《表1 美国高超声速武器项目计划》

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《新型轻质隔热、透波Al-B-O陶瓷的研究进展》

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临近空间指海拔为20～100 km的空域，包括大气平流层、中间层和小部分增温层，具有高度跨度大、空气稀薄、受天气影响小的特点。由于对该空域研究时间较短、气流和电离环境复杂[1]，对各国而言均是机遇与挑战并存的潜在领域。临近空间飞行器可按照飞行速度分为两类：速度低于1.0 Ma的低动态飞行器，如平流层飞艇、平流层高空气球和太阳能飞行器；飞行速度高于1.0 Ma（一般超过3 Ma）的高动态飞行器，以高超声速飞行器为代表[2-3]。高超声速飞行器具有超强的突防能力，近年来成为各航天强国研究和竞争的焦点。美国在2003年提出了“常规快速全球打击”（Conventional Prompt Global Strike，CPGS）计划，旨在利用高超声速飞行器实现全球性的快速精准军事打击[4-5]。2018年美国以先进高超声速武器（Advanced Hypersonic Weapon，AHW）项目和第二代“猎鹰”高超声速飞行器（Hypersonic Technology Vehicle 2，HTV-2）项目（图1[6]）为基础，进一步提出持续建设和发展新型高超声速火箭X-60A飞行试验平台的计划，并在当年的《国防战略报告》中将高超声速武器确定为“（确保美国）能够打赢未来战争的关键技术之一”[7]。美国国防部正在及预备开展的8项高超声速项目计划总结见表1[8]，可见其对该领域的高度重视。由于美国未开发装载核弹头的高超声速武器，武器要求的精确度更高，未来研究充满挑战。目前，美国空军计划在2020年前完成两个高超声速飞行器项目的测试计划：战术助推滑翔系统和高超声速大气层武器概念。美国陆军则计划在2020年完成可控火焰计划的初步测试。俄罗斯开发了“匕首”和“先锋”高超声速导弹，Ma达到4的米格-41飞机也在设计研究中。同时，欧洲联合俄、澳等国通过Hexafly-Int项目共同开发高超声速飞行平台概念；日本也加大投入，计划加快相关发动机和热防护等关键领域的研究。