高超音速飛行器概念最早由美國提出，即以高超音速飛行技術為基礎，時速高達6倍音速以上。 以導彈為例，可以在半個小時內打擊全球任何地方目標，除了軍事領域外，高超音速飛行器在民用領域也有很大價值，例如一架航天飛機，兩小時就可從中國到達紐約。此外據專家預測，在未來10年即將面世的各大高新科技中，高超音速武器將成為可以輕易改變戰爭游戲規則的殺手锏。
可喜的是，中國目前在該領域處于領先地位，相比亞音速、中低超音速飛行而言，超高音速飛行器飛行高度可以達到離地面20到100公里的大氣層空間，飛行速度也高于5馬赫。 如果長時間執行飛行任務，飛行器前段會面臨十分苛刻的熱環境，以導彈為例，如果彈道導彈以超過5倍音速飛，其彈頭前段關鍵部件表面會產生2000至3000攝氏度高溫，這有可能導致導彈出現融化、氧化、燒蝕等破壞。
2011年美國就曾挑戰過20馬赫飛行速度。當時試驗的武器名為HTV-2高超音速飛行器，但由于前段熱保護能力不足，飛行器在高速飛行中受不住表面高溫而被燒毀。因此想研制高超音速飛行器，首要條件就是具備耐高溫、高強度的材料，這也是國際公認最突出的技術難題。
那我國有沒有突破該技術？我們先來看如下信息：東風17出現在今年10月1日閱兵式戰略打擊方隊中，東風17是在東風16B的基礎上安裝了滑翔彈頭發展而來，因為采用了特殊的高超音速滑翔彈頭設計，其射程要比東風16高出兩倍以上，可以在2500公里外精準命中一輛卡車目標物。
據了解東風17時速高達20馬赫以上，當進入大氣層后時速會降至10馬赫，讓彈頭前面空氣不產生黑障，并可以精確制導，還因為配備了獨特的乘波體彈頭，只要東風17在打擊時時速不低于5馬赫就無法攔截，而且同時可以操控變軌精度以及精確制導，實戰意義非常大，東風17也被西方譽為無法攔截的導彈。 從東風17身上其實我們已經可以看到，中國早已解決了超音速飛行下材料耐高溫問題。 早在1998年,中國科學家就提出了納米復合材料，即用納米技術細晶化鎢合金，這一技術在全球屬于首創，此前世界各國的鎢合金是采用微米級元素粉末混合，從而導致傳統鎢合金復合材料存在韌性和組織均勻差的問題。
我國根據這一研發成果，近些年通過技術與裝備集成創新，最終研制出了新型高性能鎢合金復合材料和大尺寸鎢合金，并形成了多種規劃和品種的軍民產品，目前已被廣泛應用于航空航天，武器裝備，原子能等國防工業領域。
此外超大規格鎢合金已在國內11家企業應用推廣，同時出口國外，有力提升中國核心競爭力，不過納米鎢合金在面臨時速20馬赫的飛行器時，仍心有余而力不足，對此中國又提出了微納復合概念。這還是源于一篇雜交水稻的報道讓科研人員靈光乍現，如果用超高溫陶瓷材料與鎢合金實現微納復合，是不是可以像雜交水稻一樣創造一種新型材料？ 利用陶瓷與合金之間優勢互補，既擁有陶瓷的高熔點，低密度特點，又擁有金屬的延展性。將金屬與陶瓷結合在國際上尚屬首次，甚至部分科學家都沒想到過。
經過多年研發，2012年微納復合材料樣件正式面世，中國研發出了世界首個輕質難熔金屬基復合材料，該材料耐高溫強度提升5倍以上，密度降低一半。經過試驗，微納復合材料能夠經受3000度以上的高溫，可以滿足我國高超音速飛行器在大氣層內以5倍到20倍音速飛行數小時，這不就是為東風17量身打造的嗎！ 2017年微納復合材料正式批量生產，目前已完成三大軍用產品供應，2019年微納復合材料成為中國航空航天，國防軍工和船舶多個領域產品唯一供應材料，除了高超音速導彈外 殲-16，殲-20以及正在研發的六代機發動機飛行噴管均使用的微納復合材料，為提升我國空軍戰斗力作出了突出貢獻。
基礎材料是科技創新的必備產物，也是大國崛起的重要一環 中國基礎材料發展相比西方晚了上百年，如今終于在微納復合材料取得了領先，隨著中國科研人員不斷努力我們相信,未來會有更多新材料誕生在中國，為國家復興提供強有力支撐！ |
