Se denominan velocidades hipersónicas aquellas velocidades superiores a cinco veces la velocidad del sonido. Se considera que sería el siguiente nivel de velocidad por encima de la velocidad supersónica, en el cual el aire circundante de la nave se calienta hasta tal punto que se ioniza. En el diseño de un vehículo hipersónico prima no solo su capacidad para alcanzar velocidades altas sino también que presente resistencia a los enormes esfuerzos térmicos que sufre en su superficie y que sea capaz también de desalojar el calor que genera.
En la actualidad se sigue discutiendo acerca del término hipersónico, ya que no existe un cambio físico entre supersónico e hipersónico, como sí ocurre entre subsónico y supersónico. Algunas fuentes[¿cuál?] atribuyen el cambio a una alteración del estado de la nave. Sin embargo, ya en el Mach 3 se comienzan a notar deformaciones o cambios en la nave, pero, a su vez, algunos materiales empiezan a verse afectados a velocidades similares a Mach 7, por ejemplo el X-43A. Lo que sí está claro es el efecto determinante del calentamiento aerodinámico según va escalando velocidad el cuerpo.[cita requerida]
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