日前，中國航天科技集團公司五院總環部在空間環境模擬容器內真空冷黑環境下，利用自研超高溫模擬系統成功將試驗件加熱***1850℃，實現了航天器真空熱試驗超高溫模擬技術方面的重大突破。這一試驗技術的突破，將開拓高超音速飛行器地面高溫高熱流模擬試驗的技術途徑，為高超音速飛行器的研制試驗提供技術支持。特別是隨著我國在深空探測、高超聲速飛行器等領域的快速發展，對飛行器及其部件需要結合太空環境或高空低氣壓環境進行的超高溫地面考核試驗有著明確的需求。

　　當然在超音速飛行器領域，除了超高溫模擬系統，另一更為“底層”基礎的地面模擬系統就是風洞。在這方面，通過2012年6月《科技日報》的一篇報道我們可以管窺一斑。該報在報道我國錢學森工程科學實驗基地時稱，我國在北京市懷柔區建設了復現2540千米高空的高超音速飛行條件的大型風洞。世界同類型中的大風洞，可以模擬5馬赫***9馬赫之間的飛行條件，溫度可達3 000℃左右。高超音速發動機需要的實驗時間***少需要60-70毫秒，該風洞已經能做到100毫秒，而國外的相關風洞大約只有30毫秒。該風洞噴管直徑和實驗艙直徑都明顯優于國外同類風洞。此外，該實驗基地還建有高超實驗室、超燃實驗室、燃燒實驗室、等離子實驗室等。這些與高超音速飛行器領域配套的基礎設施的建設，表明著我國早已緊盯高精尖技術前沿，致力于高超音速飛行器的研究。那么，近年來在此領域以WU-14、“神龍”為代表的高超音速的試射實屬自然。

　　熱防護技術及材料選是高超音速飛行的基礎

　　當飛行器以高超音速在大氣中飛行時，氣動加熱嚴重。當飛行速度達到8馬赫時，飛行器的頭錐部位溫度可達1800℃，其它部位的溫度也將在600℃以上。因此設計合適的熱載荷管理系統成為必須。此前的太空“穿梭”航天器，航天飛機的熱效應主要是集中在升空和再入階段，時間相對有限，在熱防護上是以隔離為主，機體材料可選余地較大。但高超音速飛行器在大氣層內長時間飛行，摩擦熱集中在機體的前端和翼面前緣，氣動加熱持續時間遠比航天器要長，若沒有有效的溫度控制手段將無法保證結構安全，也無法保證機體內部設備的工作環境。對于熱防護首先就是材料的選擇，選用長壽命、耐高溫、抗腐蝕、高強度、低密度的輕質材料。目前研制的和可能采用的新材料主要有輕金屬材料、金屬基復合材料、聚合物基復合材料、陶瓷基復合材料、碳-碳復合材料等。

　　只不過高超音速飛行器，與空氣的摩擦熱量實在是太大，對飛行器的材料與結構的選擇實在是巨大難題。機體材料很可能因溫度的飆升發生著膨脹形變，加之機體內不同材料的膨脹系數不同，形變程度又有著差別。這細微的形變隨之可能引發高速飛行的飛行器的氣動控制的改變、機體的振動乃***解體。目前在美國多數高超音速飛行器的頭部多采用鎢基材料，但這種較高價值的金屬材料，隨之引發的就是成本的居高不下，對于未來的武器化、大范圍的裝備又會是不小的障礙。對于層出不窮的復合材料，在新材料的設計與加工都還有這加工難度的問題，就像在美國“獵鷹”的試驗計劃中多次推遲的原因就有碳基殼體材料出現了剝離問題，研制人員不得不改進工藝來使材料更易制造和性能穩定。

　　在基礎材料之外，高超音速飛行器還必須在飛行器的總體設計和結構設計中考慮熱防護因素，采用主動降溫技術措施。比如，在X-51A上，不僅有著結構熱防護措施，又將燃料作為結構散熱的載體，在熱交換器內流動后帶走發動機的熱量承擔發動機散熱的作用。在高溫段吸熱后的燃料裂解成低分子產物，循環到超燃沖壓發動機動力系統后更適合工作要求。消耗，利用燃料循環系統作為外殼持續降溫的手段。正是隔熱層、耐熱結構材料，降低熱流，減少熱應力、熱傳送和熱冷卻等多項措施的全面綜合采用，才有熱防護問題的解決可能，才有飛行器向高超音速的沖刺。