近，高超音速武器系統得到了很多關注，而根據海外媒體發布的新報道，已經在11月用DF-17彈道導彈搭載高超音速飛行器進行了多次試射，這是次高超音速飛行器作戰使用試驗。隨著成功演示了高超音速飛行器在下降前繞飛行，俄羅斯在高超音速系統方面也很活躍，和俄羅斯的發展進程結合在一起，導致美國和歐洲在該領域正加大努力。

高超音速系統需要高溫材料，特別是在前緣和鼻錐上，在高超音速度下的空氣摩擦會導致極高的溫度，有時這些的溫度會超過2000°C。碳-碳（C/C）復合材料等被用于再入飛行器和火箭噴嘴已經有數十年的歷史，這些材料在上述應用中確實很有效。這些高溫材料系統通常在高溫再進入階段燒蝕或侵蝕，但在再進入階段防止車輛燃燒。高超音速武器系統的挑戰在于，它們具有機動性和可操縱性，這意味著任何控制表面的燒蝕都可能影響系統的機動性。

 

高超音速系統的高溫材料有兩種主要需求：

　　（1）在大氣中飛行時，材料能夠承受高溫而不發生燒蝕和侵蝕；

　?。?）具有較低成本的高溫材料系統。

碳-碳復合材料在高溫應用中已經應用了幾十年，并取得了良好的成功。的碳纖維制造商之一——美國Hexcel公司生產的HexTow?碳纖維是當今生產的許多碳-碳復合材料的關鍵成分。目前公司也正在研究碳/碳復合材料，它們不會以非?？煽氐姆绞綗g，這樣它們就可以用作機動車輛的控制表面。此外，有關高溫涂層的研究也正在進行，通過耐高溫涂層以在飛行過程中保持控制表面的完整。

目前，陶瓷基復合材料( ceramic-matrix composites，CMC)的溫度范圍甚至高于碳-碳復合材料。CMCs通常使用脆性且非常昂貴的陶瓷（SiC）纖維，但目前正在研究使用碳纖維的CMCs，因為目前已經建立了完善的碳纖維供應鏈，可以以比陶瓷纖維低得多的成本生產大量的纖維。在成本方面，主要的重點是降低生產C/C復合材料的成本。生產C/C復合材料的過程從碳纖維復合材料開始，然后將其在高溫環境中燃燒基體材料從而去除碳以外的所有物質；隨后，使用基體材料進行重新滲透，或通過化學氣相沉積(CVD)過程，該過程重復幾個循環，以產生終的C/C復合材料。滲透和CVD碳化循環可能需要數周的時間，因此可能需要數月的時間才能產生碳-碳結構。許多焦點都在如何降低生產C/C結構的成本和時間。根據Hexcel公司研究部分HexPly?預浸料有望縮短碳基體完全致密化所需的時間。在CMC材料中使用碳纖維也可以顯著降低生產陶瓷基復合材料的成本。

 

材料是高超音速武器系統的關鍵技術。在20世紀90年代，美國航空航天飛機(National Aerospace Plane，NASP)做出了重大努力，建造了一架速度高達5馬赫的商用飛機。金屬基體和陶瓷基體材料系統都有大量的研究資金。后，這些材料系統太不成熟，無法自信地用于載人超音速商業運輸。因此，總而言之，高超音速競賽需要更高溫度的材料系統，基于特性和成本考慮碳陶復合材料有望成為其重要原材料。（主要參考：Hexcel）作者錢鑫博士