跨大气层飞机的发展

上世纪80年代末，美、日、英、法、德等国都进行了空天飞机等跨大气层飞行的研究和实验，但这些计划都因技术难度大而相继放弃。近年来，美国和欧洲都把重点放在了简单空间返回飞行器的研究上。这是一个小型的空间返回运输系统，主要任务是将空间载荷或人送回地面。这种跨洋飞行器体积小，一般没有动力装置，研制和运行成本低，可以满足从轨道返回的需要。对于应对一些突发事件非常有用，尤其是宇航员生病需要返回地球治疗的时候。当然，跨大气层飞行器最重要的目标仍然是研制大型、灵活、真正可重复使用的空天飞行器。

20世纪60年代初，美国空军将领对空天飞机的性能提出了一些要求，有关机构开始对空天飞机进行探索性实验，当时称之为“跨大气层飞机”。60年代发展的X-15、X-23、X-24方案，为后来空天飞机的发展奠定了重要基础。因为当时的技术经济条件相差太远，应用需求不明确，就半途而废了。

X-37是美国研制的无人空天飞机，可以用助推火箭或飞机发射，在地球轨道上高速飞行。因为通过遥控导航，它没有驾驶舱，比飞船小很多，非常适合空天飞机的轻量化和灵活性要求。长约9米，翼展4.57米，可携带约2吨物品。它被设计成在近地轨道以每小时25000公里的高速飞行。相比之下，传统的宇宙飞船重量超过90吨，长37米。

X-37计划与X-33有一定的联系。X-33虽然失败了，但它的重复发射设计在太空运输中有很大的商业价值。美国国家航空航天局在1996中提出了未来X计划。这个计划分为两个子计划，较小的“探索者”是X-37计划。这是因为X-33项目在1994被冻结过一次，影响了几项关键技术的研究进度。为了让几家致力于太空运输的研究机构继续将他们的实验结果送入太空进行高超音速飞行验证，从1998年底到1999年7月，波音公司与美国国家航空航天局签署了一项为期四年的合作协议，建造一系列验证机中的第一台。

根据计划，X-37将成为第一种同时具备在地球轨道飞行和重返大气层能力的飞机，而机上的自动操作系统将在美国国家航空航天局“降低进入太空的载荷成本”的努力中发挥关键作用。在最初的计划中，X-37可以由航天飞机携带进入太空，但在报道了由航天飞机携带X-37进入太空并不经济后，Delta 4或类似的火箭负责了这项任务。在太空中，X-37可以通过自己的火箭发动机推进，它可以以25倍音速的速度飞行。在重新进入大气层之前，X-37有21天的时间在太空中进行相关实验，之后它将返回地球，降落在传统跑道上。