地球這個搖籃的最初幾步，但它的作用已遠遠超出科學技術領域，對政治、經濟、軍事以至人類社會生活都產生了廣泛而深遠的影響。

航空是指載人或不載人的飛行器在地球大氣層中的航行活動。航空必須具備空氣介質和克服航空器自身重力的升力，大部分航空器還要有產生相對於空氣運動所需的動力。航空技術的每一項成就都離不開空氣動力學的進展。

航空按其使用方向有軍用航空和民用航空之分。

軍用飛機

軍用航空泛指用于軍事目的的一切航空活動，主要包括作戰、偵察、運輸、警戒、訓練和聯絡救生等。在現代高技術戰爭中，奪取制空權是取得戰爭勝利的重要手段，也是軍用航空的主要活動。軍用航空活動主要由軍用飛機來完成，軍用飛機可分為作戰飛機和作戰支援飛機兩大類。典型的作戰飛機有戰鬥機(又稱殲擊機)、攻擊機(又稱強擊機)、戰鬥轟炸機、反潛機、戰術和戰略轟炸機等。作戰支援飛機包括軍用運輸機、預警指揮機、電子戰飛機、空中加油機、偵察機、通訊聯絡機和軍用教練機等。除固定翼飛機外，直升機在對地攻擊、偵察、運輸、通信聯絡、搜索救援以及反潛等方面也發揮著巨大的作用，已成為現代軍隊，特別是陸軍的重要武器裝備。

民用航空泛指利用各類航空器為國民經濟服務的非軍事性飛行活動。根據不同的飛行目的，民用航空分為商業航空和通用航空兩大類。商業航空指在國內和國際航線上的商業性客、貨(郵)運輸；這類運輸服務主要由國內和國際幹線客機、貨機或客貨兩用機以及國內支線運輸機完成。通用航空指用於公務、工業、農林牧副漁業、地質勘探、遙感遙測、公安、氣象、環保、救護、通勤、體育和觀光遊覽等方面的飛行活動；通用飛機主要有公務機、農業機、林業機、輕型多用途飛機、巡邏救護機、體育運動機和私人飛機等。直升機在近海石油勘探、海防緊急救援、短途交通運輸和空中起吊作業中也發揮著獨特的作用。

航天

航天是指載人或不載人的航天器在地球大氣層之外的航行活動，又稱空間飛行或宇宙航行。航天的實現必須使航天器克服或擺脫地球的引力，如想飛出太陽系，還要擺脫太陽引力。從地球表面發射的飛行器，環繞地球，脫離地球和飛出太陽系所需要的最小速度，分別稱為第一、第二和第三宇宙速度．是航天所需的三個特徵速度。中國著名科學家錢學森認為人類飛行活動可以分為三個階段，即航空、航天和航宇。他認為航空是在大氣層中活動。航天是飛出地球大氣層在太陽系內活動，而航宇則是飛出太陽繫到廣裹無根的宇宙中去航行。

航天器

遨遊宇宙是人類在征服自然的過程中產生的願望。20世紀40年代初期，大型液體火箭的成功發射奠定了現代航天技術的基礎。世界第一顆人造衛星是斯普特尼克一號。由前蘇聯火箭專家科羅廖夫利用導彈改制而成，為鋁製球體，直徑58厘米，重83.6千克，球體，有4根鞭狀天線，內裝有科學儀器。1957年10月4日前蘇聯在拜科努爾航天中心發射升空，升空后發射了3個星期信號，在軌道中度過3個多月，圍繞地球轉了1400多圈，最後墜入大氣層消失。斯普特尼克一號的成功發射標誌著人類航天時代的開始。

1961年4月12日，蘇聯航天員加加林乘“東方”1號飛船進入太空．人類終於實現遨遊游太空的偉大理想。火箭推進技術是航天技術的核心。航天實際上也有軍用和民用之分，但世界各國在宣傳自己的航天工業時都主要強調其商業或民用潛力。

佔領和控制近地宇宙空間已經成為西方軍事大國爭奪軍事優勢的新焦點。在美國、俄羅斯等國已發射的航天器中，具有軍事用途的超過70%。用于軍事目的的航天器可分為三類：軍用衛星系統、反衛星系統和軍事載人航天系統。軍用衛星主要分通訊衛星、氣象衛星和偵察(間諜)衛星三種。反衛星系統包括反衛星衛星、定向能武器和動能武器。激光武器、粒子束武器和射頻武器等屑於定向能武器，動能導彈、電磁飽和電熱彈等屑於動能武器的範疇。軍事載人航天系統分為空間站、飛船和太空梭、空天飛機等，空間站可用作空間偵察與監視平台、空間武器試驗基地、天基國家指揮所、未來天軍作戰基地等。20世紀80年代美國提出的所謂“星球大戰”計劃就是永久性性載人空間站為空間基地而部署的。

航天的民用潛力也是非常巨大的。空間物理探測、空間天文探剽、衛星氣象觀測、衛星海洋觀測、衛星廣播通訊、衛星導航、遙感考古、太空旅遊和地外生命探索等都是航天的重要應用領域；微重力環境下完成的各種化學、物理和生物實驗成果是航天為人類文明與進步所做的直接貢獻。

航空與航天的聯繫

航天器的發射和回收都要經過大氣層，這就使航空航天之間產生了必然的聯繫。除火箭和導彈外，一些新的航空航天飛行器也很難簡單按航空航天區分。例如，可以重複使用的太空梭、空天飛機等，雖然在大氣層外的軌道上運行，但是，它們在進入太空和返回太空時都要像普通的飛機一樣飛行。因此，在這些場合就沒有必要對它們進行嚴格的區分。

航空航天一詞，既蘊藏了進行航空航天活動必需的科學，又包含了研製航空航天飛行器所涉及的各種技術。從科學技術的角度看，航空與航天之間是緊密聯繫的。

航空航天技術是高度綜合的現代科學技術。力學、熱力學和材料學是航空航天的科學基礎；電子技術、自動控制技術、計算機技術、噴氣推進技術和製造工藝技術對航空航天的進步發揮了重要作用；醫學、真空技術和低溫技術的發展促進了航天的發展。上述科學技術在航空和航天的應用中相互交叉和滲透，產生了一些新的學科，使航空和航天科學技術形成了完整的體系。

航空的發展大大改變了交通運輸的結構，飛機為人們提供了一種快速、方便、經濟、安全、舒適的運輸手段，國際航班已經代替了遠洋客輪，成為人們洲際往來的主要工具，密切了世界各國的交往。國內航班在一些國家更多地代替了鐵路客運，加快了邊遠地區的開發。通信衛星和大型客機被認為是現代社會的兩個重要支柱。航空在工農業方面的應用也是有目共睹的，如輕型飛機等廣泛用於空中攝影、大地測繪、地質勘探和資源調查，還可用於播種施肥、除草滅蟲、森林防火和環境監測與保護等。

大型噴氣式客機和通信衛星被認為是信息社會的兩個重要支柱。在工業方面，飛機還廣泛用於空中攝影、大地測繪、地質勘探和資源調查；在農業方面，飛機用於播種施肥、除草滅蟲、森林防火以及環境保護。這一切對傳統生產方式的變革產生了深遠的影響。

航天技術與其他科學技術相結合開創了許多新的技術途徑，它們直接服務於國民經濟的眾多部門，產生了巨大的經濟和社會效益。衛星通信具有通信距離遠、容量大、質量好、可靠性高、靈活機動等優點，已成為現代通信的重要手段。80年代初期，國際衛星通信網已承擔三分之二的洲際電信業務和幾乎全部洲際電視傳輸業務。衛星廣播可以對廣大地區的公眾直接進行電視廣播，使電視廣播技術發生根本性的變革。衛星通信能夠把分散的電子計算機設備連成全國或國際的信息網路，大大發揮計算機系統的效用。衛星通信和衛星廣播對幅員遼闊、經濟比較落後的國家是最經濟、最有效的通信和廣播手段。衛星導航引起了導航技術的重大變化，實現了全天候、全球、高精度導航定位，應用於艦船導航、海洋調查、海上石油鑽探、大地測繪、搜索營救等方面。氣象衛星提供的雲圖和其他氣象觀測資料對於提高氣象預報的精度，特別是對颱風等災害性天氣預報有很重要的作用，給國民經濟許多部門帶來很大好處。地球資源衛星是普查地球資源的最迅速、最有效、最經濟的工具，可應用於調查地下礦藏、海洋資源、水利資源，協助管理農、林、牧、漁業，監視自然災害和環境污染等方面。一顆地球資源衛星每年獲得的收益約為衛星研製和發射費用的十幾倍。

航空技術和航天技術不僅給國民經濟各部門帶來直接經濟效益，而且通過新技術、新產品、新材料、新工藝以及新的管理方法向國民經濟各部門推廣和轉移，帶來了十分可觀的間接經濟效益。

航空航天為科學研究的發展作出了重要貢獻。在很長時間內，人類對自然界的認識全部來自在地球表面進行的生產活動和科學研究。航空技術為人類提供了從空中觀察自然界的條件。氣球是最早進行對地觀測、大氣探測的空中運載工具。飛機可以在上萬米的高空對地球進行大面積觀測。航天揭開了從太空觀測、研究地球和整個宇宙的新時代。人造地球衛星剛一上天就發現了地球輻射帶。接著，各種科學衛星和空間探測器發現了地球磁層、地冕、太陽風，基本上了解了它們的結構及其相互影響，測量了太陽系大多數行星的大氣參數、表面結構和化學成分；在宇宙中發現了大量的X射線，γ射線和紅外天體，發現了極高能量的粒子以及可能是“黑洞”的天體。載人航天實現了人在太空的天文觀測，並且送人登上了月球，進行實地考察。通過航天活動獲得的有關地球空間、行星際空間、太陽系和遙遠宇宙天體的極其豐富的信息，大大更新了人類對於地球空間、太陽系和整個宇宙的認識，推動了天文學、空間物理學、高能物理學、生物學的發展，形成了一些新的學科分支。裝有各種遙感器的航天器已經成為觀測和監視地球物理環境的有效工具。衛星氣象觀測、衛星海洋觀測、衛星資源勘測等新技術推動了氣象學、海洋學、水文學、地質學、地理學、測繪學的發展，產生了衛星氣象學、衛星海洋學、衛星測繪學等一系列新的學科分支。載人航天器為人類創造了一個具有眾多特殊環境條件（極高真空、微重力、超低溫、強太陽輻射）的天然實驗室，可藉以開展物理、化學、生物、醫學、新材料、新工藝等綜合研究工作。例如，在微重力條件下，可以研製和生產高純度大單晶、超純度金屬和超導合金以及特種生物藥品等。

航空航天產品是附加值很高的高新技術產品。就航空產品而言，美國F - 16戰鬥機1 kg質量的價格是1 kg白銀價格的20倍，相當於1 kg黃金的25%，遠高於船舶、汽車和計算機的單位價格。如果按美國B- 2A戰略轟炸機的價格來算，飛機質量50000 kg，單價20億美元，折算單位質量價格為黃金的3倍。

航空航天產業已經成為部分發達國家經濟的重要組成部分。在製造業中，航空航天業對美國的貿易平衡貢獻最大，每年達到數百億美元的貿易順差。美國航空工業是美國國防工業的核心，是世界上最強大的航空工業部門。另一些國家也開始重視航空航天工業的發展，如韓國就已經把航空航天工業確定為優先發展的高技術產業。

中國是世界文明古國，中國的風箏和火箭是世界公認的最古老的飛行器。燦爛的中國古代文化與其他國家的古代文明一起，共同孕育了現代航空航天技術的萌芽。在近代中國的屈辱歷史中，中國的工業化水平遠落後於西方國家。新中國成立后，中國的航空航天工業開始快速發展。經過半個多世紀的努力，基本建成了中國的航空航天工業體系。航空航天工業在國防和經濟建設中發揮著越來越重要的作用。”飛豹”戰鬥轟炸機和“神舟”號系列載人試驗飛船的成功，標誌著中國的航空航天工業進人了一個新的發展時期。

中國航空技術

從1910年清政府開始籌辦飛機修造廠到1949年，舊中國只有十多個設備相當簡陋的航空工廠，修理、裝配、設計和製造過少量飛機。當時所有原材料、機載成品和設備均依賴外國進口，根本沒有自己獨立的航空工業，更談不上航空科研體系。

新中國成立以後，1951年4月17日，中央軍委和政務院頒發了《關於航空工業建設的決定》。對新中國航空工業建設的任務、方針、組織領導等，做出明確規定。4月18‘日，中共中央決定在原重工業部設立航空工業局。經過50餘年的建設，中國的航空工業從修理到製造，從仿製到自行研製，已經形成了具有相當規模和基礎、配套齊全的航空科研設計、製造和試驗的工業體系。航空工業已成為中國國民經濟中技術密集的新興產業之一。

儘管總體上中國的航空工業與發達國家之間還存在較大差距，但50多年來，中國先後建立了飛機、發動機、航空電子、軍械武器、儀錶等專業設計研究機構，建立了空氣動力、強度、自動控制、材料、工藝、試飛和計算技術等專業研究試驗機構。中國航空科研的技術手段不斷更新、試驗設備日臻完善，已建成了一批技術先進的風洞試驗設施、飛機全機靜力試驗室、發動機高空模擬試車台和飛行試驗實時數據採集和處理系統等。

代表中國航空技術發展的產品主要有軍用飛機、民用飛機、戰術導彈、航空發動機、機載設備和以各種機動車為主的民用產品。

中國航天技術

新中國的航天工業起步於1956年。當時中國的經濟還很落後，工業基礎和科學技術力量也相對薄弱，為了把有限的人力、物力和財力集中使用到國家最重要、最急需、最能影響全局的地方，黨和政府決定重點發展以導彈、原子彈為代表的尖端技術，隨後大力發展運載火箭和人造地球衛星等航天技術，這就是中國的“兩彈一星”工程。40多年來，中國在導彈武器、運載火箭、人造地球衛星和載人航天方面取得了輝煌成就，航天工業為中國的國防建設做出了巨大貢獻。

世界上第一個科學思考和研究飛行的是義大利文藝復興巨匠達·芬奇，他不僅是畫家、學者，也同時是航空科學先驅，是世界上公認的第一位以科學方法和科學知識研究飛行的偉大學者。

達·芬奇觀察到，鳥喜歡逆風飛行，翅膀總是與風的方向有一定的角度。他認為鳥的升力是來自於鳥翅膀對空氣壓縮后空氣產生的反作用力。這一結論比牛頓的作用力與反作用力理論整整早了200年。達·芬奇對飛行問題研究的另一重大貢獻是，他認為在研究鳥飛行的同時，還必須研究鳥飛行的環境，即流動的空氣或風對鳥飛行的影響，而空氣的運動特性可以通過水的流動來模擬研究。這就是現代航空飛行必須開展的“風洞”或“水洞”試驗。

氣球是輕於空氣的飛行器，比飛機早100多年問世，在飛機問世之前成為人類探索天空的先導。發明熱氣球的是法國的蒙哥爾費兄弟。1783年，兄弟二人用麻布和紙製成一個直徑達10m的熱空氣氣球，以燃燒濕稻草和碎羊毛產生的熱空氣充滿氣球，經過試驗和多次改進，於1783年6月14日在昂諾內省首次升空。

一是高超聲速（Hypersonics）。隱身已經使美國領先於其同等對手，而速度將使美國繼續保持領先地位。美國已在高超聲速領域花費了數十億美元，但卻讓中國和俄羅斯追上來了。因此，美國將啟動作戰型吸氣式高超聲速導彈發展，並以一個穩健的後續規劃，發展可重複使用的高超聲速（速度馬赫數5+）情監偵與打擊飛機所需的技術。

二是自主性（Autonomy）。自主性事關人類在所有領域的能力的提升，從空域管理到空中主宰，航空會變得更加安全、經濟上更為可承受，並且支撐新的使命和市場需求。

美國空軍計劃在2020年實現機器輔助的作戰行動，壓縮殺傷鏈時間，實現防禦性系統管理員自主識別威脅並給出行動建議，情報分析系統融合情報數據並向人類分析員提示威脅。2030年後，將實現對平台作戰行動的優化，確保其可在“反介入/區域拒止”環境中連續執行任務。

三是連通性（Connectivity）。無論是在商業領域還是戰爭領域，任何有關有人和無人系統一起無縫工作的願景，都需要可以與其他海量用戶安全、保密和高效分享頻譜的網路。但是頻譜是有限且寶貴的資源，而且美國的競爭對手們也可競爭並利用。因此，美國認為需要開發諸如激光通信或太赫茲等新頻譜的技術，以及能夠動態地分享空中波譜的技術。

美軍正在實施多個與連通性相關的科研項目，其重點是在對抗環境下實現組網通信及高速通信。以美國國防部國防高級研究計劃局（DARPA）的“100G”項目為例，它旨在利用對毫米波信號的高階調製和空間復用實現100吉比特每秒的傳輸速率。

四是推進（Propulsion）。對渦輪發動機技術持續的投資已使美國保持對競爭對手們的領先，新的高燃料效率商用渦扇發動機正在投入使用，而軍用的通用自適應循環發動機正在發展之中。但是，民用發動機還需要更高的效率。軍用動力裝置也需要更好的經濟可承受性和更強的能力。發動機為飛機賦能，但是它的技術發展需要數十年，因此要保持投資。

美國已實施了兩個國家級推進技術計劃。第一個是1987年啟動的“綜合高性能渦輪發動機技術”（IHPTET）計劃，其目標是將推重比提升一倍，其成果支撐了F-22戰鬥機的F119和F-35戰鬥機的F135發動機。第二個是2005年啟動的“通用經濟可承受先進渦輪發動機”（VAATE）計劃，計劃將發動機的經濟可承受性提高10倍，將大型渦扇/渦噴發動機的推重比提高100%，燃料消耗降低25%，發動機的發展、採購和壽命周期維護費用降低60%，並計劃在2019年完成。

美國空軍研究實驗室對VAATE計劃的簡要說明，下圖為該實驗室準備在美國航空航天局（NASA）推進系統實驗室的高空台上，利用一台F110渦扇發動機進行強行抽取兆瓦級功率的試驗

現在，美國國防部正在制定第三個國家級推進技術計劃——“支撐經濟可承受及任務能力的先進渦輪發動機技術”（ATTAM）計劃，該計劃的制定工作由美國空軍研究實驗室（AFRL）牽頭，已進行了一年時間，將首次包括徹底集成動力與熱管理系統的內容，最早將在2017年啟動。

五是高效率（Efficiency）。為了降低油耗或排放，航空運輸領域對提升效率的要求不會減少，對發動機而言將是“沒有最好，只有更好”。美國航空航天局（NASA）會繼續投入資金，與工業界一起發展可使美國保持領先的X飛機。

洛馬公司在AFRL的“高能量效率的革命性布局”（RCEE）項目中發展了“混合翼身”（HWB）布局的戰略運輸機。按照該公司的設計，該機除採用具有很高空氣動力效率的布局之外，還擬配裝超高涵道比渦扇發動機，可運載美國空軍當前使用C-5戰略運輸機才能運送的超大型貨物，並且耗油率比C-17戰略戰術運輸機可降低多達70%。

美國洛馬公司“混合翼身”（HWB）布局戰略運輸機想象圖（上圖）及該機採用空中加油配置、利用翼下吊艙實現雙點伸縮套管（硬式）加油的想象圖（下圖）

2016年2月，該布局4%的縮比模型在美國航空航天局蘭利研究中心的國家跨聲速風洞中進行了風洞試驗。按計劃，2016年秋季，該公司將完成有人駕駛的HWB演示驗證機的研究與分析工作。RCEE項目將在2017年結束，但美國航空航天局已將HWB布局驗證機與波音公司的“翼身融合體”（BWB）布局驗證機視為其下一個X飛機的競爭方案

六是材料（Materials）。先進位造技術並不僅止於3D列印。從鋁到鈦，再到碳纖維，新材料已經點燃了航空航天領域革命的火種。美國希望領導下一場革命，不管它是源自由納米增強的複合材料、在原子尺度裝配的新合金、生物工程學材料還是生物啟發的結構。通過推進計算和建模來支撐更快的新材料認證也是關鍵。

DARPA正在實施“從原子到產品”（A2P）項目，其目標是開發裝配尺寸接近原子的納米級工件的技術和工藝，裝配形成至少毫米級尺寸的系統、零件或材料。DARPA認為，許多常見材料在納米級製造時會展示出獨特和很不尋常物理性能，這些原子級性能具有重要的國防應用潛能，包括量子化的電流－電壓特性、極大降低熔點並具有極高的比熱。現在面臨的挑戰是，如何在較大尺寸的產品級（一般幾厘米）器件和系統上保持這種原子級材料的特性。

A2P項目重點關注裝配，其次是納米級獨特性的開發。通過A2P項目形成的系統、零件或材料將通過納米級裝配實現獨特的材料性能、小型化、3D結構和異質（材料和幾何形狀）

七是定向能（Directed Energy）。精確制導武器曾在冷戰時期賦予美國抵消蘇聯數量優勢的能力，並使美軍能夠在反恐戰爭中實施外科手術式的打擊。但是，它們已變成了普遍事物。現在，在美國看來，其潛在對手不僅數量龐大，而且裝備精良。美國需要定向能武器的精確性和近乎無限的“儲彈量”，這種武器正在走出實驗室，進行作戰評估和早期部署。

目前，美國的彈載高功率微波戰鬥部技術和戰術飛機機載激光武器技術正在取得突破。以下面的兩張圖為例，上圖為2012年10月，採用高功率微波戰鬥部的AGM-86C空射巡航導彈正在被裝入B-52H轟炸機內埋彈艙中的“通用戰略武器旋轉發射裝置”。下圖為DARPA的“高能液體激光區域防禦系統”（HELLADS）項目成果配裝轟炸機和戰鬥機，用於攔截導彈的想象圖。HELLADS發射功率為150千瓦，目標質量為758千克，功率密度達到5千克/千瓦的極高水平。該樣機已從2015年夏季開始在新墨西哥州的白沙導彈試驗場進行試驗，但此後再未公布任何進展。

八是可復用性（Reusability）。美國的經濟和安全高度依賴用於通信、導航與授時、監視、廣播、氣象預報、資源監測的衛星，但建造併發射航天器仍是漫長且昂貴的過程，並且在軌的衛星也是潛在的脆弱資產。美國必須推動相關技術的發展，實現以快速響應、完全可復用性的方式日常化地進入空間。

DARPA正在通過“實驗性太空飛機”（XS-1）項目發展可重複使用助推飛行器，目標是驗證可重複使用助推飛行器能夠在10天內完成10次飛行，同時將一個重900磅（約400千克）的試驗載荷送入軌道。DARPA還期望未來可以通過換裝更大型的一次性上面級來發射3000磅左右（約1400千克左右）的軌道載荷，並將這種載荷的單次發射成本控制在500萬美元（包括可重複使用助推飛行器和一次性上面級的費用）。

九是顛覆（Disruption）。在美國人看來，人類雖不能預測未來，但可以為未來做好準備。顛覆性技術和服務是一個威脅，對於現存的行業如航空是如此，對於固定的用戶們和規則制定方（如聯邦航空局和國防部）也是如此。如果美國的航空航天能力要繼續茁壯成長，就必須在企業和政府的官僚體系之間建立橋樑。

在8月28日舉辦的中國航空創新創業大會上，中航工業經濟技術研究院科技情報專業特級專家、系統工程研究所總師、研究院趙群力談到了目前航空領域幾項顛覆性技術，這些技術能夠給航空業帶來飛躍性的進步。

“顛覆性技術”的概念最早於1995年在《哈弗商業評論》中提出，指能夠建立新技術和新市場的突變式技術。2016年國務院發布的“十三五”科技創新規劃中也提到要“構造先發優勢”，重視顛覆性技術的作用。趙群力表示，顛覆性技術風險高，研發周期長，但卻是航空裝備升級換代的決定性力量。

一、高超音速技術

高超音速指物體的速度超過5倍音速。高超音速飛行器採用的超音速衝壓發動機被認為是繼螺旋槳和噴氣推進之後的“第三次動力革命”。美國、俄羅斯、法國、日本、印度等國正不斷開展實驗。

2013年，美國軍方最新研發的實驗型高超音速飛機X-51A以5倍多音速的速度飛行了3分多鐘；2014年，美國國防部先進研究項目局（DARPA）啟動了“高超音速吸氣式武器概念（HAWC）”和“戰術助推滑翔系統（TBG）”這兩個項目，將於2018年或2019年進行測試。

高超音速技術將主要用於運輸、攻擊、ISR、進入空間等。預計2020年，美軍可掌握高超聲速導彈的技術；2030年掌握有限用途和使用次數的高超聲速飛機技術；2040年掌握可多次、長時間使用高超聲速飛機技術。

二、無人機技術

這個無人機絕不是僅僅指目前網上有出售的那些遙感小型無人機，這項技術在軍事和商業領域都有很大的應用前景。

2016年6月，美國辛辛那提大學開發的“阿爾法”（ALPHA）智能超視距空戰系統通過了專家評估，並在空戰模擬器環境下，擊敗了有著豐富經驗的退役美國空軍上校吉恩·李。

三、變體飛機技術

變體飛機，既變形飛機，指飛行器在飛行過程中可以改變形狀，有效地實現外形的分散式連續式變形，以適應寬廣變化的飛行環境，完成各種任務使命。

2015年5月，美國柔性系統公司（FlexSys）的分散式柔性變形機翼技術取得重大進展，使用這種技術的變形襟翼在“灣流”III飛機上的偏轉角（固定設置）達到預期的30度，並成功驗證了飛行性能。

四、高速直升機技術

高速直升機是指保留直升機的飛行特徵，且巡航速度達到400至500千米每小時的直升機，運輸效率和機動性優越。目前直升機的巡航速度一般為每小時200至300千米。美國從20世紀五六十年代開始探索高速直升機，歐洲、俄羅斯也在積極推進。

最新進展中，值得關注的有西科斯基、貝爾直升機公司以及極光公司的三個方案。

上圖第一幅顯示的是西科斯基/波音的SB-1方案。該直升機最大起飛重量約為13.6噸，可在高溫、高原環境下搭載4名機組成員和12名全副武裝的士兵，最大飛行速度能夠達到250節（463千米/時）。預計將在2016年晚些時候開始總裝，2017年下半年完成首飛。

第二大方案是貝爾直升機公司V-280方案（上圖），採用傾轉旋翼設計，設計速度達280節，航程800海里，可乘坐4名機組人員及14名武裝人員，有效載荷為12000磅，計劃2017年首飛。

極光公司的“雷擊”方案（上圖），設計的持續飛行速度達到556-741千米/小時，懸停效率不低於75%；巡航狀態升阻比不低於10，有用載重（燃油和有效載荷）不低於總重的40%，有效載荷不低於總重的12.5%。

五、偽衛星技術

偽衛星技術可以使對位置測算的精確度更高，負責實時接收GPS信號並測出偽距誤差，把誤差數據提供給本地用戶，用戶則以此更正自己測得的偽距，使計算出的位置精度更高。

目前的方案包括英國“西風”太陽能無人機，巡航高度為7萬英尺（21336米），續航時間可達3月，可攜帶有效載荷5公斤。據說英國國防部已經訂購了兩架，計劃2016年首飛。

美國的“禿鷹”太陽能無人機概念方案中，無人機能攜帶1000磅、5千瓦的載荷，最長可以在空中連續工作5年，但由於技術難度太大，項目已經終止。

六、空基發射航天器技術

1990年代，軌道科學公司就改裝了洛克希德公司（現洛克希德·馬丁公司）研製的三發動機寬體噴氣式客機L-1011，來發射“飛馬座”火箭，其近地軌道運載能力443kg，成功發射過幾十次。

2002年，DARPA啟動“空中發射輔助太空進入（ALASA）”項目，目標是在24小時內將100磅衛星發射進入地球低衛星軌道，而且每次發射成本不超過100萬美元。

七、分散式電推進技術

分散式混合電推進系統，是指通過傳統燃氣渦輪發動機為分佈在機翼和機身的多個電機/風扇提供電力，並由電機驅動風扇提供絕大多數或全部的推力的新型推進系統。

這項技術的最大優勢是能極大地降低推進系統燃油消耗量和各種排放，並且減少雜訊，對商用或軍用飛機都有應用價值。歐洲、美國政府都將分散式混合電推進系統視為潛力技術，在2030年後投入使用。

NASA的X-57分散式電推進技術驗證機將在2017年首飛。空客已經開始研究基於分散式混合電推進系統的翼身融合飛機方案。

八、機載激光武器技術

1990年代，美國空軍啟動了基於氧碘激光器的ABL和ATL機載激光武器研究計劃，用於戰區彈道導彈助推段防禦及其他戰術目標防禦，具有反衛星能力。2010年，由於試驗未達到預期目標，以及使用維護上的諸多困難，空軍停止了這項計劃。儘管如此，美國在目標搜索與跟蹤、激光大氣傳輸補償、抖動控制和高能激光束管理等方面取得了重要進展。

九、計算材料技術

材料對航空設備的更新與完善至關重要。計算材料技術的主要用途是，可以通過理論模型和計算，預測或設計材料結構與性能，從而大幅提高新材料的研發效率，並且可以按照特定的要求設計出滿足工程需要的特種材料和超材料。

其關鍵技術是材料建模技術、材料模擬技術、材料資料庫。2011年，奧巴馬政府曾正式決定進行材料基因組計劃，目標是將新材料的研發周期縮短一半。