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高超音速运载机的起飞前准备就是一个复杂的过程。
与下部火箭的连接系统需要反复检查确认，必须保证火箭可以正常释放。这一点是性命攸关的。这架飞机的降落系统无法支撑带火箭降落，不仅是因为起落架的承载能力无法承受降落时的冲击，还因为没有足够的跑道距离供它减速滑行。也就是说无论用何种手段都要把火箭扔出去，否则这架飞机和飞行员就凶多吉少了。
另一个重要的系统是驾驶员的维生系统，在超高速超高空环境下，以及起飞阶段的强大加速度下，驾驶员的生存也面临诸多挑战。两名驾驶员在飞行全过程中，就只能依靠身上的这套全封闭飞行服。因此增氧增压控温设备同样不能有任何纰漏。
飞机上的其余部分检查则相对简单，绝大多数系统和普通飞机上的没有太大区别，基本上只要按照常规的检测检验确认的方式进行就可以。但也有些特殊的地方，比如机身的表面检查会更加细致，需要确定隔热层是否完好。
但最后一步的燃料加注还是相当复杂。为保安全，燃料要等临近起飞时才能进行加注，且一共有三种组成不尽相同的燃料需要分别加入到不同的燃料箱中。其中火箭采用的是全组分增氧燃料，飞机则需要适应高空高速飞行的半组分增氧燃料和适合正常阶段飞行的非增氧燃料。
当上面的一切都准备就绪，飞机连同火箭将在牵引车的帮助下来到飞行跑道，五个起落架也将分别固定在弹射起飞阻尼器上。
人员撤场，飞机引擎启动并逐渐加力到地面标定最大功率。在此过程中，弹射起飞阻尼器确保飞机可以牢牢固定在地面上。而飞机身后的大片土地，则不得不在炙热火焰下忍受煎熬，这温度可以将土壤烤化并形成玻璃结晶。
待引擎达到指定推力，弹射起飞阻尼器同时释放，飞机脱缰开来，向前冲出去，经历一段滑行加速，腾空而起，开始其漫长的加速与爬升。
因为通讯中继的问题，飞机无法利用整个地球的周长来实现加速与爬升，它只能围绕大约二百里直径的圆周螺旋上升。待达到五分之四高度的时候，引擎更换燃料，飞机开始小仰角直线加速，完成最后的冲刺。
达到所需高度和速度后，火箭引擎点火。飞机也在这过程中进一步加速，仰角逐渐抬高，继续攀升，并在火箭引擎达到最大推力前最终将火箭释放。
火箭在自身引擎的作用下，速度迅速攀升，甩掉飞机，通过姿态调整继续抬高仰角并最终稳定，冲出大
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