X-3
　　道格拉斯飞机公司研制的 X-3 机长 20.36 米，机高 3.81 米，翼展 6.92 米，其外形就像一把短剑，是早期 X 系列试验飞机中外形最流畅的。与 X-1、X-2 不同，X-3 是借助自身的动力起飞和降落，并能保持进行 2 马赫巡航飞行。X-3 机体结构首次尝试大量使用钛合金，同时还进行了低展弦比、高翼载机翼的可行性研究。X-3 的机身细长机翼短粗，这是当
时美国正在研制中的战斗机的典型布局。后来，F-104“星”战斗机的翼形就是取自 X-3。

X-3

X-3 与 X-1A、D-558-1、XF-92A、X-5、 D-558-2、X-4 停放在一起
　　首架 X-3 于 1952 年 9 月 11 日出厂，而第二架 X-3 则因为发动机动力不足和机体问题被中途取消，部分完成的机体作为首架机的备件使用。在爱德华兹空军基地进行的试飞试验中，试飞员认为 X-3 的两台威斯汀豪斯 J34-WE-17 涡轮喷气发动机动力严重不足而且飞机本身操控性也很糟糕。X-3 的首次超音速飞行是在以 15 度的角度进行俯冲时获得的，当时的速度只有可怜的 1.1 马赫。而它在随后飞行中达到的最快速度也仅为 1.208 马赫，当时的 X-3 正处于 30 度的俯冲状态。
　　X-3 在试验飞行中，经常会出现“滚转耦合”的问题，即在进行一个轴上的机动时就会引起另外两个轴上不受控制的机动。当时 F-100 战斗机也经常碰到这样的问题，NACA 随即在 X-3 上对“滚转耦合”问题进行了深入的研究。

X-3 三视图

X-4
　　洛斯罗普飞机公司的 X-4 主要是用来验证半无尾翼超音速飞行的可行性，当时许多人认为这样一种取消了水平尾翼的设计将能避免超音速飞行时机翼和水平尾翼之间振荡波的相互干扰。
　　X-4 机体相当小巧，机长仅为 7.07 米，机高 4.54 米，翼展 5.15 米，只能容纳两台 J30 喷气发动机、一名飞行员和必要的设备，携带的油料也只能维持 45 分钟。不过小也有小的好处，X-4 几乎所有的地面维护工作都可以不需要登机梯或脚凳来完成，地勤人员站在地面上就可以很容易的看到机舱内部的情况。

X-4

地面维护中的 X-4
　　第一架 X-4 于 1948 年 12 月 15 日首飞，但由于飞行状态极不稳定很快就被停飞了。第二架 X-4 也好不到那儿去，经常会在 0.8 马赫速度飞行时出现机体上下振动的问题，为此试飞员自嘲驾驶 X-4 就像是驾驶汽车行驶在“搓衣板”上一样。尽管后来经过工程人员的改进，X-4 暂时克服了偏振的问题，但当它的速度达到 0.91 马赫的时候，问题又出现了。X-4 的飞行试验证明，半无尾翼飞机不适合接近马赫 1 的飞行。后来，计算机电传系统的出现让后掠翼无尾翼设计再次火了起来，X-36、F-117A 等都采用了这样的设计，尽管它们的外形和 X-4 相比已经是发生了巨大的变化。

X-4 三视图

X-5
　　贝尔飞机公司的 X-5 将研究的重点转向了变后掠翼。X-5 在外形上大量借鉴了德国在二战期间研制的 P.1101，都是机头进气、气泡式座舱和下置发动机设计。X-5 的机翼可在 20～60 度之间变换，总共需要 20 秒钟。当电动后掠装置失效后，飞行员可使用手闸完成掠翼工作（X-5 只能在低于 40 度的后掠角度下安全着陆）。X-5 机长 10.18 米，机高 3.66 米，翼展为 6.34 米。

X-5

NACA 的早期试验机，从左至右依次是 D-558-2、D-558-1、X-5、X-1、XF-92、X-4
　　1951 年 6 月 20 日，X-5 在爱德华兹空军基地完成了首飞。在第 9 次试飞中，X-5 首次成功完成了空中掠翼动作。由于艾立森 J35-A-17A 涡轮喷气发动机安装位置较低，X-5 经常会出现螺旋。1953 年 10 月 13 日，试飞员雷蒙德.帕普森在 X-5 的螺旋事故中没有成功改出，最终机毁人亡。螺旋的频繁出现并不是变后掠翼的问题，而是 X-5 机体设计上的缺陷造成的。
　　从上个世纪六十年代开始，逐渐成熟的变后掠翼开始大行其道。凭借着 X-5 的丰厚技术积累，美国先后研制出了F-111 战斗轰炸机、F-14 战斗机以及 B-1 轰炸机，所以可以这么说，X-5 是美国变后掠翼飞机的共同“祖先”。

X-5 三视图

X-6
　　在那个核力量至高无上的年代里，美国空军甚至开始考虑将核反应堆作为飞机的动力来源，以获得超长的飞行能力。X-6 项目正是在这种背景下出台的，按照美国空军和美国原子能委员会的最初设想，X-6 以 B-36 轰炸机为基础，安装一台通用电气 P-1 型核反应堆，其产生的热能将带动四台通用电气 J47 涡轮喷气发动机运转，从而为 X-6 提供飞行动力。

X-6 核动力飞机的模型

飞行中的 NB-36H
　　等美国人开始认真考虑 X-6 计划的时候，他们才发现这种飞机在未来的战争中只能成为悬在自己头上的“核炸弹”，其安全性得不到很好的保证。很快 X-6 就被取消了，只留下一大堆原始方案图纸。此时，作为 X-6 的前期研究技术储备的 NB-36H 核动力飞机已经安全飞行了 47 次。

X-8
　　X-8（海军代号为飞行蜜蜂 Aerobee）是一种十分廉价的无制导探空火箭，长度为 6.12 米，直径为 0.38 米。在其头锥内携带有各种光学、大气、生物等试验设备，以搜集关于太阳辐射、高空风、地球磁场和火箭空气动力学等方面的数据。X-8 装备有 RTV-N10 型液体燃料火箭发动机和固体燃料助推器，最大速度可达 6 马赫。

X-8 可将 70 千克重的试验设备送入 200,000 米的高空，而且这些设备还能够通过火箭头锥降落伞被地面回收。从 1947 年 11 月首飞至今，美国通用航空喷气机公司总共制造了 900 枚以上执行各种军用、民用任务的 X-8。

X-9
　　1947 年 5 月，贝尔飞机公司获得了一份研制 ASM-A-2“淘气鬼”空对地核导弹（后来其编号更改为 B-63/GAM-63）的合同。之后不久，为了测试该导弹的常规航空动力学设计、无线电控制系统、火箭推进装置等，缩比试验型 RTV-A-4“伯劳鸟”（一种凶猛的食肉鸟类）研制成功。RTV-A-4 的动力系统为一台贝尔 XLR65-BA-1 液体火箭发动机，由一架 EB-50D 载机带入空中并释放，其后飞行通过载机上控制人员遥控完成。RTV-A-4 的射程为 80 公里，最大速度可达到 1.5 马赫。

X-9
　　1951 年，RTV-A-4 被更名为 X-9，其试验飞行一直持续到 1953 年 1 月。X-9 长为 6.94 米，直径为 0.57 米，其最大速度提高至 2 马赫。由于 X-9 的进展异常顺利，贝尔飞机公司甚至开始设想用它来取代 B-63 并将其改装为空对地核导弹。但最后由于 X-9 射程和载荷都偏小而被放弃。

X-10
　　X-10 由北美航空公司研制，是专门为 MX-770（B/SM-64）“纳瓦霍”洲际巡航导弹计划而开发的一种超音速无人驾驶试验飞行器，用来搜集空气动力学设计、控制和自动导航系统的数据。X-10 机长 20.14 米，机高 4.51 米，翼展为 8.56 米。X-10 的机体设计比较有特色，采用下三角翼、双垂直安定翼和机鼻鸭翼的布局。此外，可收放起落架和助降伞能使 X-10 重复使用。X-10 安装有两台威斯汀豪斯 J40-WE-1 涡轮喷气发动机，其最大速度为 2.05 马赫。最初 X-10 的飞行由地面无线电控制，后来则开始使用自动导航系统。

　　1953 年 10 月 14 日，X-10 在爱德华兹空军基地进行了首飞。尽管 X-10 的试验飞行很顺利，但随着 1957 年“纳瓦霍”项目（纳瓦霍为美国一个印第安人部落名，其使用的语言十分复杂，因而在太平洋战争期间美军曾招募了一批纳瓦霍人作为密码通讯员）的下马，X-10 的飞行也很快被中止。其后大部分 X-10 被充当靶机使用，目前仅存的唯一一架 X-10 保存在美国俄亥俄州代顿美国空军博物馆内。

X-13
　　瑞恩航空公司研制的 X-13 是一种纯粹使用喷气发动机来完成垂直起降（VTOL）的试验型飞机，它使用一台罗罗公司的“埃文”RA.28-49 型涡轮喷气发动机，能够很容易的在垂直与水平飞行状态之间转换。X-13 机长 7.13 米，机高 4.60 米，翼展 6.40 米。
　　垂直起降技术现在看来已经不是什么新鲜事了，但在二十世纪五十年代中期却是相当前卫同时也是难度颇大的设计。鉴于瑞恩航空公司为美国海军成功研制了喷气－螺旋桨混合式战斗机 FR-1“火球”，美国空军于 1954 年 7 月决定让该公司开始研制垂直起降喷气式飞机 X-13，后来海军和 NACA 也进入其中。为了减轻 X-13 的重量，常规飞机中最常见的部件都被取消了，如起落架、襟翼、弹射座椅等。另外，X-13 所携带的燃油也受到了严格限制。1957 年 7 月，X-13 从安德鲁空军基地直接飞到了美国五角大楼附近并安全降落，这是有史以来五角大楼迎接的第一架也是唯一一架固定翼喷气式飞机。

　　X-13 采用无尾三角翼设计，翼尖和垂尾顶部位置装有压缩空气喷嘴以控制机体空中飞行姿态。由于没有起落架，X-13 的机鼻下方安装有一个简单的吊钩以钩住平板车起降台上方的横杆。X-13 中部也有一个托架，可与起降台相连。平时平板车起降台是水平的，X-13 就停放在上面。当 X-13 即将起飞的时候，起降台就会升起至垂直位置，随后 X-13 即可垂直起飞。降落时，X-13 飞行员要将吊钩钩住横杆进行回收，整个过程需要极大的耐心和极高的飞行技术。因而虽然 X-13 在技术上是成功的，但在实用性方面却是失败的。即便如此，X-13 的成功飞行还是证明了喷气垂直起降飞机在技术上是可行的，为日后喷气垂直起降飞机的发展提供了十分有益的借鉴

X-14
　　贝尔飞机公司的 X-14 也是一种验证 VTOL 技术的飞机，与 X-13 不同的是它可以实施真正意义上的垂直起降而不是尾部立式起降，这样就不需要使用地面回收装置来帮忙了。X-14 主要用来验证飞机在垂直起降工作状态下，飞行操纵系统如何适应其配平的变化
　　X-14 的机身和机翼分别取自两种不同的飞机，所以它的外形看上去十分怪异。X-14 机长 7.92 米，机高 2.71 米，翼展 10.30 米。由于没有安装弹射座椅，X-14 的座舱是半开式的，飞行员可在紧急情况下迅速离开驾驶舱。从 1954 年 11 月首飞开始，唯一的一架 X-14 一直使用到了 1981 年，它是美国 X 系列试验飞行器中“寿命”最长的一个。

X-15
　　X-15 高超音速研究项目是由 NASA 牵头，联合美国空军、海军和北美航空公司共同进行的。在近十年的时间里，X-15 先后创造了 6.72 马赫和 108,000 米的速度与升限的世界记录，它的试验飞行几乎涉及了高超音速研究（注：亚音速：速度小于1马赫。超音速：速度在 1 至 5 马赫间。高超音速：速度在 5 马赫以上。）的所有领域，并为美国后来水星、双子星、阿波罗有人太空飞行计划和航天飞机的发展提供了极其珍贵的试验数据。在 X-15 整个试验飞行过程中，研究人员根据其飞行数据总共撰写了 765 份有价值的研究报告。
　　X-15 机长 15.30 米，机高 3.53 米，翼展 6.79 米，采用中单翼设计，最初装备两台 XLR-11 火箭发动机（后改为 XLR-99）。X-15 机身表面覆盖有一层称作 Inconel X 的镍铬铁合金，可抵御高速飞行时产生的 1,200 度高温。由于火箭发动机燃料消耗量惊人，所以 X-15 必须由一架 B-52 载机带入空中。从载机上释放后，X-15 自身携带的燃料只能飞行 80～120 秒，因此余下来的 10 分钟左右只能是无动力滑翔。降落时，X-15 机身前部下方安装有常规机轮，机身后部则为两个着陆滑撬。

X-15 与伴飞的 F-104 战斗机一起降落，清晰可见其后部的降落滑撬

X-15A-2
　　1964 年 2 月，两架 X-15 被改装为 X-15A-2。后者机身加长了 71 厘米，机翼下增加了两个分别装有液氨和液氧的罐体，它们可以为 X-15A-2 多提供 60 秒的飞行时间。X-15A-2 在 1967 年创造出了 6.72 马赫的世界最快速度记录。

X-15 三视图

X-16
　　贝尔飞机公司的 X-16 是一种高空照相侦察飞机，但只作出了一个缩比模型后就被洛克希德公司更先进的 U-2 高空侦察机给拉下了马。X-16 机翼奇长，其翼展达到了 34.75 米。根据 1953 年美国空军提出的要求，X-16 升限应该能达到 21,000 米左右，航程也应在 2,800 公里以上，同时具有亚音速飞行能力。
　　X-16 是 X 系列中第一架非试验用途的飞行器，赋予其 X 编号只是为了掩人耳目罢了，这是美国人经常玩的把戏。这和后来为 F-117“夜鹰”隐形轰炸机赋予“F”编号是同样的道理，都是为了掩盖它们在未来的真实作战用途。

X-16 模型

X-17
　　当美国空军在 1953 年开始决定发展远程弹道导弹的时候，如何获取导弹头锥体在高速再入过程中的试验数据以完善设计方案成为一项重要任务。为了满足这一需要，洛克希德公司于 1955 年 1 月获得了研制建造 X-17 导弹的合同。
　　洛克希德公司的 X-17 是一种三级固体燃料火箭，用来获取制造再入大气层运载工具所需的试验数据。X-17 长度为 12.33 米，最大直径为 0.79 米，总共装备有四台固体火箭发动机。根据 X-17 一系列试飞试验所获得的宝贵数据，美国先后研制出了一大批再入大气层飞行器。另外，X-17 是首架采用钝形头锥设计的飞行器。

地面调试中的 X-17
　　在一次典型任务中，X-17 会在第一级推进阶段爬升至 15,000 米的高空。当第一级燃料耗尽后，X-17 开始降低高度。当高度降至 36,500 米时，第二级点火推动 X-17 从马赫 5 加速至 10 马赫。当 X-17 下降至 22,000 米时，第三级点火将速度最终提升至 14.5 马赫的极限。

X-18
　　美国希勒飞机公司的 X-18 是美国研制的第一种可倾转翼飞机，说它是后来 XC-142 和 V-22“鱼鹰”的“祖先”一点也不为过。X-18 的机体是在蔡斯 YC-122C 运输机的基础上改进而来的，安装的两台艾立森 T40-A-14 涡轮螺旋桨发动机来自美国海军的 XFY-1/XFV-1 立式起降战斗机。X-18 机长 19.20 米，机高 7.49 米，翼展 14.63 米。
　　1961 年 7 月，X-18 在它的第 20 次试验飞行中一个倾转翼发动机发生了故障，飞机随即进入了螺旋。虽然 X-18 在坠毁前的一刹那被机组成员成功降落，但与地面碰撞后的机体还是有很大的损伤。这之后 X-18 再也没有飞上蓝天，只在地面上进行一些测试。最终 X-18 试验项目被取消，唯一的一架也被拆解当作废品买掉了。

地面试验中的 X-18

X-18

X-20
　　X-20“代纳索”是波音公司为美国空军设计的一种载人航天轰炸机，可以超过 5 马赫的高超音速飞行，执行侦察、武器投放等军事任务。X-20 由“大力神”火箭送入地球轨道，可进行多圈轨道飞行。从某种意义上说，X-20 是后来航天飞机的“先行者”。
　　X-20 长 14.50 米，翼展 6.22 米，采用无尾三角翼布局，头部呈圆拱形，机翼后掠 72 度，翼尖上折充当垂直安定面。后来由于耗资过大和设计目标不切实际，X-20 项目在只完成一个全比例模型后就于 1963 年 12 月被取消了。

X-20 模型

X-20 想象图

X-20 想象图