دوي سونيك

دويّ الصوت هو صوت مرتبط بموجات الصدمة التي تتشكل عندما يتحرك جسم ما في الهواء بسرعة تفوق سرعة الصوت . يولد دويّ الصوت كميات هائلة من الطاقة الصوتية ، ويشبه صوته صوت الانفجار أو الرعد بالنسبة للأذن البشرية.

إن صوت طقطقة رصاصة أسرع من الصوت تمر فوق الرأس، وصوت طقطقة سوط ، وصوت فرقعة منشفة ملفوفة، كلها أمثلة على دوي اختراق حاجز الصوت الصغير. ^{[ 2 ]}

قد تكون دويّات اختراق حاجز الصوت الناتجة عن الطائرات الكبيرة الأسرع من الصوت عالية ومفاجئة للغاية، وغالبًا ما توقظ الناس، وقد تُلحق أضرارًا طفيفة ببعض المنشآت . وقد أدى ذلك إلى حظر الطيران الأسرع من الصوت بشكل روتيني فوق اليابسة. ورغم أنه لا يمكن منع دويّات اختراق حاجز الصوت تمامًا، تشير الأبحاث إلى أنه من خلال تصميم المركبة بعناية، يمكن تقليل الإزعاج الناتج عنها إلى الحد الذي قد يجعل الطيران الأسرع من الصوت فوق اليابسة خيارًا عمليًا. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

لا يحدث دويّ اختراق حاجز الصوت فقط عند عبور الجسم حاجز الصوت ، ولا يُسمع في جميع الاتجاهات منبعثًا من الجسم الأسرع من الصوت. بل هو تأثير مستمر يحدث أثناء تحرك الجسم بسرعات تفوق سرعة الصوت، ويؤثر فقط على المراقبين الموجودين عند نقطة تتقاطع مع منطقة مخروطية الشكل خلف الجسم. ومع تحرك الجسم، تتحرك هذه المنطقة المخروطية خلفه، وعندما يمر المخروط فوق المراقبين، سيشعرون بدويّ اختراق حاجز الصوت لفترة وجيزة.

عندما تحلق طائرة في الهواء، تُحدث سلسلة من موجات الضغط أمامها وخلفها، على غرار موجات مقدمة ومؤخرة القارب. تنتقل هذه الموجات بسرعة الصوت ، ومع ازدياد سرعة الجسم، تتقارب الموجات أو تنضغط، لأنها لا تستطيع الابتعاد عن بعضها بالسرعة الكافية. في النهاية، تندمج لتشكل موجة صدمية واحدة، تنتقل بسرعة الصوت، وهي سرعة حرجة تُعرف باسم ماخ 1 ، والتي تبلغ حوالي 1192 كم/ساعة (741 ميل/ساعة) عند مستوى سطح البحر ودرجة حرارة 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت) .    

في الطيران السلس، تبدأ الموجة الصدمية من مقدمة الطائرة وتنتهي عند مؤخرتها. ولأن الاتجاهات الشعاعية المختلفة حول اتجاه حركة الطائرة متساوية (في حالة "الطيران السلس")، فإن الموجة الصدمية تُشكّل مخروط ماخ ، مشابهًا لمخروط البخار ، وتكون الطائرة عند قمته. نصف الزاوية${\displaystyle \alpha }$المسافة بين اتجاه الطيران والموجة الصدمية تُعطى بالمعادلة التالية:

${\displaystyle \sin \alpha ={\frac {v_{\text{sound}}}{v_{\text{object}}}}}$،

أين ${\displaystyle {\tfrac {v_{\text{sound}}}{v_{\text{object}}}}}$هو العكس${\displaystyle {\tfrac {1}{\mathrm {Ma} }}}$من رقم ماخ للطائرة${\displaystyle \mathrm {Ma} ={\tfrac {v_{\text{object}}}{v_{\text{sound}}}}}$وبالتالي، كلما زادت سرعة الطائرة، كلما كان المخروط أدق وأكثر دقة.

يرتفع الضغط عند مقدمة الطائرة، ثم ينخفض ​​تدريجيًا إلى ضغط سلبي عند مؤخرتها، ليعود فجأة إلى الضغط الطبيعي بعد مرور الجسم. يُعرف هذا النمط من الضغط الزائد بموجة N نظرًا لشكلها. ويُسمع دويّ الانفجار عند حدوث تغير مفاجئ في الضغط؛ لذا، تُحدث موجة N دويّين: أحدهما عند وصول الارتفاع الأولي في الضغط إلى الراصد، والآخر عند عودة الضغط إلى وضعه الطبيعي. وهذا ما يُنتج دويّ انفجار مزدوج مميز من طائرة أسرع من الصوت. وعندما تُناور الطائرة، يتغير توزيع الضغط إلى أشكال مختلفة، مع شكل موجة U مميز.

بما أن دويّ الانفجار يستمر طالما أن الطائرة تفوق سرعة الصوت، فإنه يملأ مسارًا ضيقًا على الأرض يتبع مسار طيران الطائرة، أشبه بسجادة حمراء تُفرد ، ومن هنا جاء اسم " سجادة دويّ الانفجار" . يعتمد عرضها على ارتفاع الطائرة. أما المسافة من النقطة على الأرض التي يُسمع عندها دويّ الانفجار إلى الطائرة فتعتمد على ارتفاعها وزاوية الطيران.${\displaystyle \alpha }$.

بالنسبة للطائرات الأسرع من الصوت الحالية، وفي ظروف التشغيل العادية، يتراوح ضغط الذروة الزائد بين أقل من 50 إلى 500 باسكال (1 إلى 10 رطل لكل قدم مربع) لموجة N. أما ضغط الذروة الزائد لموجات U فيتضاعف من مرتين إلى خمس مرات مقارنةً بموجة N، إلا أن هذا الضغط المضاعف لا يؤثر إلا على مساحة صغيرة جدًا مقارنةً بالمساحة المعرضة لبقية دوي اختراق حاجز الصوت. وقد سُجّل أقوى دوي اختراق حاجز الصوت على الإطلاق عند 7000 باسكال (144 رطل لكل قدم مربع)، ولم يُسبب أي إصابات للباحثين الذين تعرضوا له. وقد نتج هذا الدوي عن طائرة من طراز F-4 تحلق بسرعة تقارب سرعة الصوت على ارتفاع 30 مترًا (100 قدم) . ^{[ 5 ]} وفي اختبارات حديثة، بلغ أقصى دوي تم قياسه خلال ظروف طيران أكثر واقعية 1010 باسكال (21 رطل لكل قدم مربع). ومن المحتمل أن يُسبب دوي اختراق حاجز الصوت بعض الأضرار، مثل تحطم الزجاج. لا ينبغي أن تتضرر المباني السليمة من ضغوط تبلغ 530 باسكال (11 رطل/قدم مربع) أو أقل. وعادةً ما يكون تعرض المجتمعات المحلية لصوت الانفجار أقل من 100 باسكال (2 رطل/قدم مربع). ونادرًا ما تحدث حركة أرضية ناتجة عن صوت الانفجار، وهي أقل بكثير من عتبات الأضرار الإنشائية المقبولة من قبل مكتب المناجم الأمريكي ووكالات أخرى. ^{[ 6 ]} 

تعتمد قوة الموجة الصدمية، أو حجمها، على كمية الهواء المتسارع، وبالتالي على حجم الطائرة وشكلها. مع ازدياد سرعة الطائرة، يضيق مخروط الصدمة حولها ويضعف حتى يصل إلى درجة أنه عند السرعات والارتفاعات العالية جدًا، لا يُسمع أي دوي. يعتمد "طول" الدوي من الأمام إلى الخلف على طول الطائرة مرفوعًا للأس 3/2 . لذلك، فإن الطائرات الأطول "تنشر" دويها بشكل أكبر من الطائرات الأصغر، مما يؤدي إلى دوي أقل قوة. ^{[ 7 ]}

يمكن أن تتشكل عدة موجات صدمية أصغر حجماً، وعادةً ما تتشكل، في نقاط أخرى من الطائرة، وخاصةً عند أي نقاط محدبة أو منحنية، وحافة الجناح الأمامية، وبالأخص مدخل المحركات. وتنتج هذه الموجات الصدمية الثانوية عن إجبار الهواء على الدوران حول هذه النقاط المحدبة، مما يُولد موجة صدمية في التدفق فوق الصوتي .

تكون الموجات الصدمية اللاحقة أسرع قليلاً من الموجة الأولى، وتنتقل بسرعة أكبر، وتتحد مع الموجة الصدمية الرئيسية على مسافة معينة من الطائرة لتكوين شكل موجة N أكثر وضوحًا. هذا يزيد من قوة الموجة الصدمية وزمن صعودها، مما يجعل دويها يبدو أعلى. في معظم تصميمات الطائرات، تبلغ المسافة المميزة حوالي 12,000 متر (40,000 قدم) ، مما يعني أن دوي اختراق حاجز الصوت يكون أقل حدةً تحت هذا الارتفاع. مع ذلك، فإن مقاومة الهواء عند هذا الارتفاع أو دونه تجعل السفر فوق الصوتي غير فعال بشكل خاص، مما يشكل مشكلة خطيرة. 

الطائرات الأسرع من الصوت هي أي طائرة قادرة على الطيران بسرعة تتجاوز سرعة الصوت (ماخ 1). وتشمل السرعات التي تصل إلى خمسة أضعاف سرعة الصوت، أي ماخ 5. ^{[ 8 ]} تتراوح السرعة القصوى للطائرات الأسرع من الصوت عادةً بين 700 و1500 ميل في الساعة (1100 إلى 2400 كم/ساعة) . ^{[ 9 ]} في الغالب، لا تتجاوز سرعة معظم الطائرات 1500 ميل في الساعة (2414 كم/ساعة) . ^{[ 10 ]} توجد أنواع عديدة من الطائرات الأسرع من الصوت. تستخدم بعض طرازات هذه الطائرات تصميمات ديناميكية هوائية متطورة تسمح ببعض التضحيات في ديناميكية الهواء لزيادة قوة الدفع. بينما تستخدم طرازات أخرى كفاءة وقوة الدفع لتمكين طراز أقل ديناميكية هوائية من تحقيق سرعات أعلى. ^{[ 11 ]}   

يبلغ الضغط الناتج عن دويّ اختراق حاجز الصوت الذي تُحدثه الطائرات عادةً بضعة أرطال لكل قدم مربعة. وتُحدث المركبة التي تحلق على ارتفاعات أعلى ضغطًا أقل على الأرض لأن شدة الموجة الصدمية تقل كلما ابتعدت عن المركبة، ولكن دويّ اختراق حاجز الصوت أقل تأثرًا بسرعة المركبة.

في أواخر خمسينيات القرن الماضي، عندما كانت تصاميم النقل الأسرع من الصوت (SST) قيد التطوير المكثف، ساد الاعتقاد بأنه على الرغم من ضخامة دويّ الصدمة، إلا أنه يمكن تجنب المشاكل بالتحليق على ارتفاعات أعلى. لكن هذا الافتراض ثبت خطؤه عند أول تحليق لطائرة نورث أمريكان إكس بي-70 فالكيري ، حيث تبين أن دويّ الصدمة يمثل مشكلة حتى على ارتفاع 21,000 متر (70,000  قدم). وخلال هذه الاختبارات، تم تحديد خصائص الموجة N لأول مرة.

درس ريتشارد سيباس وزميله ألبرت جورج في جامعة كورنيل هذه المشكلة بتعمق، وتوصلا في النهاية إلى تعريف " معامل الجدارة " (FM) لتوصيف مستويات دوي اختراق حاجز الصوت للطائرات المختلفة. يعتمد معامل الجدارة على وزن الطائرة وطولها. كلما انخفضت هذه القيمة، قلّ دوي اختراق حاجز الصوت، وتُعتبر القيم التي تقارب 1 أو أقل مقبولة. باستخدام هذه الحسابات، وجدا أن معامل الجدارة يبلغ حوالي 1.4 لطائرة الكونكورد و1.9 لطائرة بوينغ 2707. أدى هذا في النهاية إلى فشل معظم مشاريع الطائرات الأسرع من الصوت، حيث تسبب الاستياء الشعبي، بالإضافة إلى الاعتبارات السياسية، في سن قوانين جعلت هذه الطائرات أقل فائدة (كتقييد تحليقها فوق الماء فقط، على سبيل المثال). تُفضّل تصاميم الطائرات الصغيرة، مثل طائرات رجال الأعمال ، والتي تميل إلى إنتاج دوي اختراق حاجز الصوت بشكل طفيف أو معدوم. ^{[ 7 ]}

استنادًا إلى بحث إل بي جونز السابق، ^{[ 13 ]} حدد سيباس وجورج الظروف التي يمكن فيها التخلص من موجات الصدمة الصوتية. وقد وسّعت كريستين إم. داردن هذا العمل ^{[ 14 ] [ 15 ]} ووصفته بنظرية جونز-سيباس-جورج-داردن لتقليل الصدمة الصوتية . ^{[ 7 ]} تناولت هذه النظرية المشكلة من زاوية مختلفة، محاولةً نشر الموجة N جانبيًا وزمنيًا (طوليًا)، من خلال توليد صدمة قوية ومركزة نحو الأسفل (كما في طائرة SR-71 بلاك بيرد وبوينغ X-43 ) عند مخروط أنفي حاد الزاوية ولكنه واسع، والذي سينتقل بسرعة تفوق سرعة الصوت بقليل ( صدمة القوس )، واستخدام جناح طائر مائل للخلف أو جناح طائر مائل لتخفيف هذه الصدمة على طول اتجاه الطيران (ينتقل ذيل الصدمة بسرعة الصوت). لتكييف هذا المبدأ مع الطائرات الموجودة، التي تولد صدمة عند مقدمة أنفها وصدمة أقوى عند الحافة الأمامية لجناحها، يُصمم جسم الطائرة أسفل الجناح وفقًا لقاعدة المساحة . من الناحية المثالية، سيرفع هذا الارتفاع المميز من 40,000 قدم (12,000 متر) إلى 60,000 قدم (من 12,000 متر إلى 18,000 متر)، وهو الارتفاع الذي كان من المتوقع أن تحلق عنده معظم طائرات الأسرع من الصوت. ^{[ 7 ]}   

ظل هذا الأمر دون اختبار لعقود، إلى أن أطلقت وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA) مشروع المنصة الصوتية الأسرع من الصوت الهادئة ، وموّلت طائرة العرض التوضيحي للصوت المُشكّل (SSBD) لاختباره. استخدمت طائرة SSBD طائرة إف-5 فريدوم فايتر . تم تعديل طائرة إف-5 إي بشكل دقيق للغاية، مما أدى إلى إطالة مقدمتها لتصبح مماثلة لطائرة إف-5 إف. امتد الغطاء الانسيابي من المقدمة إلى فتحات التهوية في الجانب السفلي من الطائرة. خضعت طائرة SSBD للاختبار على مدار عامين، وبلغت ذروتها في 21 رحلة جوية، وكانت بمثابة دراسة شاملة لخصائص دوي اختراق حاجز الصوت. بعد قياس 1300 تسجيل، بعضها تم التقاطه داخل موجة الصدمة بواسطة طائرة مرافقة ، أظهرت طائرة SSBD انخفاضًا في دوي اختراق حاجز الصوت بنحو الثلث. على الرغم من أن الثلث ليس انخفاضًا كبيرًا، إلا أنه كان من الممكن أن يخفض دوي اختراق حاجز الصوت لطائرة الكونكورد إلى مستوى مقبول أقل من معامل التضخيم (FM) = 1.

استكمالاً لمشروع SSBD، اختبر فريق مشترك بين ناسا وشركة غلف ستريم إيروسبيس في عام 2006 جهاز Quiet Spike على متن طائرة F-15B رقم 836 التابعة لمركز درايدن التابع لناسا. Quiet Spike عبارة عن ذراع تلسكوبي مُثبّت على مقدمة الطائرة، مصمم خصيصاً لتقليل قوة الموجات الصدمية المتشكلة على مقدمة الطائرة عند السرعات فوق الصوتية. أُجري أكثر من 50 رحلة تجريبية، تضمنت بعضها اختبار الموجات الصدمية بواسطة طائرة F-15B ثانية، وهي الطائرة رقم 837، وهي طائرة اختبار نظام التحكم الذكي في الطيران التابع لناسا.

بعض التصاميم النظرية لا يبدو أنها تُحدث دويًا صوتيًا على الإطلاق، مثل طائرة بوسمان ذات السطحين . ومع ذلك، فإن إحداث موجة صدمية أمر لا مفر منه إذا ما ولّد قوة رفع ديناميكية هوائية. ^{[ 7 ]}

في عام 2018، منحت وكالة ناسا شركة لوكهيد مارتن عقدًا بقيمة 247.5 مليون دولار أمريكي لتصميم نموذج تجريبي يُعرف باسم "نموذج الطيران التجريبي منخفض الصوت"، والذي يهدف إلى خفض مستوى صوت الطائرة إلى صوت إغلاق باب سيارة. ^{[ 16 ]} أجرت الطائرة، التي أطلقت عليها لوكهيد مارتن اسم X-59 QueSST ، رحلتها الأولى في 28 أكتوبر 2025، ^{[ 17 ]} وحتى 5 أبريل 2026، كانت قد نفذت 13 رحلة تجريبية. ^{[ 18 ]}

تهدف شركة "بوم تكنولوجي" ، التي تعمل على تطوير طائرة ركاب تجارية أسرع من الصوت تُدعى "أوفرتشر" ، إلى الاستفادة من ظاهرة تُعرف باسم "انقطاع ماخ" ، حيث لا تصل الموجة الصدمية الناتجة عن طائرة أسرع من الصوت إلى الأرض إذا كانت تحلق بسرعات أقل من سرعة الصوت. في يناير 2025، تمكنت طائرة "بوم" التجريبية "إكس بي-1" من اختراق حاجز الصوت (لتصبح أول طائرة خاصة في التاريخ تحقق ذلك) خلال عدة رحلات تجريبية وصلت فيها إلى سرعات تصل إلى 1.12 ماخ، وفي جميع الحالات لم يتم رصد أي دوي اختراق حاجز الصوت بواسطة الميكروفونات المثبتة على مستوى الأرض أسفل مسار طيران "إكس بي-1". ^{[ 19 ]}

يعتمد صوت دويّ اختراق حاجز الصوت بشكل كبير على المسافة بين الراصد وشكل الطائرة التي تُصدره. يُسمع هذا الدويّ عادةً على شكل دويّ مزدوج عميق، نظرًا لوجود الطائرة على مسافة معينة. يشبه هذا الصوت إلى حد كبير صوت قذائف الهاون ، الشائعة الاستخدام في عروض الألعاب النارية . من المفاهيم الخاطئة الشائعة الاعتقاد بأن دويًا واحدًا فقط يُصدر أثناء الانتقال من سرعة دون سرعة الصوت إلى سرعة تفوق سرعة الصوت ؛ بل إن الدويّ يكون مستمرًا على طول مسار اختراق حاجز الصوت طوال الرحلة التي تتجاوز سرعة الصوت. وكما يقول طيار سابق على متن طائرة الكونكورد: "لا تسمع شيئًا على متن الطائرة. كل ما نراه هو موجة الضغط التي تتحرك لأسفل الطائرة - وهي تُشير إلى الأجهزة. وهذا ما نراه عند سرعة تقارب ماخ 1. لكننا لا نسمع دويّ اختراق حاجز الصوت أو أي شيء من هذا القبيل. إنه أشبه بأثر السفينة - إنه خلفنا." ^{[ 20 ]}

في عام 1964، بدأت وكالة ناسا وإدارة الطيران الفيدرالية تجارب دويّ الصوت في مدينة أوكلاهوما ، والتي تسببت في ثماني دويّات صوتية يوميًا على مدى ستة أشهر. جُمعت بيانات قيّمة من التجربة، ولكن نتج عنها 15000 شكوى، مما زجّ بالحكومة في نهاية المطاف في دعوى قضائية جماعية خسرتها في الاستئناف عام 1969.

كانت دويّات الصوت مصدر إزعاج أيضاً في شمال كورنوال وشمال ديفون في المملكة المتحدة، حيث تقع هذه المناطق تحت مسار رحلات طائرة الكونكورد عبر المحيط الأطلسي. كانت النوافذ تهتز، وفي بعض الحالات، كان الملاط المستخدم في البناء (الملاط الموجود أسفل ألواح السقف) يتخلخل بفعل الاهتزاز.

شهد هذا المجال مؤخرًا جهودًا بحثية، لا سيما في إطار دراسات منصة الطائرات فوق الصوتية الهادئة التابعة لوكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA). وقد بدأ خبراء الصوتيات في هذا البرنامج بالتركيز بشكل أكبر على تكوين دويّ اختراق حاجز الصوت، بما في ذلك محتواه الترددي. تؤثر عدة خصائص لموجة "N" التقليدية المصاحبة لاختراق حاجز الصوت على مدى شدة الصوت وإزعاجه بالنسبة للمستمعين على الأرض. حتى موجات "N" القوية، كتلك التي تولدها طائرات الكونكورد أو الطائرات العسكرية، قد تكون أقل إزعاجًا بكثير إذا كان زمن صعود الضغط الزائد طويلًا بما يكفي. وقد ظهر مقياس جديد يُعرف باسم " شدة الصوت المُدرَكة "، ويُقاس بوحدة PLdB. يأخذ هذا المقياس في الاعتبار المحتوى الترددي وزمن الصعود، وغير ذلك. ومن الأمثلة المعروفة على ذلك صوت فرقعة الأصابع، حيث لا يكون الصوت "المُدرَك" سوى مصدر إزعاج.

يتركز نطاق طاقة دوي اختراق حاجز الصوت في نطاق الترددات من 0.1 إلى 100 هرتز ، وهو أقل بكثير من نطاق ترددات الطائرات دون سرعة الصوت، وإطلاق النار ، ومعظم الضوضاء الصناعية . مدة دوي اختراق حاجز الصوت قصيرة؛ أقل من ثانية، 100 مللي ثانية (0.1 ثانية) لمعظم الطائرات المقاتلة، و500 مللي ثانية لمكوك الفضاء أو طائرة الكونكورد. تعتمد شدة وعرض مسار دوي اختراق حاجز الصوت على الخصائص الفيزيائية للطائرة وكيفية تشغيلها. بشكل عام، كلما زاد ارتفاع الطائرة، انخفض الضغط الزائد على الأرض. كما يزيد الارتفاع من الانتشار الجانبي للدوي، مما يعرض مساحة أوسع له. مع ذلك، لن يكون الضغط الزائد في منطقة تأثير دوي اختراق حاجز الصوت منتظمًا. تكون شدة الدوي في أقصى حالاتها مباشرة تحت مسار الطيران، وتضعف تدريجيًا مع زيادة المسافة الأفقية بعيدًا عن مسار طيران الطائرة. يبلغ عرض منطقة تعرض دويّ الانفجار حوالي 1.6 كيلومتر (ميل واحد ) لكل 300 متر (1000 قدم) من الارتفاع (أي أن العرض يعادل خمسة أضعاف الارتفاع تقريبًا)؛ بمعنى آخر، تُحدث طائرة تحلق بسرعة تفوق سرعة الصوت على ارتفاع 9100 متر (30000 قدم) انتشارًا جانبيًا للانفجار يبلغ حوالي 48 كيلومترًا (30 ميلًا) . في حالة الطيران المستقر بسرعة تفوق سرعة الصوت، يُوصف الانفجار بأنه انفجار متحرك مع الطائرة أثناء حفاظها على السرعة والارتفاع فوق الصوتيين. قد تؤدي بعض المناورات، كالغوص والتسارع والانعطاف، إلى تركيز الانفجار. بينما قد تُقلل مناورات أخرى، كالتباطؤ والصعود، من قوة الصدمة. في بعض الحالات، قد تُشوه الأحوال الجوية الانفجارات الصوتية. ^{[ 6 ]}     

بحسب ارتفاع الطائرة، تصل دويّات اختراق حاجز الصوت إلى الأرض بعد مرور ما بين ثانيتين وستين ثانية من التحليق. مع ذلك، لا تُسمع جميع هذه الدويّات على مستوى سطح الأرض. وتعتمد سرعة الصوت على أي ارتفاع على درجة حرارة الهواء، حيث يؤدي انخفاض أو ارتفاع درجة الحرارة إلى انخفاض أو ارتفاع مماثل في سرعة الصوت. في الظروف الجوية العادية، تنخفض درجة حرارة الهواء مع ازدياد الارتفاع. على سبيل المثال، عندما تكون درجة الحرارة عند مستوى سطح البحر 15 درجة مئوية (59  درجة فهرنهايت)، تنخفض درجة الحرارة على ارتفاع 9100 متر (30000 قدم) إلى -45 درجة مئوية (49 درجة فهرنهايت-). يساعد هذا التدرج الحراري على انحناء الموجات الصوتية نحو الأعلى. لذا، لكي تصل الدويّات إلى الأرض، يجب أن تكون سرعة الطائرة بالنسبة للأرض أكبر من سرعة الصوت عند سطح الأرض. فعلى سبيل المثال، تبلغ سرعة الصوت على ارتفاع 30,000 قدم (9,100 متر) حوالي 670 ميلاً في الساعة (1,080 كم/ساعة) ، ولكن يجب أن تسافر الطائرة بسرعة لا تقل عن 750 ميلاً في الساعة (1,210 كم/ساعة) (ماخ 1.12) حتى يُسمع دويّها على الأرض. ^{[ 6 ]}     

يُعدّ تركيب الغلاف الجوي عاملاً مؤثراً أيضاً. فتقلبات درجات الحرارة، والرطوبة ، وتلوث الهواء ، والرياح، كلها عوامل تؤثر على كيفية إدراك دويّ اختراق حاجز الصوت على الأرض. بل إنّ الأرض نفسها قد تؤثر على صوت هذا الدويّ. فالأسطح الصلبة كالخرسانة والأرصفة والمباني الشاهقة قد تُحدث انعكاسات تُضخّم صوت الدويّ. في المقابل، تُساعد الحقول العشبية والنباتات الكثيفة على تخفيف قوة الضغط الزائد الناتج عن هذا الدويّ.

لا توجد حاليًا معايير معتمدة في هذا المجال لتحديد مدى تقبّل دويّ اختراق حاجز الصوت. مع ذلك، يجري العمل على وضع مقاييس تساعد في فهم كيفية استجابة البشر للضوضاء الناتجة عن هذا الاختراق. ^{[ 21 ]} إلى حين وضع هذه المقاييس، سواء من خلال دراسات إضافية أو اختبارات تحليق أسرع من الصوت، يُستبعد سنّ تشريعات لإلغاء الحظر الحالي المفروض على التحليق الأسرع من الصوت في العديد من الدول، بما فيها الولايات المتحدة.

صوت فرقعة السوط هو دويّ صوتي صغير. يتحرك طرف السوط، المعروف باسم "الفرقعة"، بسرعة تفوق سرعة الصوت، مما يُحدث هذا الدويّ الصوتي. ^{[ 2 ]}

يتناقص قطر السوط تدريجيًا من المقبض إلى الجزء المدبب. كتلة الجزء المدبب أقل بكثير من كتلة المقبض. عند تحريك السوط بقوة، تنتقل قوة الدفع على طول الجزء المتناقص، حيث يتم تعويض نقص الكتلة بزيادة السرعة. وقد أوضح غوريلي وماكميلين أن التفسير الفيزيائي معقد، ويتضمن كيفية تحرك حلقة على طول خيط مدبب تحت تأثير الشد. ^{[ 22 ]}

• إشعاع تشيرينكوف
• فرط صوتي
• زلزال القص الفائق
• ذراع الاهتزاز الأرضي
• كريستين داردن

• بانسي، توم. "قد تعود الطائرات الأسرع من الصوت إلى سماء شمال غرب البلاد الداخلية" . OPB . هيئة الإذاعة العامة في ولاية أوريغون . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 فبراير 2022 .
• فاسكيز، م.؛ ديرفيو، أ.؛ كوبوس، ب. (سبتمبر 2004). "التحسين متعدد المستويات لطائرة أسرع من الصوت" . العناصر المحدودة في التحليل والتصميم . 40 (15): 2101-2124 . doi : 10.1016/j.finel.2004.01.010 .
• فوكس، كريس (4 يونيو 2021). "شركة يونايتد تخطط لتسيير رحلات ركاب أسرع من الصوت بحلول عام 2029" . بي بي سي نيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 نوفمبر 2022 .
• كوبر، جيه إي (2001)، "الاستجابة المرنة الهوائية" ، موسوعة الاهتزازات ، إلسيفير، ص 87-97 ، doi : 10.1006/rwvb.2001.0125 ، ISBN  978-0-12-227085-7تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 نوفمبر 2022
• سميث، هيذر ر. (7 أغسطس 2017). ماي، ساندرا (محررة). "ما هو الطيران الأسرع من الصوت؟" . ناسا .
• بيلغ، إف إس (أغسطس 1993). "بحث حول الاحتراق فوق الصوتي". مجلة الدفع والطاقة . 9 (4). جامعة جونز هوبكنز: جامعة جونز هوبكنز: 4. doi : 10.2514/3.23652 .

• مؤرشف في أرشيف الأشباحوآلة Wayback" تسجيل صوتي لأصوات اختراق طائرة SR-71 بلاكبيرد للأرض - يوتيوب" . يوتيوب . 6 فبراير 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 فبراير 2015 .
• تقرير من صحيفة بوسطن غلوب عن طائرة إس-521 الأسرع من الصوت التي تخطط شركة سبايك إيروسبيس لإطلاقها. مؤرشف بتاريخ 22 يونيو 2016 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).