高超聲速飛行器上有這么一件神秘外衣，人稱“鐵布衫”，你知道是什么嗎？
高超聲速飛行器一般指的是飛行速度在5倍聲速以上（馬赫數(shù)大于5）的空天飛行器，如高超聲速巡航導彈、高超聲速偵察機，等等。也就是說，它每小時至少可以飛行6120公里。這意味著，它能在很短的時間內(nèi)抵達地球上的任何一點，然后對數(shù)千公里甚至是上萬公里外的各類軍事目標進行快速打擊。
也難怪世界各軍事大國都紛紛投巨資到高超聲速飛行器的研發(fā)上，而且，各國正在抓緊研制飛行速度在馬赫數(shù)10以上的高超聲速飛行器。例如，美國的X-43A高超聲速飛行器早已在2004年的飛行試驗中就達到了9.8馬赫的驚人速度。
然而，在研發(fā)高超聲速飛行器的過程中，各大國也難免都會遇到一道世界難題——熱防護。因為要想實現(xiàn)如此高速的飛行，必然要保證飛行器的關鍵結構部件如頭錐、翼前緣、迎風面、背風面、發(fā)動機噴管等可以承受得住劇烈的空氣摩擦以及高達2000-3000℃的熱氣流沖擊而不被破壞，即這些部件要具有耐高溫、高強度、抗壓、抗沖擊等優(yōu)良性能。
鎢、鉬、錸等難熔金屬雖然可以經(jīng)受兩千多度的高溫，而且在此溫度條件下還能保持很高的強度和抗壓、抗沖擊能力，然而這些高溫金屬在高溫下卻逃不了氧化的命運。因此，這些部件多采用陶瓷、高溫合金以及高溫聚合物等一些特殊的材料制成。
目前，美國的多數(shù)高超聲速飛行器的頭部多采用鎢基材料。例如，X-43A的非常窄細的鼻錐就是采用362.88kg的高密度鎢合金板制成的，其目的是將飛行器的重心前移。但，單它就占了飛行器總重量的29%。而且，鎢，作為一種具有較高價值的金屬材料，將帶來一個問題——成本居高不下。重量和成本，這兩個問題對于未來的武器化、大范圍的裝備都會是不小的障礙。
此外，除了采用特殊材料來制造這些關鍵部件，為了提高高超聲速飛行器的突防和生存能力，還要在最后給飛行器披上一件神秘外衣——耐高溫抗氧化涂層，也有將它形容成“鐵布衫”的。實際上，耐高溫抗氧化涂層是科研人員為改善難熔金屬鎢、鉬、鈦、鉭、鈮、錸及其合金在高溫有氧狀態(tài)下的使用性能而研發(fā)出來的。
通過燒結、泡滲、涂覆、電鍍、激光融覆、等離子噴涂、多弧離子鍍、化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）、有機化學氣相沉積（MOCVD）、高溫高速火焰噴涂、擴散焊接結合、雙輝等離子成型等方法對難熔金屬及其合金的表面進行高溫抗氧化處理，即可獲得耐高溫抗氧化涂層。
當然，除了研究涂層材料，許多軍事強國也正在研究非涂層的陶瓷金屬基高溫抗氧化材料，較為先進的是微納輕型陶瓷金屬復合技術和碳-碳-輕型陶瓷復合技術。例如，前兩年，中南大學的研究團隊經(jīng)過了15年的艱難攻關，終于成功研發(fā)了一種有可能為高超聲速飛行器的研制鋪平道路的新型的耐3000℃燒蝕的陶瓷涂層及其復合材料——新型Zr-Ti-C-B陶瓷涂層改性的炭/炭復合材料。
隨著高超聲速飛行器的飛行速度的不斷提高，耐高溫抗氧化涂層必然成為各軍事大國競相搶占的科技制高點，也是各國需要持續(xù)攻關的技術關鍵點和難點。對此，筆者堅信，我們的科研人員的長期努力必然不會白費，我們終將會站上這科技的制高點！
