DARPA 正在研究用于高超音速飞行器的下一代材料

高超音速飞机和武器或许是未来的梦想，但要使之成为现实，研究人员需要开发出先进的材料，这些材料具有令人难以置信的处理超音速产生的极高温度的能力。

对于那些不知道的人来说，任何速度超过 5 马赫（音速的五倍）的东西都是高超音速的。一些车辆已经达到了如此高的速度，但只持续了很短的一段时间。例如，北美的 X-15 是一种试验性有人驾驶飞机，在 1967 年创下了 6.7 马赫的最高速度记录。

设计能够在如此高的速度下承受数千度热量的结构是一项具有挑战性的任务，尤其是对于承受最大热量的前缘而言。

现在，DARPA 更进一步来应对这一技术挑战。该机构宣布了一项名为 MACH（高超音速材料架构和表征的简称）的新计划，旨在为高超音速飞行器打造新的设计和材料。

尽管工程师们一直在研究冷却高超音速飞行器热前缘的方法，但他们未能在飞行中提供任何可行的概念。然而，热工程的最新进展可以实现可扩展的材料架构，从而有效地排除热量并增强高超音速性能。

主要目标是为高升阻比高超音速飞行器创造一种新型的热管理、锋利的前缘结构，可以在强烈的热通量下运行。这些非侵蚀性的前缘将提高车辆的作战能力，使它们飞得更快更远。

MACH 计划将侧重于两件事：

T1。 开发和测试集成热管理系统以实现大规模领先。
T2. 用于高超音速飞行器的下一代材料研究以实现令人印象深刻的前沿能力。

图片来源：DARPA

这是一个为期四年、分两阶段的努力计划。第一阶段将在 27 个月内执行，下一阶段将在剩余的 21 个月内执行。

在 T2 中，DARPA 将尝试获得超越 T1 性能指标的领先能力，其中包括新的热管理方法、陶瓷、金属和涂层，以及开发这些材料和技术所需的新功能。

参考：Fbo.gov | DARPA

成功的方法将探索：

此外，所有材料开发技术都将利用ICME（集成计算材料工程的缩写）框架来改进材料优化并实现系统级性能预测。

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如果一切按计划进行，我们将在未来四年内在减少空气热效应方面取得突破——这最终将提高高超音速性能。

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