高超声速飞行器面临极端严苛的气动热环境，使得高超声速飞行器材料和结构的热防护和热强度问题成为事关研制成败的关键问题。为保证高速飞行器的安全，确认飞行器的材料和结构是否能经得起高速飞行时所产生的热冲击及高温热应力破坏，须对高超声速飞行器材料和结构进行静、动态的气动模拟试验与热强度试验。模拟飞行材料和结构在高速飞行时的受热状况，分析试验过程中飞行器各部分的热应力、热变形、结构膨胀量等高温力学参数的变化对飞行器结构强度的影响。通过热环境模拟试验的方法，来观察分析在热、力联合作用下材料的力学性能及结构的受力状况，从而进一步研究其热防护材料和结构在高温下的承载能力、使用寿命以及安全可靠性。

   课题组长期从事极端环境试验技术、极端环境下材料的变形失效机理、本构模型和强度理论、极端环境防护和装备的研究。为满足极端热环境下高超声速飞行材料和结构热/力性能测试的迫切需求，课题组自行开发研制了性能优越的石英灯红外辐射式气动热环境试验模拟系统，该系统能够实现升温速率高达220 ℃/ｓ的极快非线性高速热冲击过程的动态模拟；生成高至2 MW/m²的瞬态非线性热流密度试验环境；能实现高达1200 ℃超高温氧化和惰性热环境。可满足3~7Ma气动热条件下的热防护材料、热结构、热防护系统的测试与评估，基本覆盖当前主流的战术导弹、高超声速导弹的热防护系统、热结构测试需求。为我国高超声速飞行器的研制和新型武器装备的升级换代提供了重要的试验手段和技术支撑。