Rockwell-MBB X-31

Letoun X-31 byl v podstatě zcela novým návrhem draku, přestože si vypůjčil konstrukční prvky i části z existujícících letounů, prototypů a koncepčních návrhů letadel, včetně British Aerospace Experimental Airplane Program (výběr typu křídla s kachními plochami, plus sání vzduchu pod trupem), z německého TKF-90 (koncepty půdorysu křídla a sání pod trupem), F/A-18 Hornet (předek, včetně kokpitu, vystřelovací sedadlo a překryt kabiny; elektrické generátory), F-16 Fighting Falcon (podvozek, palivové čerpadlo, pedály pro ovládání kormidla, pneumatiky předního kola a jednotka nouzového napájení), F-16XL (pohony klapek na přední hraně křídel), V-22 Osprey (akční členy pro ovládání řídících ploch), Cessna Citation (kola a brzdy hlavního podvozku), F-20 Tigershark (hydrazinový nouzový systém spouštění vzduchem, později vyměněný), letový počítač vycházel z počítače dalšího demonstrátoru Lockheed C-130 Hercules High Technology Test Bed (HTTB) a dokonce i z B-1 Lancer (vřetena použitá na ovládání kachních ploch).[10][11] Použití existujících částí bylo záměrné, aby byl ušetřen čas a snížila se rizika spjatá s vývojem použitím komponent vhodných pro let.

Zamrznutí takovéto pitotovy trubice od Kielu vedlo ke ztrátě letounu X-31

Výsledkem byl jednomotorový letoun, který využíval koncepci kachních křídel (canardů) a dvojitě zalomeného křídla delta, bez vodorovných ocasních ploch. Jeden prototyp byl později navíc upraven tak, že přišel o podstatnou část svislé ocasní plochy. Na konci ocasní části letounu se nacházela trojice pohyblivých lopatek, které se staraly o vychylování proudu horkých plynů vystupujících z dvouproudového motoru General Electric F404-GE-400. Letoun X-31 byl vybaven dvojicí pitotových trubic, z nichž jedna od firmy Kiel, byla zahnutá o 10 °C pro lety v oblasti nad 30 ° AoA.[12]

Herbstův manévr, při němž letoun přejde z letu vysokou rychlostí do letu pod vysokým úhlem náběhu a následně změní směr letu o 180 ° proti původnímu směru.

Messerschmitt-Bölkow-Blohm se začal věnovat supermanévrovatelnosti na hraně letové obálky v roce 1977.[13] V té době pracoval Dr.  Wolfgang Herbst na návrhu stíhacího letoun, z něhož měl později vzejít Eurofighter Typhoon.[14] Rockwell se připojil ke studiím supermanevrovatelnosti prováděnými MBB roku 1983. Agentura DARPA 11. února téhož roku poskytla finanční prostředky pro počáteční studie.[15] V listopadu 1984 začala 1. fáze programu zaměřená na studium proveditelnosti. Projekt dostal název Enhanced Fighter Maneuverability (EFM). Koncem roku 1985 byly výsledky studie proveditelnosti představeny agentuře DARPA a spolkovému ministerstvu obrany (BMV) Následující rok v květnu Spojené státy a Západní Německo podepsaly memorandum o porozumění, které se týkalo programu EFM. Program postoupil do 2. fáze, což znamenalo, že začaly práce na předběžném návrhu letadla. V prosinci 1986 proběhlo posouzení konceptu. 23. února bylo letounu oficiálně přiřazeno označení X-31A. K dokončení předběžného návrhu došlo v prosinci roku 1987. Následující srpen došlo k objednání dvou prototypů.[13] Tím vstoupil projekt do 3. fáze zaměřenou na výrobu a počáteční letové testy. Roll out prvního z nich (Bu. No. 164584) proběhl v březnu roku 1990.[6][16] První let proběhl 11. října 1990.[17] První let druhého postaveného letounu následoval 19. ledna 1991.[16] V únoru následoval první start s instalovaným systémem lopatek pro vektorování tahu motorů. Program EFM se tím posunul do svojí čtvrté fáze, během které došlo k prvnímu post-stall manévru. Koncem roku 1991 bylo dosaženo trvalého přímočarého letu pod úhlem náběhu 52 °. Letouny se zapojily do simulací leteckého boje – Pinball I Twin-Dome Manned Air Combat Simulation.[16] V lednu 1992 byly oba stroje přelétnuty z  Palmdale[18] na leteckou základnu Edwards, odkud se přesunuly do Drydenova leteckého výzkumného střediska k mezinárodním testům ve spolupráci s NASA a USAF. 6. listopadu 1992 X-31 dosáhl řízeného letu pod úhlem náběhu 70 °. 29. dubna 1993 druhý X-31 úspěšně provedl rychlý obrat s minimálním poloměrem o 180 ° za použití manévru post-stall, přičemž letěl mimo rozsah úhlu náběhu normálního pro konvenční letadla. Tento manévr byl nazván „Herbstův manévr“ po Dr. Wolfgangu Herbstovi, zaměstnanci MBB a zastánci používání manévru post-stall při vzdušných soubojích. Dne 24. listopadu 1993 letoun poprvé překonal rychlost zvuku.[19] Při testování na přelomu let 1993 a 1994 prokázal výbornou schopnost přežít ve vzdušných soubojích. Letoun X-31 byl v rámci programu Joint Advanced Strike Technology (JAST) opraven na kvazi-bezocasý letoun. Program se zabýval technologiemi pro budoucí letouny a později na něj navázal program Joint Strike Fighter (JSF).[20]

19. ledna 1995 byl první postavený stroj zničen díky sérii pochybení a ledu v pitotově trubici. Druhý stroj byl dopraven do Západního Německa na základnu Manching, kde následně probíhala příprava na leteckou přehlídku, která se konala v červnu 1995 v Paříži. Po ní byl dopraven zpět do Drydenu a uskladněn.[21]

V letech 1990 až 1995 bylo provedeno 580 zkušebních letů a předváděcích letů.[22][3] EFM byl první mezinárodní prokjekt experimentálního letounu spravovaný americkou vládní agenturou.[23] V roce 2003 obdržely vývojové týmy speciální Kármanovu cenu za mezinárodní spolupráci v oboru letectví.[18]

V polovině 90. let došlo k revitalizaci programu, a tak USA a Německo podepsaly v dubnu 1999 Memorandum o porozumění a zahájení spolupráce na programu VECTOR v hodnotě 53 milionů USD.[24] VECTOR byl společný podnik, který zahrnoval americké námořnictvo, německou agenturu pro obranu (BWB), Boeing's Phantom Works[pozn. 1] a DASA; původně se očekávalo, že bude zahrnovat i Švédsko, které se stáhlo kvůli fiskálním omezením. Jako místo pro letové zkoušky byla vybrána námořní letecká stanice Patuxent River v Marylandu. V letech 2002 až 2003 zkoušel X-31 extrémně krátký vzlet a přiblížení nejprve na virtuální dráze ve 5 000 stop (1 500 m) na obloze, aby bylo zajištěno, že inerciální navigační systém/systém globálního určování polohy přesně navádí letadlo s centimetrovou přesností požadovanou pro přistání na zemi. Program pak vyvrcholil vůbec prvním autonomním přistáním pilotovaného letounu s vysokým úhlem náběhu (24 °) a krátkým přistáním. Technologie zahrnovaly diferenciální systém GPS založený na technologii pseudolitů[25] (pozemních stanic emulujících družice) od společnosti Integrinautics a miniaturizovaný systém pro získávání dat o proudění vzduchu od společnosti Nordmicro.

V rámci programu VECTOR letoun podnikl dalších 83 letů.[26]

• 
  F-18 HARV, X-31 a  F-16 MATV trojice experimentálních letounů s možností vektorování tahu motoru
• 
  Trojice lopatek sloužících pro vychylování tahu motoru
• 
  X-31 upravený jako bezocasý letoun při letu nad základnou Edwards
• 
  X-31 zapojený do programu VECTOR
• 
  Kontrola motoru X-31
• 
  X-31 při letu s doprovodným letounem McDonnell Douglas F/A-18 Hornet