無尾飛行的前奏?展示推力矢量的使用 - 結合先進的飛行控制 - 在非常高的攻角下提供增強的飛行機動性。完成任務：飛行測試產生幾乎10：1的殺傷率，遠遠超過模擬預測的樂觀3：1比率。速度越慢，飛機的轉彎半徑越小。正如任何戰斗機飛行員所知，更嚴格的轉彎意味著更早的武器發射。遺憾的是，傳統飛機在低速時提供有限的控制，并且它們在失速速度下失控 - 恰好在達到最小轉彎半徑時。

加利福尼亞州愛德華茲空軍基地的X-31項目演示了如何在超出失速極限的情況下進行機動 - 允許非常高的攻角 - 提高了戰斗機贏得近戰斗狗的機會。兩個設計組件為該項目的成功做出了貢獻：空氣動力學優化了后失速機動和多軸推力矢量能力。

人工智能長期以來一直是開發人員從事高性能計算和基于云的系統的工具。人工智能改變了網絡監控方式，電子郵件掃描方式，甚至是我們與手機和設備交互的方式。雖然AI和機器學習總是感覺像是一個生活在實時嵌入式系統之外的遙遠工具，但機器學習正在基于微控制器的系統中實現，事實上，它已經存在!

X-31基于歐洲戰斗機，由羅克韋爾國際和德國航空航天公司(前身為Messerschmitt-Bolkow-Blohm GmbH)開發，經過改進，采用三角形/鴨式配置。它的重心位于升降機亞音速中心的后方，使得布局在亞音速下不穩定。結合三角翼的大表面積和高前緣掃描，該設計提供了卓越的超音速性能。

與“短耦合”配置相比，距離機翼更遠的“長耦合”鴨翼也具有與傳統鴨翼不同的功能。它們設計用于俯仰控制和縱傾而不是升力，它們以越來越大的迎角進入風中，在整個失速后機動過程中保持控制效率。如果推力矢量系統失效，鴨翼有助于空氣動力學恢復。

固定后部和鼻梁完成空氣動力學套件。后部橫梁從非常高的迎角提供額外的俯仰俯仰控制權，而小鼻梁有助于控制側滑。

推力矢量控制。通用電氣公司的F-18，F-117，X-29和F-20的404發動機動力裝置提供了超級機動性所需的推力重量比。它還能抵抗由大迎角，大偏航率和大側滑角引起的流動扭曲。結合腹部進氣，即使在極端迎角下，該發動機也可實現全功率運轉。

在程序開始時，推力矢量提出了一個問題，因為沒有多軸噴嘴可用。X-31的解決方案：三個復合葉片相隔120度排列。機身安裝在帶有nimonic合金配件的后機身上，葉片偏轉到排氣裝置中，可在任何橫向方向上產生高達17%的發動機推力。由重量輕，耐熱的碳 - 碳材料構成，葉片可以長時間維持高達1,500攝氏度的溫度。當不用于機動時，葉片落在排氣羽流外面，

由于葉片，執行器和支撐結構從一開始就被設計到飛機中，因此對重量的總體影響仍然很小。此外，不需要增加飛機壓載物。事實上，Rockwell的X-31總工程師Harvey Schellenger說，葉片系統的凈重總計與整體噴嘴的重量增加相同。“不需要鎮流器，”他指出，“X-31推力矢量系統比F-18 HARV(外部鋼葉片加鎮流器)或F-16 MATV(整體式噴嘴加上)輕了幾百磅。鎮流器)。

飛行控制。由霍尼韋爾國防航空電子系統公司設計的數字飛行控制系統硬件使用傳統和推力矢量控制表面來保持飛機在整個飛行范圍內的精確控制。基于導頻輸入和反饋信號，控制法則(由德意志航空公司開發)計算俯仰和偏航所需的推力偏差。飛行控制系統將該偏轉命令轉換為單葉片偏轉。例如，如果需要向右偏航力矩，則左葉片移動到排氣噴嘴中。上部葉片移動到羽流中足以補償由左葉片產生的俯仰力矩。右葉片從羽流中移出。

通常，推力方向可以圍繞中心線以大于15度的角度偏轉。在系統發生故障的情況下，或者如果飛行員選擇脫離推力矢量，飛行控制系統會自動將命令重新分配給傳統的空氣動力學表面。“即使其中一個葉片脫落，”德意志航空航天公司前設計部門主管Hannes Ross說，“它不會讓飛行員陷入危險境地。”

沒有無尾戰斗機設計經過飛行測試，沒有垂直無尾飛機超飛。然而，X-31的全數字有線飛行控制系統具有集成的推力矢量，很容易進行“準無尾”飛行試驗。這些測試在飛行中測量了操縱和控制無尾飛機所需的要求。

準無尾模式使用飛機的空氣動力學表面，主要是方向舵，來消除垂直尾翼的穩定效果。這對Schellenger解釋說，它定向地破壞了飛機的穩定性，因此它的行為似乎已經移除了全部或部分垂直尾翼 - 而沒有真正移除尾翼。

相反，推力矢量穩定了不穩定的飛機并執行偏航控制以進行機動協調。此外，可變的不穩定增益允許選擇不同程度的尾部去除。如果發生不希望的飛機運動，或者飛行員脫離模式，則飛行控制系統迅速恢復到其正常操作模式。“這是準無尾功能的真正吸引力，”羅斯說。“許多不同的無尾設計都可以在完全安全的情況下進行積極的測試。”

準無尾控制模式的一個特點是可以選擇使用方向舵來破壞穩定并模擬另一個偏航控制裝置的效果。羅斯指出，這種非方向舵空氣動力學控制可能是無人機設計的一部分。

歷史性的飛行1994年3月17日，X-31爬升到愛德華茲空軍基地沙漠地面以上37,000英尺處，加速到1.2馬赫，并采用準無尾模式 - 這是航空史上的重要首發。尾部移除程度逐漸增加至完全尾部。進行機動，包括2g轉彎，飛機反應良好。

亞音速巡航速度，低進近和著陸速度下的準無尾試驗將是下一步。這些測試將允許調查在選定的飛行測試點所需的不穩定程度，機動攻擊性和空氣動力學偏航控制之間的關系。隨后將采用新的控制法版本，其中包含了在整個X-31飛行艙內模擬無尾飛機的附加邏輯。新版本將增加發動機的推力控制到推力矢量控制，進一步增強了飛行器在準無尾模式下的響應。

在評估了所有準無尾飛行數據之后，X-31將繼續進行后續程序的下一步：物理地減小當前垂直尾翼和方向舵的大小。能夠控制飛機的推力矢量失敗將決定尾翼和方向舵的新尺寸。這些測試將驗證來自真正不穩定機身的飛行數據的準無尾結果。

最后，在安裝可展開/可伸縮的穩定和控制裝置(例如翻蓋，全移動垂直翅片)之后，計劃要求完全移除垂直尾翼。

這一切都在哪里引領?后失速表現已引起全球空軍的注意。現在，用矢量推力能力取代飛機表面的可能性有望大幅降低飛機重量，氣動阻力，燃料消耗和雷達特征。雖然后者對于軍事人員很重要，但是減輕重量，阻力和燃料消耗對于商業航空業來說是非常重要的。

在軍事上或商業上，如果結果證明它們看起來很好，那么X-31計劃最終可能會增加全球航空航天工程師的就業率。