根据美国媒体报道,近日美国国防部向一个名叫巴特勒科技的企业下订单,总额万美元,要求巴特勒科技研发一种叫做碳-碳复合材料的高科技材料,而这种材料或将用于美国的高超音速导弹,难道是美国的高超音速导弹获得突破了吗?专家表示,恰恰相反。
碳-碳复合材料其实并不是新型材料,其早已用于航天事业当中,是一种宇航级别的放热材料,航天器从地球飞向太空,或者从太空返回地球的时候,速度一般都会超过高超音速,而且外表会和大气层剧烈摩擦,产生难以想象的高温,因此,航天器的热防护系统非常关键,碳-碳复合材料具有非常优秀的隔热能力,美国生产的航天飞机和载人飞船都采用了这一材料制作的隔热瓦。
但是这并不代表碳-碳复合材料可以完美适用于高超音速导弹,我国材料科学家曾经发现,碳-碳复合材料由于采用了碳元素,在空气环境下,超过摄氏度就会发生氧化反应,而且温度越高,氧化反应速度越快,只需要很短时间,碳-碳复合材料就会把自己烧掉,而现有的高超音速导弹会在大气层内飞行很长时间,如果采用碳-碳复合材料,很容易发生事故。
美国科学家想了很多办法,想要通过改变材料结构、添加烧蚀材料、加涂保护层等各种方式来让碳-碳复合材料的这一缺点消失,但是无奈的是,不论采用哪种方法,碳-碳复合材料的耐高温极限也在摄氏度以下,虽然这一数据已经非常优秀,但还是无法满足高超音速导弹的更高需求。
其实还有比碳-碳复合材料更优秀的耐高温材料,即超高温陶瓷,但是这种材料的研发难度极高,美国尚未研发成功,而且超高温陶瓷的制造需要一种名为锆的独特金属,这种金属美国储量极小,想要获得,只能从澳大利亚、南非、印度、莫桑比克和印度尼西亚等几个国家进口。
很多人都疑问,既然有更好的材料,美国为何还要执意选择碳-碳复合材料呢?专家分析,这是由于美国现在非常着急,认为自己的主要对手,即中国和俄罗斯都已经在高超音速导弹这一领域超越自己,如果为了更好的材料一直等下去,反而得不偿失,因此,哪怕用次一点的材料,导弹性能受到一定影响,也要抓紧时间让自己拥有同类型武器。
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