第三是材料與結構技術。高超聲速飛行的氣動加熱，可導致X-37B機體表面溫度達1800攝氏度左右，結構材料必須保證耐高溫、抗腐蝕、質量輕、強度高。
X-37B的前兩次飛行都取得了成功。首次試飛從2010年4月22日開始，由運載火箭發射升空。2010年12月3日，成功返回地面，225天的飛行近乎完美。
第二次發射試飛從2011年3月5日開始，原計劃飛行9個月，但美國空軍後來希望進一步測試其耐力，於是，X-37B在177千米～800千米的軌道上飛行了469天，2012年6月16日成功著陸。
從前兩次試飛情況看，X-37B進一步擴大了機動變軌範圍和軌道橫向飛行範圍，動力系統工作更加穩定、燃效更高，太陽能電池工作的持久性更強，各關鍵技術均經受住了考驗。
目前，天空領域內的各種兵器已近物理極限，空天成為美軍獲得更大非對稱優勢的希望所在。據報道，美國空軍也提出希望增加X-37B數量，波音公司已對外披露X-37B的放大版X-37C的研製計劃。
美國空軍反覆實驗驗證X-37B，根本目的就是為空天飛機作戰概念研究提供支持，降低未來型號研製風險。這意味著，新型空天兵器已具雛形。隨著各項技術走向成熟，美軍必將加速推進X-37B登上戰爭舞台。
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