根據美國媒體報導,近日美國國防部向一個名叫巴特勒科技的企業下訂單,總額4630萬美元,要求巴特勒科技研發一種叫做碳-碳複合材料的高科技材料,而這種材料或將用於美國的高超音速飛彈,難道是美國的高超音速飛彈獲得突破了嗎?專家表示,恰恰相反。
碳-碳複合材料其實並不是新型材料,其早已用於航天事業當中,是一種宇航級別的放熱材料,太空飛行器從地球飛向太空,或者從太空返回地球的時候,速度一般都會超過高超音速,而且外表會和大氣層劇烈摩擦,產生難以想像的高溫,因此,太空飛行器的熱防護系統非常關鍵,碳-碳複合材料具有非常優秀的隔熱能力,美國生產的太空梭和載人飛船都採用了這一材料製作的隔熱瓦。
但是這並不代表碳-碳複合材料可以完美適用於高超音速飛彈,我國材料科學家曾經發現,碳-碳複合材料由於採用了碳元素,在空氣環境下,超過400攝氏度就會發生氧化反應,而且溫度越高,氧化反應速度越快,只需要很短時間,碳-碳複合材料就會把自己燒掉,而現有的高超音速飛彈會在大氣層內飛行很長時間,如果採用碳-碳複合材料,很容易發生事故。
美國科學家想了很多辦法,想要通過改變材料結構、添加燒蝕材料、加塗保護層等各種方式來讓碳-碳複合材料的這一缺點消失,但是無奈的是,不論採用哪種方法,碳-碳複合材料的耐高溫極限也在2000攝氏度以下,雖然這一數據已經非常優秀,但還是無法滿足高超音速飛彈的更高需求。
其實還有比碳-碳複合材料更優秀的耐高溫材料,即超高溫陶瓷,但是這種材料的研發難度極高,美國尚未研發成功,而且超高溫陶瓷的製造需要一種名為鋯的獨特金屬,這種金屬美國儲量極小,想要獲得,只能從澳大利亞、南非、印度、莫三比克和印度尼西亞等幾個國家進口。
很多人都疑問,既然有更好的材料,美國為何還要執意選擇碳-碳複合材料呢?專家分析,這是由於美國現在非常著急,認為自己的主要對手,即中國和俄羅斯都已經在高超音速飛彈這一領域超越自己,如果為了更好的材料一直等下去,反而得不償失,因此,哪怕用次一點的材料,飛彈性能受到一定影響,也要抓緊時間讓自己擁有同類型武器。