網友提問：

專家解答：

高超音速飛行器在大氣中飛行，速度達到8馬赫時，飛行器的頭錐部位溫度可達2000℃，其它部位的溫度也将在600℃以上。為解決隔溫耐熱問題，這類武器在設計上通常采用以下方法。

一是普遍采用耐熱材料。長壽命、耐高溫、抗腐蝕、高強度、低密度的結構材料，對于高超音速飛行器非常關鍵。例如，美國X-43高超音速驗證飛行器的頭部采用鎢，機翼前緣和垂直安定面采用碳-碳複合材料，機翼采用哈氏钴鉻鎢鎳合金，而且飛行器的外表面覆蓋有耐熱陶瓷瓦。

X-43A飛行器

二是采用熱結構一體化設計。高超音速推進系統由于存在極強的熱負載，需要燃料本身在循環過程中對許多部件承擔冷卻任務，因此在機體設計中，使用了燃料供應與冷卻系統設計一體化。專門的冷卻系統，可以将燃料通過彈體壁毛細循環，用低溫燃料冷卻彈翼前緣和彈頭擴展部位等發熱的關鍵位置。液氫等低溫燃料和冷卻劑經過循環加熱後，不但帶走熱量，還使自身溫度上升，提高了燃燒效率。

三是加裝隔熱和散熱材料。在彈艙内壁增加隔熱材料，保護艙内儀器正常工作。在彈頭燒蝕嚴重的端頭部使用燒蝕散熱塗裝材料，當發生嚴重燒蝕時，這些塗裝材料能吸熱融化，随氣流燒蝕分離，帶走大部分熱量。

美國NASA在運載火箭上采用了泡沫隔熱噴塗材料

四是優化氣動設計。高超音速飛行器通常要求盡可能地減輕結構重量，因此高超音速空氣動力/熱力學對其發展非常關鍵。當飛行器以高超音速飛行時，會産生很強的激波，激波與附面層之間産生相互幹擾，在高超音速氣流駐點附近産生極高的溫度，能使附近的氣體分解和電離，形成相當複雜的混合氣體。因此需要優化設計，減少激波，避免或減少駐點的形成。

亮相2019年國慶閱兵70周年閱兵式的“東風”17導彈。

作為助推滑翔式的“東風”17高超音速彈頭，雖然缺少專用的動力系統，但在優化氣動設計和采用耐熱、隔熱材料方面顯然技術已經趨于成熟。

作者簡介：李文盛電子工程學士及軍事學碩士，原總參某部高級工程師，從事軍事信息與軍事戰略研究，以及遠程作戰問題研究，長期參加中國軍控學會《年度國際軍備控制與裁軍報告》及中國國際問題研究所《全球核态勢評估（年度）報告》的撰寫，在軍内外十餘家刊物發表學術及軍事科普論文400餘篇，參與《俄羅新軍事基本情況》、《美國未來作戰系統》等多部論著撰寫，主持或參加了多項國家及軍隊科研項目，獲得軍隊科技進步獎多項，為核戰略與核武器發展、作戰使用專家，在防空與反導，以及常規遠程作戰方面也有較深研究。

作者：李文盛

策劃：金赫

監制：光明網科普事業部

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