道格拉斯X-3「短劍（Stiletto）」是一款實驗性飛機，旨在測試持續2馬赫飛行能力。該機結構采用鈦合金制造，並采用翼展極短的特殊設計。X-3是噴射式飛機早期設計研究的「X」系列飛機之一。
道格拉斯X-3「短劍」代表了噴射時代的尖端技術。
最初的「X」系列飛機包括由美國空軍上尉查克·耶格爾（Chuck Yeager）駕駛的火箭動力X-1，該機由波音B-29「超級堡壘」戰略轟炸機掛載到空中發射，然後利用其發動機爬升到測試高度。它是第一架突破音障的飛機，在13100公尺的高度達到1127千米/小時的速度。
X-3位於中心，順時針從左開始：貝爾X-1A、道格拉斯D-558-1、康維爾XF-92A、貝爾X-5、道格拉斯D-558-2和諾斯羅普X-4。
貝爾X-2是一種火箭動力的後掠翼研究飛機，也是空中發射的，旨在研究高空高速飛機的飛行穩定性、控制有效性相關的結構效應，另外還有氣動加熱效應。該聯合計劃由貝爾飛機公司、美國空軍和國家航空咨詢委員會（NACA）聯合研制，旨在探索超音速飛行，並超越X-1系列飛機的速度和高度紀錄。
設計背景
道格拉斯X-3「短劍」的設計相當極端。
1949年6月，道格拉斯飛機公司獲準制造兩架X-3測試飛機，道格拉斯工程師希望研制一架最高速度超過3219千米/小時（2000英裏/小時）。另一個設計指標是，它可以使用自身動力完成起降，此前的「X」系列飛機都是被較大的載機攜帶到高空後從空中發射。
飛行在NACA高速試飛站上空的X-3「短劍」，充分展示了這架飛機的修長機身和短小機翼。
最終，道格拉斯工程師推出一種非常細長的設計，測試裝置安裝在超長的鼻錐內，並配備很特別的低展弦比機翼。采用半埋入式駕駛艙和風擋玻璃，旨在應對「熱灌木叢（Thermal Thicket）」的影響，這是飛機在高速飛行時，機體與空氣摩擦產生所謂的「氣動加熱效應」。熱量會傳遞到機身結構、駕駛艙、航電裝置，以及電氣、液壓和燃料系統。工程師必須在超音速飛機設計中，采用應對「熱灌木叢」的解決方案。
2024年5月28日，道格拉斯X-3「短劍」停放在美國空軍國家博物館的研發展廳外。
盡管道格拉斯飛機公司被授權制造兩架X-3飛機，但第二架飛機僅部份建造，然後被拆解作為備件來源。
動力不足
X-3的主要任務是探索適用於持續超音速飛行的機身設計，並且在主要機身部件中首次使用鈦。
最初設計要求其配備的西屋（Westinghouse）J46發動機推力為3.18噸（7000磅），但由於新型發動機設計困難迫使X-3團隊改用西屋J34發動機，該發動機開啟加力燃燒室的情況下，推力為2.22噸（4900磅）。
X-3與其他研究飛機，從左至右：貝爾X-5、道格拉斯D-558-1和貝爾X-1A。
發動機推力不足的問題嚴重影響了X-3的效能，只有在俯沖狀態下才能突破因素。X-3以30°進行俯沖時，可以達到最高速度1.208馬赫（1480千米/小時）。
試飛過程
與X-1和X-2由母機在空中發射的方式不同，X-3從地面透過自身動力起飛。
1952年10月，X-3在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地進行了首次測試。道格拉斯試飛員比爾·布裏奇曼（Bill Bridgeman）進行了高速滑行測試，X-3離開地面飛行約1600公尺後落地。幾天後，比爾·布裏奇曼駕機飛行約20分鐘，這是官方記錄的第一次試飛。
由於推力不足，X-3無法完成預定的試飛計畫。
1953年12月，道格拉斯X-3所有試飛工作結束，比爾·布裏奇駕機飛行26次。他認為X-3推力嚴重不足，並且難以控制。
轉交空軍
第一個打破音障的人——查克·耶格爾與道格拉斯X-3「短劍」合影。
現在，制造商試飛階段已經結束，X-3轉交給美國空軍。查克·耶格爾少校和法蘭克·埃弗斯特（Frank Everest）上校各自進行了三次試飛，以獲得低展弦比飛機的操縱經驗。
道格拉斯X-3「短劍」。
1954年7月，X-3被移交給國家航空咨詢委員會（NACA），以測試飛行穩定性、控制舵面和機尾載荷，以及機身表面的壓力分布情況。
捲動慣性耦合
飛行員透過獨特的升降系統進入駕駛艙。
1954年10月27日，X-3進行試飛時，遇到「捲動慣性耦合」現象。即操縱一個軸時，會引起另外一個軸或兩個軸的變化。NACA試飛員約瑟夫·沃克（Joseph A Walker）進行穩定性試飛時。在9144公尺（30000英尺）高空以0.92馬赫飛行時，操縱X-3飛機進行橫滾。橫滾時，俯仰改變20°，並偏航16°，並導致飛機開始旋轉。大約五秒鐘後，約瑟夫·沃克恢復對X-3的控制權。
博物館內的X-3飛機駕駛艙。
隨後，約瑟夫·沃克進行下一個試飛計畫。他開始俯沖，當飛行速度達到1.154馬赫時，他再次進行橫滾。X-3機鼻向下轉動，測量到-6.7 G力，然後猛增到+7G力，接著下滑到2G力。約瑟夫·沃克控制住飛機，並成功駕機返航。
博物館內的X-3飛機駕駛艙。
事後檢查發現，確定X-3已經達到了應力極限。在工程師研究這一現象時，這架飛機停飛了近一年的時間。後來，在北美F-100「超佩刀」的試飛時，也遇到了類似的問題。
儀表板上貼著X-3正常和緊急啟動程式。
恢復試飛後，從未進行橫滾穩定性和控制限制計畫的試飛工作。約瑟夫·沃克成功進行了接下來的十次試飛。不幸的是，約瑟夫·沃克在1966年6月8日，與XB-70「女武神」轟炸機進行試飛時，他駕駛的F-104「星戰士」被拉入到「女武神」的渦流中，與XB-70發生碰撞。這次事故導致F-104和XB-70墜毀在加利福尼亞州巴斯托附近的沙漠中。
遺產
美國空軍國家博物館的道格拉斯X-3顯示了獨特的機身設計。
X-3「短劍」可以說是最光滑、最酷的飛機之一，至少筆者是這樣認為的，小時候就有一個「短劍」模型掛在臥室的天花板上。盡管X-3沒有提供預期的試飛結果，但其短暫的試飛工作提供了對於現代噴射式飛機設計而言，幾個領域至關重要的數據。同時，起飛（418千米/小時）和著陸的高速度導致飛機輪胎設計發生了變化。
道格拉斯X-3這樣的驗證機提供了可以套用到量產飛機中的重要數據。
「捲動慣性耦合」現象提供了數據資料，方便工程師了解和防止未來事故的發生。其采用的鈦合金結構提供了SR-71和X-15上使用的加工技術，低展弦比機翼設計後來套用到F-104「星戰士」戰鬥機上。
1956年，完成51次試飛之後，X-3被轉交給美國空軍國家博物館，現在該博物館的研發展廳陳列。
