¿Cuánto se calienta el fuselaje de un avión al volar?

Hay dos factores principales que afectan la temperatura del fuselaje de un avión en vuelo: la temperatura del aire y la velocidad del avión. La temperatura del aire a la que viajan los aviones de pasajeros es relativamente baja, alrededor de -54° C a 35,000 pies.

Cuando el avión vuela, comprime el aire a su paso. La compresión hace que la temperatura del aire aumente. El aumento máximo de temperatura se logra cuando el aire se detiene completamente (stagnation point  o punto de remanso), como por ejemplo, en los bordes de ataque de las alas o el morro. Esto es lo que se conoce como la TAT o temperatura total del aire, y la cantidad que la temperatura aumenta se denomina aumento por impacto del aire o "ram raise" en inglés.

Se puede usar una fórmula sencilla para encontrar el aumento por impacto o  ram rise (RR):

... donde la temperatura RR está en grados Kelvin, y V es la velocidad verdadera (TAS) del aire en nudos.

Si convenimos que una velocidad de crucero típica son 500 nudos, encontramos que el incremento de la temperatura RR es de 33 grados. Esto hace que la temperatura total del aire sea de -22 ° C, que todavía es bastante frío. 

En lugares distintos al borde de ataque, el aumento de temperatura será menor. Esta es la razón por la cual las bodegas de carga, a pesar de estar presurizadas,  necesitarán calefactores cuando se lleva en ellos animales vivos. Los aviones de pasajeros no vuelan lo suficientemente rápido como para producir una cantidad significativa de calentamiento.

Por otro lado, el SR-71 podría volar a más de 1910 kts, lo que da un aumento de 482° C. El aire no se vuelve más frío a medida que asciende a las altitudes donde volaba el SR-71, por lo que se obtiene una temperatura total del aire de más de 400° C. Por ese motivo el SR-71 debía de estar construido con aleaciones extra resistentes a base de titanio. La velocidad del vuelo es la que realmente marca la diferencia.

El Observatorio Aéreo Kuiper tomó una imagen infrarroja de la parte inferior del Columbia durante el reingreso de la misión STS-3 para estudiar las temperaturas. La lanzadera espacial se encontraba a 56 kilómetros (184.000 pies) de altura y viajaba a Mach 15.6. La imagen muestra las zonas más calientes protegidas por el aislamiento térmico. El aluminio solo podría soportar unos 175º sin presentar fallos. La capa aislante especial de la lanzadera podía soportar más de 1.500º.