最近中国的科研机构，发布了一篇论文，就是指出了在未来的高超音速版图上，如何使用红外制导，这个问题似乎可以解决，那么今天我们请到了。高超音速武器系统，是目前世界一些军事大国，正在积极开发的新型武器装备，它的最大特点就是飞得快。
什么是高超音速，可能有些网友知道，有些网友不知道，这音速直接分成几个阶段，0.8音速，那么它下面是亚音速，那么0.8到音速的1.2倍，跨音速，那么到了音速的五倍，那就进入了高超音速这个范畴了，因此高超音速武器，它的最低速度，起码要达到音速的五倍。五马赫那个门槛嘛，那么现在开发的很多，超音速武器、高超音速武器，大概超音速大概五倍、十倍，十五倍，甚至二十倍，特别是些导弹载入弹头，甚至能够达到音速的二十五倍，那么在这样的情况下。首先要遇到一个问题，先进入热胀，表面温度非常高，这个几百度、上千度，甚至二千度。
热胀问题啊，战斗机也会碰到，现在战斗机一般不超过音速的2.5倍，这是为什么呢，因为超过2.5倍以后，就会遇到热胀问题，就是一弄气动加热就出现了，这个出现以后，机体 特别是机头、机翼前缘，这个表面温度，就上到二百多度 甚至三百度，就看你这个速度多少了。如果是超音速两倍左右，机体表面的温度，大概是一百多度，一百二、三十度，这个问题不大，就是一壶开水浇在你那个机翼蒙皮上吧，烤个肉还行，它能受得了，但是你到了二三百度、四五百度，那么用的一些基础材料不能用了，特别是铝合金它本身这个融化温度，到了一定程度，它即使是没有融化，它的那个强度就不行了，不能用了。因此高超音速武器系统，需要采用新材料，像一些战斗机，超音速三倍的战斗机——米格-25，它用的是不锈钢来做的，还有那个女武神XB-70也用的不锈钢，蜂窝钢，它是用的这个钛合金，钛合金的抗高温能力比较强。
但是当初苏联的这个，加工能力弱，它有钛合金，但是很难加工，我看这个70里边好像也用了一批，就是零点几毫米的那种蜂窝状钢板，它也在那焊，就是除钛合金之外它还用这么一个，还用很多。包括波纹，那个蒙皮，它是热胀冷缩嘛，它钛合金跟钢结构还混在一起用了，属于那种，当它这个成立体以后，可能是用钢的啊，蒙皮是用钛合金，现在可能就要用，抗高温能力更好的、先进的复合材料了。比如说碳纤维复合材料等等这些东西，因为你速度再往上去，它的温度会不断地提升，你像导弹的载入超音速二十倍、二十五倍，那个温度是上千、一两千度了，那么什么样的金属材料都受不了。这个时候你需要解决一个抗热问题，还有一个降温问题。
那具体来讲，就是到了红外制导这个话题啊，我们知道红外制导前面肯定是个窗口，光学窗口，就是光学窗口那个玻璃啊，它应该是，比如说我们说一个五马赫左右的水漂弹，或者是五马赫左右的一个吸气弹，它的高度还不一样，可能它们面临的不同的高度，都是五马赫，它们的温度可能会有多大差距，一般来讲弹体的头部的温度是。你往后，这看你要是，比如说都是5马赫，比如说5马赫，可能我估计大概七八百度，一千度左右，因为这个跟外形还有关系啊。这个你只能现在大致估一下，现在你它不用弹头体了，要用弹头体好多抗冷也不强，现在就用的是二元尖劈这种形式，像个斧头尖似的对吧，当然它是为了乘波飞行，按照这么设计。
同时呢，这么布置可能，一些散热的问题，或者技术，可以应用上去，关键是你这个红外探头，放在哪个位置。放在头部，那个地方温度是非常高的，恐怕你是要换一个温度相对来低点的，比如说机腹，这个位置可能是在激波后边，因为它不是说，哪个地方都是那么高的温度，温度高了以后，最大的一个问题是，就是你用什么样的罩子，窗口加热也很讨厌，这个窗口你是玻璃的，恐怕你就要用特殊的玻璃，来抗高温。但是特殊的玻璃，可能也抗不住，我看现在好像是论文里边说是，比如说用蓝宝石和金刚石比较多，但是它的抗高温性能可能是好一点，但是温度再高了，它也受不了，因此还必须给它降温，说抗高温是一个问题，降温，主动降温，是一个问题，如果你不给它降温，那玩意还是顶不住啊。那么放哪个位置很关键，同时采用什么样的玻璃很关键。
第三，降温手段，用什么样的降温措施，我们知道红外探测系统，它本身这些元件就要低温，还能提高它的探测精度，自己本体范围先降低再说嘛。但是这个只是用于探测用的，它并不是抗高温来研制这个东西的，起码这些玩意，外面都得有玻璃罩，或者是玻璃窗。那么这些东西抗高温就是很难了，因此必须采取降温措施，那么现在这篇论文里提出来这个降温措施，喷嘴、喷冷气，喷嘴怎么喷，它说是拿40个微型喷嘴，要形成一个冷却的强冷气膜。我觉得那个40个，主要是为了控制飞行器，一个呢，是在飞行器的某些部位，你喷出冷气会改变它的气动特性，它好像说的是，就是围绕光学窗口，设置40个微型喷口，那个好像它还讲是飞行器，如果是比较大的啊。
你喷在飞机的不同表面，它也能给飞机具体降温，整体降温，那么这个窗口，到底是1个 还是40个，怎么说原理何在。就这个是关键，它用的什么样的措施去给它降温的，如果你在机体里面搞一个，比如说这个冷气瓶，用一个冷气瓶，那么冷气通过一个拉瓦尔喷管，喷出来，。它就可能喷出冷气，它说的是三马赫的那个冷气喷出嘛，拉瓦尔喷管呢。这个可能很多观众不是很清楚，那么咱们都见过文氏管，先压缩后设置放开那个，但是这是亚音速的，它的特点是，这就是说截面越小，这个流速越高，截面越大，流速越低，那么出了这个口以外，以后也是这么个规律，但是拉瓦尔喷管不一样，它是通过高压空气，通过一个收缩的这么一个喉道，喉道最小的这个位置上，气流到了一处了，到了一处以后，再往前走。
它继续就是扩张了，扩张的时候按理说，文字管是要降低速度的，你扩得越大，速度越低，它不是，扩张以后速度继续提高，那么据说它们的这个拉瓦尔喷管，最终的流速在出口处超音速三倍，这个时候呢，就可以造成一个非常低的温度。那么是不是这个情况呢，我觉得你可以，论文上好像说的是这个意思，说的是三倍音速拉瓦尔喷管，然后变成了一个40个微喷管环绕着，形成一个气冷膜，这气冷膜造成导引头的窗口，可以快速降温，那么这么这个张开的口子，就能降温吗，现在是这个很多人表示怀疑，我觉得你可以体验一下。
如果是你到机场，机场就有很多那个充气瓶、冷气瓶，这个冷气瓶的口就是收了。你在夏天你把这个瓶打开往外换气，那么它先是这个收缩，然后再从这出来，但是它没有这个喇叭口了，但是出来的冷气，在冷气口的边上是结霜的。温度非常低，那么它这个原理是对的，可以说这是一项创新性技术，把一个普通的一个原理，用在了高超音速飞机上，而且中国人第一个采用，效果应该很好。那么如果说是实现了，热成像导引头放在了高超音速武器上。那么我看国外一些评论说，这个可能要比美国领先了好几年，那么一旦成功之后，实际上我看到论文写得很有意思，说将来为高超音速武器，打击地面目标、海上目标，还有空中目标，提供了一个有利保障。
高超音速武器如果能够打击空中目标的话，那就意味着，它的导引头的水平，它打击的目标的范围，都跟以前完全不一样，那如果我的空空导弹是超音速五倍呢，六倍呢，也需要采取相应的措施，给导引头降温，因为速度高了以后，这个弹体的头部温度很高的，不要说红外，就是雷达，弹载雷达，由于它的雷达罩的温度很高，也对雷达的正常工作会产生影响。如果速度再高，高到音速的二十倍，就进入热胀了，它边上都变成等离子体了，那么等离子体被称为等离子鞘，这等于一个宝剑给你弄了个鞘放在里面了，看不见这个宝剑了，这个宝剑也看不到外面。因此用这样的技术，能够解决高超音速飞行器的探测问题，高超音速空对空导弹。
那么还有一种可能性，比如说有没有可能，比如说我们某型高超音速导弹，可以飞行上千公里之后，根据我的雷达引导，或者某种引导，直接可以在千公里之外，攻击对方一些大型的飞行器呢。比如说预警机、加油机，或者是反潜巡逻机这样的目标，我觉得这有点难度，要千公里的 你就要覆盖一层，然后再重返大气层，重返大气层这个速度，可能是超音速二十倍左右，这个速度有点太高，如果你要捕捉空中的机动目标，那么要么靠雷达，要么靠红外，反正有引导才行。而这个时候由于温度太高，而且它又必须设置在头部，这个难度就更大了，你要不是一般的高超音速飞行器，如果我把这个探测装置放在，弹体的下面，这个地方温度稍微低一点，你再加一些降温措施可能能好。
当然我也希望中国的科研人员，能够把弹体的这个降温措施，特别是弹头的这个降温措施，能够发现更好的办法把它降温，最终让它能够作为，雷达导引或者红外导引的这个盖子，从而打击更多的机动目标，但是什么时候能实现，不知道。但是起码我们现在已经开了好头，而且在这个方面世界领先，关键在这个领先不是抄人家的，而是我们独自创新出来的。如果高超音速武器，能够使用红外制导，这就意味着它打击的目标，不仅仅是战略目标了，而且包括了更多更多种类的战术目标，而打击纵深这么大范围之内，对各种战术目标进行可以打击的话，那就意味着对方在我们千公里范围之内，它的整个战场、作战体系，都没法构建。