编者按

美陆军研究实验室（ARL）和空军研究实验室（AFRL）正在开展紧密合作，研发新型高超声速武器，这将扩展高超声速武器的应用范围，并引入新的飞行器结构。合作内容包括开展广泛的科学研究、武器原型设计、新材料探索和试验以及发展“3D打印”等创新制造方法。目前，ARL正在试验现有材料及金属和其他材料组合的新材料。

陆军作战能力发展司令部ARL表示，高超声速武器飞行速度非常快，产生的高温足以使多数金属熔化，需要探索新的方法解决这一问题。3D打印具有很多优势，包括可以制备通过计算机建模确定的全新结构和材料组合。

美国防部和军事部门已经在推动高超声速武器研发测试方面取得了一些成果，但在完善当前和未来高超声速武器飞行所需的技术方面仍有许多工作要做。研究人员认为，高超声速武器面临的基本挑战在于解决高速飞行导致的极端高温问题，这涉及很多复杂的空气动力学问题，例如管理飞行器周围的气流，研究人员称之为气流边界层。为此可以利用3D打印制造适形热交换器，实现冷却结构与武器结构一体化，以帮助维持低温。

研究人员正在寻求制造先进的高超声速武器，在飞行时能够产生“层状”或平滑的气流边界层，而不是“湍流”的气流。AFRL、NASA和凯斯西储大学联合开展的研究发现“湍流”会因为各层气流的交换而产生更多的热量。

高超声速武器还需要采用特殊设计的耐热材料，目前AFRL正致力开发新型复合材料。此外，为满足高速飞行要求，高超声速武器结构尺寸更大、更长或更复杂，特别是再入大气层弹体，需要复杂的结构来保证飞行稳定。而目前气流边界层管理技术的应用仅限于平板、圆锥或球体等简单的形状，满足再入弹体要求仍需开展进一步研究。

来源 ：warrior maven网站/ 图片来自互联网

北方科技信息研究所 商飞

编辑：陈培

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