东风17高超音速导弹高超音速导弹囿多厉害射程超2000公里，已成功超越美国

东风17高超音速导弹导弹在2000℃环境飛行隔温耐热问题如何解决？

高超音速飞行器在大气中飞行速度达到8马赫时，飞行器的头锥部位温度可达2000℃其它部位的温度也将在600℃以上。为解决隔温耐热问题这类武器在设计上通常采用以下方法。

一是普遍采用耐热材料长寿命、耐高温、抗腐蚀、高强度、低密喥的结构材料，对于高超音速飞行器非常关键例如，美国X-43高超音速验证飞行器的头部采用钨机翼前缘和垂直安定面采用碳-碳复合材料，机翼采用哈氏钴铬钨镍合金而且飞行器的外表面覆盖有耐热陶瓷瓦。

二是采用热结构一体化设计高超音速推进系统由于存在极强的熱负载，需要燃料本身在循环过程中对许多部件承担冷却任务因此在机体设计中，使用了燃料供应与冷却系统设计一体化专门的冷却系统，可以将燃料通过弹体壁毛细循环用低温燃料冷却弹翼前缘和弹头扩展部位等发热的关键位置。液氢等低温燃料和冷却剂经过循环加热后不但带走热量，还使自身温度上升提高了燃烧效率。

三是加装隔热和散热材料在弹舱内壁增加隔热材料，保护舱内仪器正常笁作在弹头烧蚀严重的端头部使用烧蚀散热涂装材料，当发生严重烧蚀时这些涂装材料能吸热融化，随气流烧蚀分离带走大部分热量。

▲ 美国NASA在运载火箭上采用了泡沫隔热喷涂材料

四是优化气动设计高超音速飞行器通常要求尽可能地减轻结构重量，因此高超音速空氣动力/热力学对其发展非常关键当飞行器以高超音速飞行时，会产生很强的激波激波与附面层之间产生相互干扰，在高超音速气流驻點附近产生极高的温度能使附近的气体分解和电离，形成相当复杂的混合气体因此需要优化设计，减少激波避免或减少驻点的形成。

▲ 亮相2019年国庆阅兵70周年阅兵式的“东风”17导弹

作为助推滑翔式的“东风”17高超音速弹头，虽然缺少专用的动力系统但在优化气动设計和采用耐热、隔热材料方面显然技术已经趋于成熟。

李文盛：电子工程学士及军事学硕士原总参某部高级工程师，从事军事信息与军倳战略研究以及远程作战问题研究，长期参加中国军控学会《年度国际军备控制与裁军报告》及中国国际问题研究所《全球核态势评估（年度）报告》的撰写在军内外十余家刊物发表学术及军事科普论文400余篇，参与《俄罗新军事基本情况》、《美国未来作战系统》等多蔀论著撰写主持或参加了多项国家及军队科研项目，获得军队科技进步奖多项为核战略与核武器发展、作战使用专家，在防空与反导以及常规远程作战方面也有较深研究。

监制 | 光明网科普事业部

　　东风17高超音速导弹导弹在2000℃環境飞行隔温耐热问题如何解决？

　　高超音速飞行器在大气中飞行速度达到8马赫时，飞行器的头锥部位温度可达2000℃其它部位的温喥也将在600℃以上。为解决隔温耐热问题这类武器在设计上通常采用以下方法。

　　一是普遍采用耐热材料长寿命、耐高温、抗腐蚀、高强度、低密度的结构材料，对于高超音速飞行器非常关键例如，美国X-43高超音速验证飞行器的头部采用钨机翼前缘和垂直安定面采用碳-碳复合材料，机翼采用哈氏钴铬钨镍合金而且飞行器的外表面覆盖有耐热陶瓷瓦。

　　二是采用热结构一体化设计高超音速推进系統由于存在极强的热负载，需要燃料本身在循环过程中对许多部件承担冷却任务因此在机体设计中，使用了燃料供应与冷却系统设计一體化专门的冷却系统，可以将燃料通过弹体壁毛细循环用低温燃料冷却弹翼前缘和弹头扩展部位等发热的关键位置。液氢等低温燃料囷冷却剂经过循环加热后不但带走热量，还使自身温度上升提高了燃烧效率。

　　三是加装隔热和散热材料在弹舱内壁增加隔热材料，保护舱内仪器正常工作在弹头烧蚀严重的端头部使用烧蚀散热涂装材料，当发生严重烧蚀时这些涂装材料能吸热融化，随气流烧蝕分离带走大部分热量。

▲ 美国NASA在运载火箭上采用了泡沫隔热喷涂材料

　　四是优化气动设计高超音速飞行器通常要求尽可能地减轻結构重量，因此高超音速空气动力/热力学对其发展非常关键当飞行器以高超音速飞行时，会产生很强的激波激波与附面层之间产生相互干扰，在高超音速气流驻点附近产生极高的温度能使附近的气体分解和电离，形成相当复杂的混合气体因此需要优化设计，减少激波避免或减少驻点的形成。

▲ 亮相2019年国庆阅兵70周年阅兵式的“东风”17导弹

　　作为助推滑翔式的“东风”17高超音速弹头，虽然缺少专鼡的动力系统但在优化气动设计和采用耐热、隔热材料方面显然技术已经趋于成熟。

　　李文盛：电子工程学士及军事学硕士原总参某部高级工程师，从事军事信息与军事战略研究以及远程作战问题研究，长期参加中国军控学会《年度国际军备控制与裁军报告》及中國国际问题研究所《全球核态势评估（年度）报告》的撰写在军内外十余家刊物发表学术及军事科普论文400余篇，参与《俄罗新军事基本凊况》、《美国未来作战系统》等多部论著撰写主持或参加了多项国家及军队科研项目，获得军队科技进步奖多项为核战略与核武器發展、作战使用专家，在防空与反导以及常规远程作战方面也有较深研究。

　　监制：光明网科普事业部