为了重塑美军的战略优势，美国认为需要更为领先的速度、到达和射程优势，而可以“一小时打遍全球”的高超音速飞行器技术，显然具备这些特点。

如果一个飞行器能够以20倍音速飞行，那幺就可以在一小时内到达全球任何地点。美国国防高级研究计画局、美国陆军、空军先后启动 了多个研究计画，并取得了初步成果。为了解决尚存的未知问题，国防高级研究计画局启动了新的“一体化高超音速”计画，希望通过该计画，把以前在该领域的投资效果进一步扩大。

以20倍音速飞行的飞行器，必须经受2000度以上的气动加热，这一温度足以熔化钢铁，飞行器还要承受极高的压力，为此必须开发出能承受高温和结构载荷的耐高温材料。美国希望“一体化高超音速”计画能解决现存的技术问题，在各项基本实验结束之后，能够在2016年试飞新型HX高超音速飞行器。HX被认为是一种可回收的新一代高机动性、远程高超音速飞行器，它採用附加火箭动力以降低风险。

美国空军研究实验室（AFRL）、波音公司X－51A“乘波者”试验飞行器2013年5月1日成功进行一次试飞，实现了以吸气式超燃冲压发动机为动力的马赫数5持续高超声速飞行目标。

X－51A被认为是产生了正向加速度并加速至马赫数5以上，而且持续完成了试验计画的有动力飞行阶段。 飞行可能持续了300秒，随后在500秒左右飞行器开始无动力滑行下降，坠落在加州西部太平洋试验场的海域中。如果这些时间和速度数据被确认，这将是持续吸气式高超声速飞行的新记录。

X－51A目的是为了验证一种自由飞行、超燃冲压发动机驱动的飞行器的可行性，被认为是高超声速武器和其它高速平台发展必须突破的阶段。除了2010年5月份首飞取得部分成功，达到马赫数4.88之外，2011年3月和2012年8月进行的两次飞行都因出现故障而过早结束。本次飞行成功对于空军继续开展后续研究以实现高超声速能力建设的长期目标至关重要。本次试验採用的是波音公司製造的四架飞行器中的一架，动力採用普惠洛克达因SJX61双模态亚燃/超燃冲压发动机，发动机根据前三次飞行试验的经验和教训进行了改进。这些改进包括在发动机流道截面处採用更好的密封，防止重蹈飞行时燃气侵入到飞行器内部导致飞行过早结束的覆辙；，针对第二次试飞进气道未启动的故障进行了软硬体改进；针对第三次试飞时飞行器控制翼面故障进行了改进。本次试验仍然採用了之前的任务模式，X－51A和改进的火箭助推器一起在B－52H飞行过程中释放，助推器完成任务后与X－51A分离，然后超燃冲压发动机点火工作。

高超音速技术能够确保军事优势，是未来完成在安全领域的国家任务所必需的。代号X-plane（(HX）的新型高超音速飞机将在2016年开始进行全尺寸试验。该机将从运载火箭上发射，完成任务后藉助于降落伞着陆。这将降低研发技术风险，提高未来高超音速武器系统的测试强度。

X-51A概念图(图片2)

速度为马赫数20的高超音速飞行能使美国军方在一小时内将有效载荷投送至全球任何位置。，无须使用非核弹道飞弹。发射非核弹道飞弹可能引发核回击，况且能远距离被发现。高超音速攻击和侦察装备具有平缓的轨迹，能够出其不意地出现在敌人领空，迅速突破任何防空系统。

HX飞机将被加热至超过2000摄氏度，这一温度超过炼钢炉的温度。发热和蒙皮随后毁坏是X-51高超音速火箭和HTV-2高超音速轰炸机试验失败的主要原因。

在IH计画框架内将沿五个方向对高超音速技术进行大规模研究隔热系统；空气动力；制导；导航和控制；装备和发动机。在以马赫数20的速度飞行时，

IH计画的最终目标是使高超音速飞行技术达到适于大规模生产的水平。美国军方将获得射程超过37000公里的全球打击武器。这将使美国能从本土对地球上任何位置的目标进行打击。任何一种现有的和未来的防空武器都无法击落以马赫数20的速度飞行的飞弹，可能只有功率为1兆瓦及其以上的自由电子雷射器是个例外。除美国外，还没有一个国家在大规模研发基于自由电子雷射器的雷射防空系统。　

美国空军的X-51高超音速测试飞行器在一次飞越太平洋的飞行测试中失败。美国空军在2012年8月15日的声明中称，2012年8月14日早晨一架飞过穆古岬海军空战中心的B-52轰炸机成功发射了名为“冲浪者”的X-51飞行器。16秒后证实其中一个巡航控制翼面失效了。

从B-52上脱离以后，X-51由一个火箭发动机来推动加速，然后再启动超音速燃烧冲压喷气发动机。在这次测试中，当火箭发动机从X-51上分离以后，测试人员不能再通过破损的翼面来控制冲浪者，从而导致了飞行测试的失败。空军研究实验室X-51A项目主管表示，我们所有的数据都显示我们为发动机点火创造了合适的条件；我们本希望能够看到我们的测试目标的。分系统的原因而导致了测试的失败。

项目工作人员目前正在确定测试失败的原因。在之前的两次飞行测试中X-51的翼面都没有出现问题。在2010年5月的测试中，一架X-51在4.88马赫的速度下飞行了3分多钟。X-51是由波音公司製造的。而普惠发动机公司製造的高超音速发动机。

美空军研究实验室与波音公司、普拉特·惠特尼公司合作的X-51A“乘波者”高超音速飞行器，在太平洋上空进行了第二次超音速研究试验，最终由于发动机进气口故障，试验没有完全成功。

试验当天，X-51飞行器由一架B-52飞机携带飞至发射点后放飞，火箭推进器成功将X-51的速度推进至5马赫，即5倍音速，约1.7公里每秒。之后，本次试验的重点超燃冲压发动机，以乙烯为初始燃料成功点火。但随后转而使用JP-7碳氢燃料时，进气道未能启动，本次试验宣告失败。在操作人员的控制下，X-51飞行器落入加利福尼亚沿海。