日前，中国航天科技集团公司五院总环部在空间环境模拟容器内真空冷黑环境下，利用自研超高温模拟系统成功将试验件加热***1850℃，实现了航天器真空热试验超高温模拟技术方面的重大突破。这一试验技术的突破，将开拓高超音速飞行器地面高温高热流模拟试验的技术途径，为高超音速飞行器的研制试验提供技术支持。特别是随着我国在深空探测、高超声速飞行器等领域的快速发展，对飞行器及其部件需要结合太空环境或高空低气压环境进行的超高温地面考核试验有着明确的需求。

　　当然在超音速飞行器领域，除了超高温模拟系统，另一更为“底层”基础的地面模拟系统就是风洞。在这方面，通过2012年6月《科技日报》的一篇报道我们可以管窥一斑。该报在报道我国钱学森工程科学实验基地时称，我国在北京市怀柔区建设了复现2540千米高空的高超音速飞行条件的大型风洞。世界同类型中的大风洞，可以模拟5马赫***9马赫之间的飞行条件，温度可达3 000℃左右。高超音速发动机需要的实验时间***少需要60-70毫秒，该风洞已经能做到100毫秒，而国外的相关风洞大约只有30毫秒。该风洞喷管直径和实验舱直径都明显优于国外同类风洞。此外，该实验基地还建有高超实验室、超燃实验室、燃烧实验室、等离子实验室等。这些与高超音速飞行器领域配套的基础设施的建设，表明着我国早已紧盯高精尖技术前沿，致力于高超音速飞行器的研究。那么，近年来在此领域以WU-14、“神龙”为代表的高超音速的试射实属自然。

　　热防护技术及材料选是高超音速飞行的基础

　　当飞行器以高超音速在大气中飞行时，气动加热严重。当飞行速度达到8马赫时，飞行器的头锥部位温度可达1800℃，其它部位的温度也将在600℃以上。因此设计合适的热载荷管理系统成为必须。此前的太空“穿梭”航天器，航天飞机的热效应主要是集中在升空和再入阶段，时间相对有限，在热防护上是以隔离为主，机体材料可选余地较大。但高超音速飞行器在大气层内长时间飞行，摩擦热集中在机体的前端和翼面前缘，气动加热持续时间远比航天器要长，若没有有效的温度控制手段将无法保证结构安全，也无法保证机体内部设备的工作环境。对于热防护首先就是材料的选择，选用长寿命、耐高温、抗腐蚀、高强度、低密度的轻质材料。目前研制的和可能采用的新材料主要有轻金属材料、金属基复合材料、聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料、碳-碳复合材料等。

　　只不过高超音速飞行器，与空气的摩擦热量实在是太大，对飞行器的材料与结构的选择实在是巨大难题。机体材料很可能因温度的飙升发生着膨胀形变，加之机体内不同材料的膨胀系数不同，形变程度又有着差别。这细微的形变随之可能引发高速飞行的飞行器的气动控制的改变、机体的振动乃***解体。目前在美国多数高超音速飞行器的头部多采用钨基材料，但这种较高价值的金属材料，随之引发的就是成本的居高不下，对于未来的武器化、大范围的装备又会是不小的障碍。对于层出不穷的复合材料，在新材料的设计与加工都还有这加工难度的问题，就像在美国“猎鹰”的试验计划中多次推迟的原因就有碳基壳体材料出现了剥离问题，研制人员不得不改进工艺来使材料更易制造和性能稳定。

　　在基础材料之外，高超音速飞行器还必须在飞行器的总体设计和结构设计中考虑热防护因素，采用主动降温技术措施。比如，在X-51A上，不仅有着结构热防护措施，又将燃料作为结构散热的载体，在热交换器内流动后带走发动机的热量承担发动机散热的作用。在高温段吸热后的燃料裂解成低分子产物，循环到超燃冲压发动机动力系统后更适合工作要求。消耗，利用燃料循环系统作为外壳持续降温的手段。正是隔热层、耐热结构材料，降低热流，减少热应力、热传送和热冷却等多项措施的全面综合采用，才有热防护问题的解决可能，才有飞行器向高超音速的冲刺。