Тепловой барьер

Тепловой барьер в сверхзвуковом транспорте, в частности при использовании сверхзвуковых самолётов, — проблема перегрева поверхности летательного аппарата от аэродинамического нагрева^[англ.] при развитии сверхзвуковой скорости. Для решения применяются термобарьерные покрытия.

При скорости полёта в 1 мах температура в кабине повысится на 50 °C относительно окружающей среды^[1]. В точке преодоления звукового барьера температура повысится на +60 °.^[2]При скорости полёта в 2 маха, значение температуры приближается уже к +250 °С. Увеличение скорости втрое приводит к нагреву воздушных потоков до 820 °С.

При скорости движения 10 км/с и более, большинство материалов начинают плавиться от высокой температуры воздушных потоков (Например – вхождение космического тела, такого как астероид или метеорит, в атмосферу Земли, подобные космические объекты (относительно небольших размеров), как правило, движутся со скоростью более 10  км/с, и практически полностью сгорают в атмосфере из-за нагрева поверхности тела до критической температуры).

Связанные с тепловым барьером проблемы зависят от скорости и высоты полёта, формы и материалов летательного аппарата, применяемого оборудования (систем охлаждения, кондиционирования и др.).

Нагрев самолёта происходит от аэродинамического торможения воздушного потока и от тепловыделения двигательной установки. Процесс взаимодействия обтекаемым твёрдым телом является типичным для всех самолетов, он связан с повышением температуры элементов конструкции двигателя, воспринимающих тепло от воздуха, сжатого в компрессоре, а также от продуктов сгорания. При полёте на большой скорости внутренний нагрев самолета происходит от воздуха, тормозящего в воздушном канале перед компрессором.

Уровень теплового барьера для сверхзвуковых самолетов определяется внешним аэродинамическим нагревом, интенсивностью нагрева поверхности, обтекаемой потоком воздуха, который зависит от скорости полета, вязкости воздуха, а также сжатием на любой поверхности^{[уточнить]}.

Полёт с гиперзвуковыми скоростями в неразреженом воздухе экономически невыгоден.^[3]

• Звуковой барьер