人类自从实现了天空翱翔以来,世界航空航天发展已逾百年。各种各样的技术验证机在航空航天技术探索和发展中做出了卓越贡献。可以说世界上第一架实现动力飞行的“飞行者”就是一架试验验证机。那些在军用和民用领域里正在使用中的、大名鼎鼎的各种型号的飞行器,从其概念的确认到使用的各项关键技术无一不借助了各种各样的验证机进行真实使用环境下的试飞验证。航空航天技术发展至今,计算再详细、地面试验再充分仍然离不开空中的飞行演示验证。本文从技术史角度出发,针对16世纪以来飞行器的发展历程进行分期,同时归纳并总结美国X系列飞行器发展路线与系列特色,试图窥见当代美国航天事业遥遥领先、航天技术不断突破的主要原因。通过多角度的横向归纳、综合集成与纵向对比、逻辑推理,最终将原因归结为设计方法与理念的变革,即针对关键技术有计划、有组织、有阶段、有步骤的设计、仿真、演示验证,三位一体往复优化的设计过程,并将其理论上升为样机战略。主要内容包括:从样机与样机战略的基本概念入手,实践角度论述样机战略的必要性,并分别探讨样机战略与技术成熟度、飞行器系统研制周期的关系。指出,开展样机战略研究的主要目的在于:战略层面,基于系统工程理论,探索出一条适合我国国情的高技术发展道路,增强我国航天产业的国际竞争力;平台层面,基于技术成熟度评价体系,准确把握关键技术发展状态,满足技术成熟度条件的,合理规划技术演示验证试验,不满足条件的,妥善安排规划技术攻坚。战略层面的发展规划与平台层面的样机试验,协调配合,推动关键技术探索与突破。充分运用史学理论与方法,针对飞行器的发展历程与美国X系列飞行器全谱进行全面分析:横向归纳X系列飞行器发展路线,总结X系列飞行器特色特点;纵向举例分析,探讨X系列飞行器组织模式、技术发展模式及隐现的美国航天发展战略,以期对我国的航天事业有所借鉴和参考。最后,结合我国国情及航天系统体制结构,思考我国样机战略发展方面存在的主要问题,探索X系列飞行器对我国的启示,并尝试给出我国样机战略的总体构想。