出品：科普中國

　　作者：葛志福

　　策劃：金赫

　　監制：光明網科普事業部

　　飛行速度超過聲速3倍會遇到熱障，導彈怕熱么？

　　我們知道當飛行速度超過聲速的3倍時，就會遇到熱障，飛行體表面溫度會急劇上升。而通常我們的彈道導彈其飛行速度是遠大于3Ma的，彈頭高速再入時，氣動加熱仍會產生大量熱量，使得彈頭表面溫度升高。因此，為了維持彈頭再入飛行所必須具有的氣動外形，減少質量損失，維護內部承力結構所必須具有的強度，保證內部裝填物所需要的溫度和壓力，彈道導彈彈頭外表面一般要設置防護層。

　　從20世紀50年代開始研制導彈以來，熱防護一直是導彈設計的關鍵課題，因為熱防護對彈頭總體性能影響較大，防熱技術的突破甚至可以成為彈頭更新換代的主要標志。

　　作為彈頭的防熱結構，它要既能減少高溫氣流向殼體表面傳遞熱量，又能吸收并消散空氣對殼體傳遞的熱量，同時還要盡可能少和慢地向殼體內部傳遞熱量，確保裝藥或儀器在正常溫度下工作。彈頭防熱技術中先后研究和發展了熱沉式、輻射隔熱式、燒蝕式、發汗冷卻式及主動冷卻式等防隔熱措施。目前應用最廣、效率最好的應該是燒蝕式，特別是對中遠程導彈彈頭，幾乎無例外地使用燒蝕式熱防護方法。燒蝕式防熱燒蝕式防熱是利用防熱材料在受熱條件下產生物理化學變化，通過消耗一部分質量（汽化、蒸發、升華、流失等），將大部分氣動加熱在表面耗掉。從近程彈道導彈到遠程彈道導彈、飛船、返回式衛星以及低升力再入體均采用燒蝕防熱，從長時間到幾十秒時間、高氣動加熱率都能適用。

　　隨著材料技術的發展，我們也逐漸掌握了C/C、SiC/C等力熱一體化材料，使得材料本體在2000℃的高溫下依然能保持較強的力學性能，這樣的話外部的防熱層也就可以得以省略了，取而代之的則是對導彈內部關鍵部位、關鍵部件針對性地采取隔熱處理或者主動冷卻措施。一代材料，一代裝備，新材料的發展將對我們導彈的整體減重、指標提升都有重大的意義。

　　葛志福，北京機電工程總體設計部高級工程師，博士畢業于中國社會科學院大學，主要研究領域為工程力學，強度與防熱等。

飛行速度超過聲速3倍會遇到熱障 導彈怕熱么？

圖文簡介

為了維持彈頭再入飛行所必須具有的氣動外形，減少質量損失，維護內部承力結構所必須具有的強度，保證內部裝填物所需要的溫度和壓力，彈道導彈彈頭外表面一般要設置防護層。