X-47A項目
美國國防高等研究計畫署(簡稱DARPA)在2000年向波音和諾斯羅普各撥款200萬美元,研究無人作戰飛機的問題,包括在海洋環境的抗腐蝕、航母上的起落、甲板和機庫運作、與海軍指揮通信體系的整合、與艦隊強電磁環境的電磁相容性等問題。諾斯羅普的方案為X-47A,這是一種無垂尾的純飛翼設計,平面形狀像一個梭鏢頭,或者說像前緣比後緣更尖銳的菱形,採用全複合材料構造。單台JT-15D渦扇的推力只有14.2千牛,但對於這架正常起飛重量只有2.2噸的小飛機來說夠用。進氣口在機背,還有S形進氣道,但為了控制成本,噴口是簡單圓形,沒有任何雷達或者紅外隱身的考慮。
2001年7月30日,X-47A下線,2003年2月23日首飛成功。X-47A具有機內武器艙,可以攜帶一枚225千克的訓練炸彈,但X-47A沒有進行過投彈試驗。X-47A沒有著陸尾鉤,也沒有航母甲板上停放必須的系留掛鈎,維修艙蓋缺乏專門設計的固定搭扣,甲板上的風一大,就吹得桌球亂響。2006年2月,DARPA的計畫中止,美國海軍和美國空軍分道揚鑣,美國海軍按X-47B繼續研發無人作戰飛機。
X-47B項目
X-47B比X-47A更大,起飛重量和F-16相當,航程約4,000公里,留空時間6小時以上。和F-16一樣,採用一台普拉特惠特尼F100-220渦扇發動機作為動力,但速度為高亞音速,巡航速度為0.45馬赫,甚至低於民航客機。和X-47A的梭鏢形平面形狀不同的是,X-47B採用人字形平面形狀,或者說把菱形的兩側沿前緣向外向後延伸,形成機翼,後緣則呈W形。從隱身來說,梭鏢形是雷達反射特徵最低的,沒有和前進方向或者側向垂直的邊緣或平面。如果左前右後和右前左後的邊緣也兩兩對齊的話,那就是理想菱形,只在兩個方向上形成回波尖峰。
F-117的前身HaveBlue在初始設計時就是梭鏢形的。但梭鏢形或理想菱形沒有機翼,完全靠升力體產生升力,氣動控制面的控制力矩很短,飛行穩定性特別糟糕,所以HaveBlue後來實際飛行時,改成人字形平面,既增加升阻比,也增加氣動控制力矩,不過隱身性能略有損失。B-2的原始設計是簡單人字形平面,也是由於靜態穩定性裕度太低,只有把原本簡單W形的後緣改成雙W形,增加靠後的氣動控制面,幫助提高靜態穩定性,但基本布局依然是人字形的。X-47B的人字形的機翼部分前緣後掠角小於菱形部分,有利於增加翼展和展弦比,增加升力,也改善中低速的升阻比,但隱身性能稍受損失。