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编译：所长007
美国空军对高超音速和制造此类飞机所需的技术表现出了极大的兴趣。他们最近启动了该领域的两个研究项目。他们的结果将在高超音速技术的冷却系统和传感器领域产生新的技术解决方案。
关键词：五角大楼，新高超音速技术
一、新项目
自 2021 年以来，Canopy Aerospace Inc. 一直在科罗拉多州利特尔顿运营。它专门为航空航天工业开发新材料和技术，并且已经拥有与军事订单合作的经验。
9 月 5 日，该公司宣布已收到来自美国空军的两份新订单。根据这些合同的条款，Canopy Aerospace 将在未来几年内进行两项材料科学研究，并将结果提供给客户及其承包商。该公司将从这些项目中获得 280 万美元。
第一个订单与高超音速飞机蒸腾冷却技术的开发有关。Canopy Aerospace 在这一领域已经有了发展，但现在它需要从理论和实验转向创建适合全面使用的单元。
第二份合同规定创建基于光纤的新型监控设备，能够在高温下运行。在这种情况下，我们也在谈论现有想法的开发和全面实施。
研究的时间框架未披露。鉴于任务的复杂性，可以预期它们将需要几年时间。如果项目成功，那么还需要几年时间才能在真正的高超音速飞行器项目中实施完成的技术和材料。
测试耐热结构。照片由 Canopy Aerospace 提供
承包商指出，该行业的独特情况帮助它赢得了订单。事实是，在航天飞机计划结束后，航空航天工业的新型热保护开发实际上停止了。此类材料的制造商现在只关注自己的生存，无法创新。Canopy Aerospace 正在承担这一角色，并且还不惧怕竞争。
二、热保护
根据普遍接受的定义，高超音速飞行被认为是速度超过 5 M 的飞行。在这样的速度下，飞机会承受很高的机械和空气动力载荷。此外，它周围的空气加热到 2500-3000°K 的温度，并将热能传递到结构中。
传统的热保护解决方案是使用耐热材料，例如特殊合金或特殊陶瓷。Canopy 提出并验证了一种称为蒸腾冷却的新保护方法。这个想法有一定的潜力，并引起了美国空军的兴趣。
蒸腾冷却的概念非常简单。喷嘴安装在飞机的机头，用于喷射特殊液体。由于空气温度高，液体瞬间蒸发，产生的气体沿着身体流动。
由此产生的气体云将飞机与大气隔开，从而减少摩擦，从而减少结构的加热。降低热负荷也降低了对飞机自身保护的要求，这提供了许多明显的优势。
据报道，Canopy Aerospace 对蒸腾冷却进行了研究，并找到了最佳的喷雾装置。建议使用增材制造技术从耐热陶瓷中制造它。
洛克希德·马丁公司 （Lockheed Martin） 的高超音速飞机概念
现在开发公司将不得不开发现有的想法并完成真正的技术开发。然后，组件和工具将适应在真实飞机上使用。
三、传感器系统
在高超音速飞行过程中，飞机周围会形成一团电离气体。它阻碍了各种传感器、制导系统和通信系统的运行。为了确保在整个飞行过程中进行观察和交流的可能性，正在开发各种解决方案和想法。
Canopy Aerospace 还有另一个原创想法。第二个研究项目是创造新型光纤，使其对高超音速飞行过程中产生的应力具有更强的抵抗力。这种材料将与传感器一起用于各种目的。
计划将耐热光纤装置集成到飞机蒙皮中。将这些装置分布在产品的外表面不仅可以保留飞行过程中观察的可能性，还可以改善此类特性。然而，目前尚不清楚如何解决等离子体“茧”的无线电和光学不透明度问题。
四、应用
Canopy Aerospace 和美国空军尚未正式披露他们在不久的将来将要开发的新技术的所有计划。但是，承包商确实提到了这些技术可能有用的一些领域以及它们可以帮助解决的挑战。
Canopy 以蒸腾冷却的有条件高超音速导弹的图像说明了收到合同的新闻。测试新技术的实际测试台的照片已添加到该产品的计算机图像中。
雷神公司的高超音速飞行器
新闻稿提到了某些可能配备这种冷却装置的武器系统，但没有提供细节。很明显，冷却剂喷射系统将适用于所有已知类型的高超音速武器用于成熟的导弹、滑翔弹头，甚至弹道导弹的弹头。
该报告还提到了航天器下降器。当进入大气的致密层时，此类设备会受到高热负荷和空气动力学负荷。在这个领域，已经有一套成熟且经过验证的解决方案，但现在美国空军和 Canopy Aerospace 正计划创建新的解决方案。
五、两用技术
Canopy 受委托承担的两个研究项目引起了极大的兴趣。其结果可用于军事和民用应用。在这两种情况下，新技术都将有助于保护设备免受各种增加的负载。
值得关注的是这两项研究的客户。这个角色由美国空军扮演。这表明这些项目主要用于军事目的。新技术将在武器和军事装备领域实施，它们的民用将是次要的，而且可能会很晚才开始。
五角大楼长期以来一直在开发高超音速技术。已经创建了许多实验项目，并且正在开发真正的武器，计划在军队中使用。然而，并非一切都按计划顺利进行。技术问题出现，截止日期被推迟，一些程序不得不取消。
尽管遇到了挫折，美国仍在继续开发新项目并寻找新技术。他们目前正在启动另外两项研究，旨在改进和实施有前途的技术。目前尚不清楚这些项目将如何结束。但无论结果如何，它们都表明五角大楼已准备好发展高超音速方向。
