我国攻克世界级难题，美国苦研70年都没结果，它有多厉害？

中国攻克世界级难题，美国花了70多年研究都没有结果，只能用笨办法，我国是如何解决的？

什么是黑障？

黑障现象的产生，源于飞行器在高速返回地球大气层时与大气发生的剧烈摩擦。这种摩擦导致飞行器前端形成强烈的激波，激波的压缩和大气的粘度作用使飞行器的动能大量转化为热能，飞行器表面温度迅速升高。

当温度达到一定程度时，气体和被烧蚀的防热材料均会发生电离，从而在飞行器周围形成一层高温电离质，即等离子层，这层等离子层对电磁波有吸收和反射作用。我们都知道，当下人类的通讯就是靠电磁波，电磁波被吸收了，会造成地面与飞行器之间的无线电通信中断。

其实以前黑障并不是一个很值得关注的问题，一般来说，黑障现象出现在航天器高速再入大气层的过程中，高度大约在地球上空35—80千米之间。持续的时间也是有限的，大概是5分钟左右。

随着再入航天器速度的降低，慢慢的，通信就可以恢复了。而到了太空，因为没有大气，航天器飞得不论多快也不影响电磁波通讯，所以专家们对这个现象也没有花大功夫去研究解决，直到高超音速导弹的出现。

2019年国庆阅兵后世界看到了东风-17，于是“高超音速导弹”这个冷门名词爆火，当时对高超音速导弹的定义是10马赫以上飞行速度，这个速度正好与黑障产生速度重叠。

美国研究高超音速导弹已经有很长时间了，屡屡失败的原因就是在黑障区间的控制解决不了。高超音速导弹可不像弹道导弹或者是航天器，中间那段黑障区间可以不管。高超音速导弹要全程制导，而且在飞行过程中要变轨，在10马赫以上的速度下完成这些，信号一刻也不能丢。

所以我们可以知道，早在东风-17试射成功之时，中国就已经解决了这个问题，要比2019年早很多。

美国虽然解决不了，但是他们会玩概念，让我们来重新定义一下什么叫做“高超”吧，最后把高超音速导弹的标准速度压到了5马赫，这个速度产生不了黑障，那飞行控制的问题不就解决了吗？这个处理问题的方式很欧美，奈何在冲压发动机上美国的技术也不行，发射高超音速导弹一会成功一会失败，直到现在都还没有一款明确的高超音速导弹列装部队。

中国是如何解决黑障通讯问题的？

目前官方是不会透露任何信息的。这里可以给出一点猜测，第一种方法是动态调整电磁波频率。这个方法要全面掌握飞行器表面在黑障区产生的等离子层特性，而且是每时每刻的数据。不同的隔热材料、不同的气动外形还不一样。利用这种方法需要的是大量的实验，当然肯定不能用飞行器在天上飞获得的，那样不知道要到猴年马月才能完成。

中国恰好有这样一个神器，它就是20马赫以上的超级风洞。比如央视之前曝光的JF22超级风洞，能吹出30马赫的“风”。用它来吹东风-17的全尺寸模型，然后收集外部的等离子层数据，找出可以通讯的电磁波频段。方式清楚了，模拟实验就很简单了，普通的理工科大学生都可以做，可是这样的风洞目前全世界只有我们有。

与这个相配合的是，中国打造了一个真空暗室，据说高度有两层楼那么高，这个真空暗室能产生几千度的高温，在材料表面制造等离子层，然后进行通讯实验，思路也是一样的。

第二种方法是利用强磁场使飞行器外部的电离子层偏移，简单来讲就是把包裹的“电离子皮套”撕开一个口子，然后就用这个口子与外界通讯。这个方法也是可行的，但是强磁场从哪里来？不清楚。

第三种方法美国有，就是把飞行器做成特定形状，不让电离层完全覆盖整个飞行器，这样就可以通过没有覆盖的地方与外界进行通讯，比如马斯克的可回收火箭就是利用这种方式。

但是这个方式不可靠，而且不能做的小了，飞行器要做的很大，用在导弹上肯定是不行的。这是一种笨办法，根本原理就是靠飞行器的表面积大来散热，降低高温等离子层的覆盖率，以此来躲避黑障。注意，美国的这种方法只是躲避，不是解决。

当然，最厉害的解决方式是中微子通讯，这个就有点科幻了，目前世界上还没有哪个国家说自己掌握了中微子通讯，有的话普通老百姓也接触不到。