高超聲速飛行器上有這麼一件神秘外衣，人稱“鐵布衫”，你知道是什麼嗎？
高超聲速飛行器一般指的是飛行速度在5倍聲速以上（馬赫數(shù)大於5）的空天飛行器，如高超聲速巡航導(dǎo)彈、高超聲速偵察機(jī)，等等。也就是說，它每小時(shí)至少可以飛行6120公里。這意味著，它能在很短的時(shí)間內(nèi)抵達(dá)地球上的任何一點(diǎn)，然後對(duì)數(shù)千公里甚至是上萬公里外的各類軍事目標(biāo)進(jìn)行快速打擊。
也難怪世界各軍事大國(guó)都紛紛投鉅資到高超聲速飛行器的研發(fā)上，而且，各國(guó)正在抓緊研製飛行速度在馬赫數(shù)10以上的高超聲速飛行器。例如，美國(guó)的X-43A高超聲速飛行器早已在2004年的飛行試驗(yàn)中就達(dá)到了9.8馬赫的驚人速度。
然而，在研發(fā)高超聲速飛行器的過程中，各大國(guó)也難免都會(huì)遇到一道世界難題——熱防護(hù)。因?yàn)橐雽?shí)現(xiàn)如此高速的飛行，必然要保證飛行器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件如頭錐、翼前緣、迎風(fēng)面、背風(fēng)面、發(fā)動(dòng)機(jī)噴管等可以承受得住劇烈的空氣摩擦以及高達(dá)2000-3000℃的熱氣流衝擊而不被破壞，即這些部件要具有耐高溫、高強(qiáng)度、抗壓、抗衝擊等優(yōu)良性能。
鎢、鉬、錸等難熔金屬雖然可以經(jīng)受兩千多度的高溫，而且在此溫度條件下還能保持很高的強(qiáng)度和抗壓、抗衝擊能力，然而這些高溫金屬在高溫下卻逃不了氧化的命運(yùn)。因此，這些部件多採用陶瓷、高溫合金以及高溫聚合物等一些特殊的材料製成。
目前，美國(guó)的多數(shù)高超聲速飛行器的頭部多採用鎢基材料。例如，X-43A的非常窄細(xì)的鼻錐就是採用362.88kg的高密度鎢合金板製成的，其目的是將飛行器的重心前移。但，單它就占了飛行器總重量的29%。而且，鎢，作為一種具有較高價(jià)值的金屬材料，將帶來一個(gè)問題——成本居高不下。重量和成本，這兩個(gè)問題對(duì)於未來的武器化、大範(fàn)圍的裝備都會(huì)是不小的障礙。
此外，除了採用特殊材料來製造這些關(guān)鍵部件，為了提高高超聲速飛行器的突防和生存能力，還要在最後給飛行器披上一件神秘外衣——耐高溫抗氧化塗層，也有將它形容成“鐵布衫”的。實(shí)際上，耐高溫抗氧化塗層是科研人員為改善難熔金屬鎢、鉬、鈦、鉭、鈮、錸及其合金在高溫有氧狀態(tài)下的使用性能而研發(fā)出來的。
通過燒結(jié)、泡滲、塗覆、電鍍、鐳射融覆、等離子噴塗、多弧離子鍍、化學(xué)氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）、有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）、高溫高速火焰噴塗、擴(kuò)散焊接結(jié)合、雙輝等離子成型等方法對(duì)難熔金屬及其合金的表面進(jìn)行高溫抗氧化處理，即可獲得耐高溫抗氧化塗層。
當(dāng)然，除了研究塗層材料，許多軍事強(qiáng)國(guó)也正在研究非塗層的陶瓷金屬基高溫抗氧化材料，較為先進(jìn)的是微納輕型陶瓷金屬複合技術(shù)和碳-碳-輕型陶瓷複合技術(shù)。例如，前兩年，中南大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過了15年的艱難攻關(guān)，終於成功研發(fā)了一種有可能為高超聲速飛行器的研製鋪平道路的新型的耐3000℃燒蝕的陶瓷塗層及其複合材料——新型Zr-Ti-C-B陶瓷塗層改性的炭/炭複合材料。
隨著高超聲速飛行器的飛行速度的不斷提高，耐高溫抗氧化塗層必然成為各軍事大國(guó)競(jìng)相搶佔(zhàn)的科技制高點(diǎn)，也是各國(guó)需要持續(xù)攻關(guān)的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)此，筆者堅(jiān)信，我們的科研人員的長(zhǎng)期努力必然不會(huì)白費(fèi)，我們終將會(huì)站上這科技的制高點(diǎn)！
