美国政府2007年12月底批准出台了美国首份航空研究与发展（R&D）国家计划，它与2006年12月美国首次颁布的国家航空R&D政策相配套。该航空R&D国家计划由美国国家科学与技术委员会航空科学与技术分委会制订，报告总长50余页。
美国的这项计划与欧洲航空研究咨询委员会制订的战略研究计划相对应，目的是实现美国2001年初公布的《2020年展望》报告中所提出的各项目标。这项国家计划成为美国首份航空R&D综合计划，可供美国政府航空R&D机构参照实行，并要求今后每两年对其更新一次。
一、计划出台背景
按照美国2006年12月颁布国家航空R&D政策时签发的总统令，除要求按时配套制订和颁布航空R&D国家计划外，还要求制订相关的基础设施计划。在航空R&D国家计划中，要求包括国家航空研究优先计划、目标和实现目标的路线图；在基础设施计划中，要求从国家的角度来确定哪些设施是关键性的，并制订一套制度用于建设、维护、改善或终止使用这些设施。
二、计划的主要内容
（1）基本框架
美国国家航空R&D政策中制订了七项关键原则，以指导2020年以前美国航空R&D工作的开展，其中五项原则成为航空R&D国家计划的框架，这五项原则是：
·空中机动性对于国家的经济稳定、增长和安全是至关重要的；
·航空对于国家安全和国土防御是至关重要的；
·航空安全是至高无上的；
·确保能源可用性和效率是航空业增长的核心；
·环境必须在保持航空运输增长的同时受到保护。
另外两项原则即航空保安和航空劳动力将在其它计划中反映。航空保安R&D计划包含在"航空保安国家战略"及其支持计划中，航空劳动力R&D计划则正在由美国劳工部领导的"航宇振兴工作组"来负责制订。
美国R&D国家计划针对所涉及的每项原则，描述了相关技术和系统的现状；列举了每项原则下的基本挑战；提出了与基本挑战相对应的高度优先的R&D目标，以应对这些挑战；为了更加明了和细化，该计划按照近期（小于5年）、中期（5-10年）和远期（大于10年）三个时段，为每项目标制订了相应的支持目标，也即支持目标是每项目标的分阶段目标。
（2）主要的R&D目标
针对机动性原则，美国R&D国家计划所提出的R&D目标有五项：减小运营中飞机间的间距；提高国家空域系统（NAS）容量；降低气象对空中交通管理决策的负面影响；最大化机场的进出港；提高飞机性能。
针对国家安全和国土防御原则，R&D目标有五项：演示验证提高的巡航升阻比和创新的机体结构方案；提高旋翼机的性能；演示验证降低的飞机发动机燃油消耗率；提高发电和热管理性能；演示持续可控的高超声速飞行。
针对航空安全原则，R&D目标有三项：开发飞机技术以减少事故；开发地面和空中的飞机运营技术以减少事故；提高事故中乘客和机组的生存力。
针对能源和环境原则，R&D目标有三项：探索新型替代性航空燃油；提高航空系统的能源效率；减小航空系统的环境影响。
此外，在研究、开发、试验与评估（RDT&E）基础设施方面，R&D目标有二项：确定国家RDT&E基础设施以满足国家航空R&D目标；为国家RDT&E基础设施建立一条协调的管理途径。
这项计划每一原则所涉及的目标和支持目标都具有最高优先权，都将为2020年以前基础的和先进的飞机系统以及航空运输管理系统的R&D提供高层次指导。
美国国家科学与技术委员会航空科学与技术分委会中的各相关部门和机构参与了本航空R&D国家计划的制订，认可了其中的基本挑战、目标和支持目标，这些部门和机构包括美国商业部、国防部、能源部、国土安全部、国务院、运输部、联邦航空局（FAA）和国家航空航天局（NASA）。另外，考虑了其他许多团体和非政府组织的意见，并借鉴了近期航空科技计划研究成果，如"未来十年民用航空技术研究规划"。
表1 原则一及其目标和支持目标
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原则 |
目标 |
支持目标 | ||
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近期（小于5年） |
中期（5-10年） |
远期（大于10年） | ||
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1-空中机动性对于国家的经济稳定、增长和安全是至关重要的 |
1-减小运营中飞机间的间距 |
-开发根据飞机性能和机组培训而变化的间距标准 -开发在海洋空域的非雷达30英里间距程序 |
-为目前的非雷达空域开发5英里非雷达间距程序 -为固定和可变间距程序开发定位、导航和计时精确要求 |
-在至少一个空域范围演示自动间距（self-separation） -为多个范围验证基于性能的可变间距标准 |
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-开发自动相关监视/广播3-5英里间距 -开发定位、导航和计时（包括备份）能力以支持下一代飞机 |
-为持续的下降进近开发间距工具 -为间距标准建立基础以提高单位空域容纳的飞机数 |
-在高度自动的空运系统中实施人机交互方式 | ||
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2-提高国家空域系统（NAS）容量 |
-开发先进空域设计方案以支持三倍运营 -开发“特种使用空域”和通用航空进入程序以最大化容量来满足需求 |
-开发动态可调先进空域结构（包括飞行走廊），可扩缩以容纳支持两倍运营的环境之过渡目标 |
-演示国家空域资源的动态分配 -开发自动飞行和流量评估以支持“空中导航服务提供商”谈判 | |
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-为联合飞行前航线制订开发航迹管理方式，包括预测、合成和谈判 |
-为国家空域资源的动态分配开发方法论 |
演示基于门对门航迹飞行规划和流量管理 | ||
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3-降低气象对空中交通管理决策的负面影响 |
-为气象预报信息开发解决方案和准确的需求 -为概率气象预报系统制订需求，以及通告预报不确定性的方式 |
-开发技术以与临近飞机共享机载传感器探测的气象灾害信息 -开发概率气象预报产品用于通告不确定性信息 |
-实时将气象观测和预报信息综合进一个单一权威的当前气象信息源 -开发空中交通管理决策战略以定位单一权威的气象信息源 | |
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-为网络中心四维气象信息系统开发初始能力 |
-为航空气象灾害开发严格的指标以确定负面气象影响 |
-用“下一代网络支撑的气象”系统降低气象的负面影响 | ||
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4-最大化在机场和城区的进出港 |
-开发交通间距/管理技术以支持高流量进港和离港操作 |
-为紧密平行排列的跑道的运行开发技术和程序 |
-对于支持三倍运营的环境： 为进出港运行减小横向和纵向间距 演示技术和程序以支持地面运行 开发基于时间的进出高密度机场和城区的流量计量以达到明显的空域设计灵活性 | |
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-开发进入高密度城区的流量之基于时间的计量 |
-为过渡空域开发基于性能的航路管理程序 | |||
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-开发技术以在座舱显示飞机和地面车辆来引导地面移动 |
-开发操作和程序以综合地面和航站楼运作，尤其是在低能见度条件下 | |||
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5-提高飞机性能 |
-为N+1代飞机开发已验证的具有已知不确定性约束的多学科分析和设计能力，并为空域系统中一系列飞行器类别的互动开发程序 |
-为N+2和N+3代先进飞机开发已验证的具有已知不确定性约束的系统分析和设计能力，包括它们与空域系统的互动 |
-在N+2和N+3代先进飞机的设计空间中开发合适的度量标准以了解在噪声、排放和性能之间可实现的取舍 | |
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-为机体结构和航电系统的修改开发动态的、基于需要的“快车道”联邦批准程序 -为2015年前下一代系统开发飞机优先能力以支持标准制订和取证 |
-开发N+2代飞机机队和相关能力以支持为减小引进飞机和飞机分系统创新的周期而制订的程序、政策和方法论 |
-继续开发和完善程序、政策和方法论，以支持减小引入先进飞机（N+3代及以上）和相关分系统的创新之周期 | ||
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-实现民用超声速飞机巡航效率比NASA的“高速研究”（HSR）项目的最终基准高15% |
-实现具有明显改善的性能和环境影响的N+2代飞机的先进技术 -实现民用超声速飞机巡航效率比NASA的HSR项目的最终基准高25% -实现具有巡航效益的N+2代短距起飞和降落飞机的开发，包括先进旋翼机，与波音737/CFM56发动机组合相比跑道长度缩短33%-50% |
-实现具有明显改善的性能和环境影响的N+2和N+3代飞机的先进技术 -实现N+2和N+3代民用超声速飞机巡航效率比NASA的HSR项目的最终基准高35%（通过降低结构和推进系统重量，改善的燃油效率，以及改善的气动外形和机体结构/推进一体化） | ||
