港媒《南华早报》日前报道称，在《国防科技大学学报》上发表的一篇论文显示，中国科学家已经研发出一种有效的方法来控制高超音速飞行的最大挑战：高温，此前据美国会的调查，美军高超音速武器之所以迟迟无法突破，无法管理高超音速飞行器产生的热量才是最关键的问题。

问题来了，这篇论文详细介绍了高超音速武器热管理技术，甚至还给出了解决方案，到底会不会涉及泄密？这真的是我们高超音速武器的完胜美国的秘密吗？

据《南华早报》报道称，本月在《国防科技大学学报》发表的论文显示，一种新型冷却装置可以让高超音速飞行器持续飞行2个半小时以上而无需担心高温问题，这个时间足以让高超音速飞行器从地球的一端飞到另一端。

由湖南长沙国防科技大学航天科学与工程学院助理研究员李世斌领导的团队表示，这种冷却方式结构非常简单，成本也相对比较低，因为没有热管以及增压泵等复杂部件，并且还可以重复使用，每次使用前只需加入清水即可，成本可以忽略不计。

李世斌的团队在论文中称，“在高速飞行环境下，飞机表面的热通量密度以飞行速度的三次方迅速增加。特别是在长时间飞行条件下，气动热量的积累使热防护成为影响项目成败的关键因素。”在这种速度下已经足够形成等离子体，如果不加以处理，飞行器的壳体甚至会因为高温融化继而气动外形无法保持，最终将失控解体。

因此必须要有一种有效的手段进行热量管理，论文表示，该系统有效利用气动作用产生的热量作为主动散热循环的驱动力，实现热控装置的自主冷却，能长时间保证飞行器的关键部件在高超音速产生的高热中正常工作，比如高超音速飞行器的气动翼面以及关键电子设备舱的窗口等。

高超音速飞行的副产品：一个几乎无解的难题

飞行器速度越高机体表面会因为“摩擦”导致的温度也越高，从美军的SR-71侦察机在3马赫飞行时机体表面温度超过300℃，这种温度下大部分材料都还能保持其特性，除了机体会膨胀外一般不需要过多处理；飞船再入返回时温度超过2600~3000℃，这个时候就很麻烦了，高温会“烧穿”飞行器的机体表面！

不过与给我想想不一样的是，这个高温并不是空气与机体表面的摩擦给的，而是来自于超音速的激波压缩加热，说的简单一点，飞行器超过音速飞行时机体表面会产生激波，这一层只有几微米的“空气墙”，空气在穿过这层“墙”时会被压缩，大家都知道，空气被压缩是外界对空气做功，使得空气的内能增加，从而导致温度升高，速度越高，压缩作用越强，温度也越高。

比如在第一宇宙速度或者接近该速度返回时，机体表面除了超过2600~3000℃的高温外，机体周围会形成等离子体，这层玩意儿对电磁波会产生反射、折射甚至改变频率，不仅高温非常难处理，而且还无法透过电磁波，这个问题在飞船再入没问题，但作为导弹这类需要通信的武器就麻烦了。

高超音速飞行需要解决两个问题：耐高温与通讯

知道了高超音速飞行高温的来源，接下来要解决的第一个问题就是耐高温！从高超音速的速度来看，这个速度其实并不会太高，因为高超音速飞行器在大气层内飞行，所以不会超过第一宇宙速度，大概在20马赫以内，也就是从6.8千米/秒~1.7千米/秒的速度区间内。

准确的说，能制造出返回式飞行器以及洲际导弹的国家都有这种技术，不就是再入返回的耐烧蚀材料嘛，这还不简单？朝鲜都会了，美国难道没有吗？答案是肯定有的，美国拥有这技术都已经半个多世纪了，为什么还在高超音速飞行器上栽跟头了？

答案是这个材料不只要耐高温，还要能透波！这个意思就是能透过电磁波，也就是高超音速飞行器在飞行过程中是需要双向数据链支持的，即使不能双向也需要注入最新惯性导航数据，因为它要打击的目标是运动的，如果不及时更新，等到它出“黑障”，航母已经跑出它的机动范围外了。

事实上要解决的问题有两个，一个是材料透波，另一个是电磁波如何穿透等离子体，从这两个角度看，似乎前者还有一种可能，比如找到一种材料在高温下也能像在常温下的透波性能；但后者似乎不可能，还有能透过等离子体传播电磁波？这不是天方夜谭吗？

其实这俩是可以一起解决的，比如目前在高超音速热管理中最流行的发汗技术，也就是使用毛细孔技术在飞行器表面蒸发大量的液体，这会带走大量的热，飞行器表面温度就可以下降了，这样就可以选择耐比较高温度还能透波的材料来制造整流罩，对透波材料的耐高温要求下降一个数量级。

等离子体透波如何解决呢？答案是无法解决！因为要让电磁波无损的穿过等离子体基本没可能，但是人是活的，科学家想出了一个天才解决办法，就是在机体表面蒸发的挥发性材料中加入亲电子材料，将等离子体的浓度下降几个数量级，此时尽管还是高温，但已经可以无损透波了，是不是妥妥的天才解决办法？

尽管《国防科技大学学报》发表的论文声称使用了一种半主动冷却温控技术，以热端“虹吸”的原理让冷却液半主动方式循环，种花家猜测与上文中描述的过程应该差不多，应该也是这种模式，但是论文中公开的蒸发材料是清水，这就让种花家有点好奇了，因为蒸发散热用水没问题，但是水蒸汽并非亲电子材料，估计是在水中加入了某种材料能达到这样的效果。

据论文中公开的数据，这种方式至少能让空气舵与电子设备舱等激波直接冲击的材料的热载能力提高70%，这就很可观了，材料可以短期内耐更高的温度或者在同样的高温下坚持更长的时间。简单的理解就是高超音速滑翔类武器，能以更高的速度滑翔或者滑翔更远的距离，甚至可以在大气层能启动发动机实现跳跃式连续高超音速飞行。高超音速滑翔武器跨越半个地球绝对是有希望的，这就给美国人增加太多的压力了，从中国发射的高超音速滑翔武器居然能神不知鬼不觉的滑翔到美国，简直太可怕了！

美军的高超音速武器是公认的落后于中俄，甚至落后于朝鲜与伊朗！因为这些国家都装备了高超音速武器而美国却没有。假如按中国公开测试时间开始算，美国落后中国10年以上，要是从公开装备时间开始算，美国落后中国5年，为什么美军会一直失败，美国会预算办公室在2023年1月份就有一份报告明确指出美军高超音速武器存在的问题：

Technological challenges must still be overcome to field hypersonic missiles.

The fundamental remaining challenge involves managing the extreme heat that hypersonic missiles are exposed to by traveling at high speeds in the atmosphere for most of their flight

要部署高超音速导弹，仍需克服技术挑战。

剩下的基本挑战涉及管理高超音速导弹在飞行的大部分时间里在大气层中高速飞行所暴露的极端高温

这可不是种花家造谣，是美国会预算办公室的报告原文，有兴趣的朋友可以直接去CBO网站上翻阅该文件，使用上文中的英文作为关键词就能搜到。美军的高超音速武器迟迟无法突破，其问题就是在高超音速飞行时热管理无法满足飞行要求，最终导致的结果就是高超音速武器屡战屡败、屡败屡战！

机翻版截图

所以问题来了，这回中国科学家公开了高超音速飞行器的热管理技术，而且还很详细的讨论了细节，到底会不会涉及泄密？种花家表示各位应该是多虑了，这种高超音速导弹的发汗技术早就“烂大街”了，为什么烂大街技术美国还没通过？

答案其实很简单，比如地球人都知道喷气式发动机的技术原理，但能制造喷气式发动机的国家全球屈指可数，为什么会这样？因为技术原理与将其从纸上到实际应用还有十万八千里呢，就像《国防科技大学学报》发表的论文中的热管理技术一样，原理很简单但，国际上讨论这种技术的论文要多少有多少，但工艺是怎么搞定的，水中加什么添加剂，微管结构到底是怎么样的，这种事情就难了，种花家只能说八仙过海各显神通！

当然还有另一种可能，这或者只是我们再摸索过程中另一种“失败”的技术，纯粹是为了战略忽悠误导用的，这个可能性并不是不存在，毕竟也是一个研究成果，只是后来被证明失败了而已！战略忽悠就是所谓的战忽局，真正的耐高温技术，那是绝密，绝对不是公开发表的论文所能泄密的。

各位可以放100个心，肯定没泄密！