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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 % D7 s+ y2 ]6 q& r

  {3 `4 I' T$ P$ |/ M+ L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。
) S+ U7 b' N, ^0 q: W5 ]. b
0 ?$ H, _9 {3 ?0 V0 m: Jhttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage. D& ^. n8 D2 }) X

; y! |# v6 g. }" J, z+ E
- d* d4 j  b  n: X# |  c$ |黄圈为传感器窗口, Q- n$ n4 w$ H5 d# m3 J2 c
( e6 x! e5 h" k% B+ T3 f) s- b2 S% u
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。3 ~7 K/ Y/ Q  A9 K9 j3 Q, Y

- O* \+ \; w& n- K; @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。
/ y" t+ M" c8 r  M4 `( k3 x* X9 l/ O! T4 o+ m1 P0 b# h
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。6 t. S, G; u( G/ t' R
& h# b0 m  v( o( \
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 p  J$ F2 j: `  Z& X. U9 Q" A4 h

) B$ G9 {) E8 m4 j& ^' Y' s9 C中国现在的电磁波穿透测试已经到1650C了。8 Z. N$ A$ a, K% z
9 y* H- z' `0 ~( D' p: g
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。* e! n, C" t- U$ d8 u0 t

/ r0 |# d- D2 s6 L$ @* D& }6 i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。4 r* W- V0 P3 o4 s4 ^2 t$ ^: K+ Q

* k: F2 I; x9 D+ D0 V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。
% C7 a+ W# T; q7 g/ n, H/ {0 p9 T' |9 R. U! x" h
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:: K; z" i- a6 q6 `+ D
1、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, S9 J0 b, ]0 C
2、在材料中渗入铌、钼、硼可以增加防热性能7 E% X- O* ^" @7 O9 V9 s
3、通过导热把表面生热转化为推进能量、在喷射中带走3 b/ G; {/ z& x. U  v' y

; J2 e. H+ X% h8 K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。
. @, T1 t3 g2 V* ]$ a* g
5 h! H5 u+ h4 f5 o1 v0 V0 g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, W& l7 E# M& ~( _/ S2 s" ?7 p3 K# Y# Q' ]" X, }
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

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住在乡下 + 4 谢谢分享
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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?
) m  _! G1 M1 @/ x- O% i8 Y6 E- O美国高超项目4 `* L" E- J) H/ U8 N: o

: u8 v! E- X: s0 \5 l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 10:38
: _0 U' L) b: p. g9 b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?
2 v" D# q0 o1 l6 M美国高超项目

% L' h7 E  l$ {! i% e3 i; R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 [- ?; J  [$ p  [& P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?) A$ n* {) i& t  B3 o0 C: O9 H
    美国高超项目
    6 [1 w" D0 O: Y2 I, J2 J; l0 D
    这应该不是笑话,之前有报道过,就是去年的事情- m- T% j) B3 J  W% l2 ]" X  _& Q

    8 s( S2 m, X" n" ]$ v# Mhttps://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
    ) D8 i! z! j$ s  L这应该不是笑话,之前有报道过,就是去年的事情+ N; Q! W! }  C# g7 J
    9 d. W5 ]7 g( T4 J1 h
    https://www.airforcetimes.com/news/your-air-force/20 ...

    # A. v0 V1 Z! R! C& Q' s/ h) w/ q0 ?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+ H/ J# S( X6 J0 M1 A- Y: ^0 T4 p
    大概率是中国人编的
    ' ~! s: ]5 O7 @  B

    6 W' I7 ]" i  X$ g1 a难得错一次
    ! c" _9 q6 a8 n  V
    : O* X" k# m- J0 J- c! u" s搜索“Jim Gord”,前十都是这事。
    / k, E7 n  k+ i: w6 X. }) K8 c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' l0 O  [$ ?% X2 N: {
    难得错一次
    4 W, `7 K5 I% L5 Z/ r
    ) N4 S. p# j; m: ]搜索“Jim Gord”,前十都是这事。

    0 ?# @/ R: d% E+ H' p1 i  r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 00:38
    ! r4 a6 T$ u  {' y5 ~  L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?
    7 B1 e5 R% x; f* e& y+ _" l2 t8 j美国高超项目

    1 E7 T: n3 j( N! Z7 |英文有出处的,不过不知道真假了,小报性质新闻,; B& g8 I# U- t* u% ^% k; C
    https://www.airforcetimes.com/ne ... ob-court-docs-show/
    7 Z- ]4 Q" x4 O0 E3 H! J) mhttps://www.dailymail.co.uk/news ... -Air-Force-lab.html5 m6 x/ |( K/ a: w! ]
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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 13:05
    3 a5 U& U$ z- @2 \6 x# f) m3 }还能这样啊!竟然不是编的!

    8 L3 K& _+ F1 ^. p0 z, a0 C只能说明古今中外,人性都是相通的,
    & M- w, M3 u5 m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
    , k. s+ n1 M' h! K5 F0 Y只能说明古今中外,人性都是相通的,
    8 J, n+ w  G) p" x, s) ?国内美女博士不也冲上去啃力学院士嘛。 ...

    ! U, ~, M; k" q$ Q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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