¿Hay actualmente protección contra el calor y pintura para velocidades de hasta Mach 6?

Estoy razonablemente seguro de que el límite de velocidad (por así decirlo) en el SR-71 no era para evitar que su piel se derritiera.

Lo más caliente que se puso la piel durante el vuelo fue menos de 600 C. Eso definitivamente es caliente , pero está muy por debajo de la temperatura de fusión del titanio (1668 C).

Los primeros aviones supersónicos a menudo tenían problemas de control, porque el borde de ataque del perfil aerodinámico provocaba una onda de choque que separaba el flujo de aire. Las superficies de control en el borde de fuga tenían suficiente aire que fluía suavemente como para perder autoridad.

En el X-15, combatieron esto construyendo un estabilizador vertical que básicamente tenía forma de V: delgado en la parte delantera, pero mucho más ancho en la parte trasera:

Esto induciría mucha resistencia a baja velocidad, pero para el x-15, la baja velocidad no era realmente una preocupación importante.

El SR-71 adoptó un enfoque diferente, utilizando un par de estabilizadores verticales.

El borde de ataque de cada estabilizador produce una onda de choque en forma de V. A (aproximadamente) la velocidad de crucero normal, esa V regresa desde el borde de ataque de un estabilizador y golpea contra algún lugar cerca del borde de salida del otro. Por lo tanto, todavía tenemos un flujo de aire sólido a través del borde de fuga (y el timón) de cada uno, y mantenemos una buena estabilidad direccional.

Sin embargo, para que eso funcione, el ángulo desde el borde de ataque de un estabilizador hasta el borde de salida del otro tiene que coincidir (aproximadamente) con el ángulo de la onda de choque formada en el borde de ataque. Fuera del rango de velocidad diseñado, eso ya no sucede.

En el SR-71, los estabilizadores verticales están algo inclinados. Esto da un rango (todavía bastante estrecho) de velocidades en las que la aerodinámica "funciona", en lugar de tener solo una velocidad específica. No obstante, la diferencia de separación entre la parte superior e inferior de los estabilizadores no es muy grande, por lo que el rango de velocidades a las que trabaja es bastante estrecho. Si intenta exceder ese rango, sus estabilizadores ya no funcionan y su control sobre la aeronave se deteriora rápidamente.

Habiendo dicho todo eso, sin embargo, la respuesta es un claro "sí", si el calor se convirtiera en un problema, hay materiales disponibles que pueden soportar un calor sustancialmente mayor que el titanio. Un ejemplo obvio sería el Inconel X que se usó como máscara para el X-15 (que voló un poco más de mach 7). Otra posibilidad serían las baldosas de carbono o cerámica, como las que se usan en los transbordadores espaciales (o algunos de los otros escudos térmicos que usaba, como las mantas flexibles).

Esos tienen algunas deficiencias bastante serias, por lo que probablemente se evitarían a menos que sea absolutamente necesario. Inconel X es un poco más pesado que el titanio y, si bien las baldosas cerámicas eran bastante resistentes al calor, eran mecánicamente frágiles, lo que llevó a una gran cantidad de trabajo de mantenimiento en las lanzaderas.

El SR72 no es una variante del Lockheed SR71, sino un vehículo de ataque y reconocimiento de alta velocidad no tripulado completamente nuevo propuesto por Lockheed Martin. La designación obviamente tiene la intención de sugerir una conexión con el avión anterior, pero el SR72 tiene la intención de tener un sistema de propulsión turborreactor / scramjet diferente y un papel diferente, aún no claramente definido. El SR72 está diseñado para hacer uso de materiales compuestos como el carbono reforzado con fibra de carbono, utilizado anteriormente en conos de punta de misiles y/o materiales cerámicos para soportar las altas temperaturas generadas por la fricción del aire a la velocidad Mach 6 prevista a 80 000 pies. El uso de los materiales o revestimientos ablativos en la aeronave crearían un problema en el sentido de que la aeronave quedaría envuelta en una capa de plasma a su velocidad de funcionamiento,

La velocidad máxima alcanzada por el North American X15 fue Mach 6.72 según lo que leí. El efecto de calentamiento en la estructura del avión causado por la fricción del aire a esta velocidad dependerá de la altitud. Obviamente, cuanto mayor es la altitud, menos densa es la atmósfera y menor es el efecto de calentamiento cinético a una velocidad determinada.