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[武器展望] 中国玩上高超音速2.0了,美国还在挣扎1.0

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楼主
 楼主| 发表于 2023-10-23 23:51:54 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2023-10-26 10:33 编辑 8 h, P9 G7 t) m9 \3 b1 ?6 p9 O

. M; z# X) K2 A. L3 U南华早报报道,北京的中国航天空气动力研究院团队在《气相物理》杂志上发表论文,透露中国防热材料的最新进展,可在3000C高温下连续工作3000秒以上。! j0 R1 \- H% I* t: C: Z! b. X+ c4 i

) O' v1 w% l/ Qhttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage, n/ s9 Q$ ~+ l4 D3 h
4 G! e: p- q5 {  ]- H1 C
7 T7 N3 [3 r6 f* W
黄圈为传感器窗口' l! S3 d1 j' K8 P. I$ f
+ |' N- N6 E2 U( E/ ~$ C, n
高温防热现在主要是用烧蚀材料,材料在高温下阴燃,气化中把大量热量带走。说简单点,这可以看成是固态到气态的蒸发。蒸发散热依然是最高效的,比传导、辐射要有效得多。但烧蚀一方面是消耗性的,另一方面烧蚀后表面不可能平整。对于宇宙飞船再入、弹道导弹再入来说,气动问题不大,时间也很短,用烧蚀材料顶一下也就过去了,这也是第一代高超音速飞行器的主要热防护技术。
% l9 u- q, N6 y* u- m, I$ D
$ S5 D9 c; e3 H! q& j1 p烧蚀本身不复杂,但用在高超音速飞行器上,美国还是没有整明白,多次试验都是栽在这里。有可能是破坏了平滑气动表面,造成气动控制失败。在这个速度下,一旦翻滚,就是解体。
  }/ ]7 D+ V- |: c2 c. J
3 j  g8 j3 ^- A中国已经解决了这个问题,多种高超音速导弹已经进入实战状态。但中国在向第二阶段前进,最终可望实现可重复使用高超音速飞行器。这不仅对高超音速飞机是门槛技术,对航天飞机也有重大意义。美国航天飞机就是因为每次使用后要大量修复防热瓦而失去经济性,最后只得下马。% E8 {- h6 l1 f+ j/ p1 N1 E0 U1 N! P
' g; L6 h' N, b! z" w
中国的新防热技术的细节当然是保密的,但不仅能承受高温,还能隔热,还能穿透电磁波,使得通信、探测问题得到解决。主动雷达或者激光制导的高超导弹,想想都刺激。在M5-10一级,黑障问题还不大;M20以上黑障就严重了,飞行器表面材料透波还不行,还得研究电磁波穿透等离子鞘体的问题。5 A! E& A* @! [' P

. s7 N& ~( i$ o' Q) {! _# C3 t! X中国现在的电磁波穿透测试已经到1650C了。+ Z  j& c9 K. G
, Y' {4 u5 @3 J4 ~% a0 ^
美国高超还在研制短时间飞行、一次性使用的导弹,而且只能打固定目标,谈不上雷达或者激光制导。中国已经部署可以打移动目标的高超导弹了,并且可以对拦截手段进行反制性机动。* B0 O5 O4 V- J/ `% I
% N) {3 e8 L+ Z- c' @& a
中国正在研制的是可重复使用、远程长航时(相对于高超)的军用和民用高超飞行器。比如说,无侦-8只要把动力问题解决,立刻就是高超侦察机,而不止是火箭-滑翔侦察机。其他还能干什么用,那就开动想象力吧。+ d& {! R% X& I+ H6 v8 S5 I
2 w! \# Y$ H7 b8 S% p
在高超飞行中,激波生热达到很高的温度,空气分子分解后,会与表面材料发生化学反应。所以高超的热防护是热力学、材料物理和材料化学的综合问题。这是绝对前沿,以前没人研究这样的问题,所以理论问题大堆,实际问题更多,需要的是在大量的实践中摸索。五角大楼宣称,中国一年里进行的高超试验比美国10年都多。没办法,没有美国高人指点,中国人只有苦干实干。哦,美国高人自己指点自己也不灵?这个事情就比较麻烦了。8 R0 _$ Q7 ]4 Z# ~
* F# R% I0 |' S7 l8 ~
航天气动院在文章里对具体技术当然语焉不详,但提到几个思路:
3 V' j* N3 U, J# m% J1、高度抛光,这能降低摩擦生热,但对形体本身造成的激波生热应该作用不大( n; k5 h3 {& e& m# K
2、在材料中渗入铌、钼、硼可以增加防热性能, r5 g# h6 Y) I; l( f$ i# F4 `
3、通过导热把表面生热转化为推进能量、在喷射中带走- h; [% B. x- g5 z0 m

) p2 L: Z* l% ^0 C  f! l& u$ S这些其实都是NASA在50-60年代研究再入问题时就琢磨过的,属于常识。既然这些思路离解决问题都有很大距离,放在文章里就是“正确的废话”。要走通,就是技术秘密了。但中国已经达到TRL8了。TRL是美国DARPA的技术成熟程度等级表,中国现在也用了。TRL9最高,是达到批量投产的成熟程度,TRL8为通过所有工程验证试验,而不只是实验室规模试验。也就是说,投产已经就绪。
% b( W7 b# w9 J/ g! x2 ~) V" F5 N. J, N4 f, }2 x+ d
好奇一下:美国耐高温技术很厉害,否则航空发动机就厉害不起来了。但在高超材料方面,又落后于中国,而中国航发似乎还没有超过美国。这是怎么回事?有可能航发材料耐高温的关键在于冷却技术,而高超材料没法冷却;但航发要耐久,高超又没有那么高的耐久需要。两国不同的技术路线导致差异。猜想而已,也是题外话。
- g: A' o4 Y7 o, Q
# F: x3 E7 N  H; I就现在,美国,吃灰吧。高超的灰香甜吗?不知道,微量的硼好像还有营养作用,多了好像有害健康?

评分

参与人数 10爱元 +86 学识 +2 收起 理由
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本帖被以下淘专辑推荐:

该用户从未签到

沙发
发表于 2023-10-24 00:38:54 | 只看该作者
关于美国高超,西西河里有人贴了个笑话,不知道真假。司机给鉴定一下?
. t/ p2 l3 g* K# B6 R+ @美国高超项目
. q6 }8 K7 X$ Z6 ~# z. z. c" w. L8 `' o$ |0 B( q* ^$ Y
俺相当怀疑这是根据国内各类“美女所长”的故事改编的
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该用户从未签到

板凳
 楼主| 发表于 2023-10-24 01:22:22 | 只看该作者
孟词宗 发表于 2023-10-23 10:383 h' l; C4 H1 g7 e. F9 T
关于美国高超,西西河里有人贴了个笑话,不知道真假。司机给鉴定一下?9 }" [+ ?8 E, n; B
美国高超项目
: q) Q! R; q6 B; m
大概率是中国人编的
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  • TA的每日心情
    郁闷
    2024-11-9 11:44
  • 签到天数: 2166 天

    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2023-10-24 02:49:47 | 只看该作者
    还是郭永怀的研究方向,如果不那么早走了.贡献还会更大!
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-5-8 20:53
  • 签到天数: 232 天

    [LV.7]分神

    5#
    发表于 2023-10-24 02:57:07 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2023-10-24 00:38( }5 X  J$ Y2 i) f* ~- F
    关于美国高超,西西河里有人贴了个笑话,不知道真假。司机给鉴定一下?0 G/ \9 b+ P; o# Z0 t+ N$ W
    美国高超项目
    2 |) M4 _" G- V1 _2 ^/ [
    这应该不是笑话,之前有报道过,就是去年的事情
    : @  v0 @& P1 B) L8 v( |+ X5 h! O
    ! u" H( H8 |5 ?9 Xhttps://www.airforcetimes.com/ne ... ob-court-docs-show/
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    该用户从未签到

    6#
    发表于 2023-10-24 04:08:56 | 只看该作者
    yaquan 发表于 2023-10-24 02:57
    + a$ t3 G( N' o这应该不是笑话,之前有报道过,就是去年的事情
    / C- t6 t5 f4 t) B' e
    6 T4 F* z3 s" B2 S# h& k3 Chttps://www.airforcetimes.com/news/your-air-force/20 ...
      u; z5 K/ {8 L3 J! B/ g0 A
    看来还真不是笑话。这比我大清当年的“洋务运动”还利害。我大清闹洋务,也就关照一下自己的亲朋好友,偷工减料炮弹里掺点沙子,还没到让妓女炼钢造炮造舰的程度。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [LV.8]合体

    7#
    发表于 2023-10-24 12:48:36 | 只看该作者
    最后一段太损了
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [LV.8]合体

    8#
    发表于 2023-10-24 12:59:53 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-10-24 01:22
    5 n4 x% w% c9 ~. f3 b9 @6 y/ g大概率是中国人编的
    $ M& e8 t! \2 ^3 g* B2 y
    ( u' I# A5 Y  [
    难得错一次8 E5 V1 K3 K6 i& S$ H1 c: ^) s
    2 r  z* ?, [9 _/ G$ N" j0 H' y
    搜索“Jim Gord”,前十都是这事。: p' R6 @, i  \
    很有几个靠谱的B站UP主提到过这事,这女的还出席过学术会议,当时我也觉得这太不可想像了啊
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    该用户从未签到

    9#
     楼主| 发表于 2023-10-24 13:05:30 | 只看该作者
    老财迷 发表于 2023-10-23 22:59
    . Z/ Q% f  e1 O/ e, E) f! D难得错一次
    9 Q% \, x( S( y: _; E5 [$ i6 [. _' l9 t/ N1 |
    搜索“Jim Gord”,前十都是这事。
    # I, T. L+ U; ~* v1 N, m) J
    还能这样啊!竟然不是编的!
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    该用户从未签到

    10#
    发表于 2023-10-24 13:37:29 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2023-10-24 00:382 y* J7 c$ a: e% y) x
    关于美国高超,西西河里有人贴了个笑话,不知道真假。司机给鉴定一下?) V0 M' ]6 [) T/ D! G4 B$ ?4 \/ Y
    美国高超项目

    - `2 Y( n4 n, ?" t1 O5 J. ]: [2 ~; x英文有出处的,不过不知道真假了,小报性质新闻,
    ; W/ q( `6 J/ d: ihttps://www.airforcetimes.com/ne ... ob-court-docs-show/1 Y1 k  O' H* Y- B' d
    https://www.dailymail.co.uk/news ... -Air-Force-lab.html
    6 E2 D* \0 m$ |% w$ Q9 z; i6 Q
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    该用户从未签到

    11#
    发表于 2023-10-24 13:38:55 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-10-24 13:059 r* T+ Q) x- h7 F, m2 \( W) h
    还能这样啊!竟然不是编的!
    6 w0 _7 }) L9 ]8 x
    只能说明古今中外,人性都是相通的,
    $ C, F- \9 d6 n7 T国内美女博士不也冲上去啃力学院士嘛。
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    该用户从未签到

    12#
    发表于 2023-10-24 21:50:54 | 只看该作者
    大陆的兔兔 发表于 2023-10-24 13:38
    % n4 W& c- @! q只能说明古今中外,人性都是相通的,
    + Z2 P& ]) L2 y0 p. ^国内美女博士不也冲上去啃力学院士嘛。 ...

    ' L3 Y0 J; V9 }9 X0 m6 o+ D- `但国内除了美女还是真有一点学历的。不像这个是从事古老职业的。
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