Sonik patlama, nesnelerin Mach 1 olarak bilinen ses hızını yani deniz seviyesinde 1234.8 km/s sürati aşması ile gerçekleşir. Havada yüksek süratle hareket eden cisim, etrafında basınç dalgaları oluşturur. Cismin sürati arttıkça bu dalgalar sıkışarak birleşir ve şok dalgaları oluşturur. Basıncın giderek arttıktan sonra üst limit noktasına ulaşıp aniden düşmesiyle sonik patlama sesi oluşur. Sonik patlama yıldırım sesine benzer bir sese sahiptir. Dalgaların basınç-zaman grafiğinin şekline göre N ve U tipleri olmak üzere 2 tip sonik patlama vardır.
Her ne kadar sonik patlama tabirine hava araçlarından aşina olsak da ateşli silahların mermileri ve kırbaç da sonik patlamaya sebep olan cisimlere örnek gösterilebilir. Silahlarda kullanılan mermilerin subsonic ve supersonic olmak üzere tipleri vardır. Subsonic mermiler sonik patlamya sebep olmazlar, sessizlik gerektiren durumlarda tercih edilir.
Hava araçlarında sonik patlama
Savaş uçaklarında ve roketlerde sonik patlamaya rastlanır. Ses bariyerini kırarak süpersonik uçuş, ilk olarak Bell X-1 ile 1947 yılında gerçekleştirilmiştir. Her ne kadar geçmişte İngiliz-Fransız ortaklığında üretilen Concorde ile sivil süpersonik uçuşlar gerçekleştirilmiş olsa da, günümüzde çevreye verdiği olumsuz etkiler gerekçe gösterilerek sivil uçaklarda sonik uçuş gerçekleştirilmemektedir. Sivil süpersonik uçuşlar, 1973’te Amerika’da halktan gelen tepkilerle yasaklanmıştır. Bu durumun üstesinden gelebilmek için NASA süpersonik uçabilen ancak sonik patlama seslerinin karadan daha az duyulacağı X-59‘u geliştirmektedir.
Savaş uçaklarında süpersonik uçuş günümüzde sıradan bir durumdur. 5. nesil uçaklara kadar art yakıcı vasıtasıyla sağlanan süpersonik uçuş, 5. nesil savaş uçaklarında art yakıcısız sağlanabilmektedir. Bu duruma supercruise-süperseyir denilmektedir.
Sonik patlama sırasında uçağın etrafında konik bir şekil oluşur. Bu şekil, havadaki su buharının ani basınç değişimiyle soğuyarak görünür hâle gelmesi nedeniyle oluşur. Yerel ses hızı irtifa, hava yoğunluğu, sıcaklık gibi değerelere göre değişkenlik gösterdiğinden uçağın bazı kısımlarının supersonic bazı kısımlarının subsonic olduğu transonic uçuş esnasında uçak manevra yaparken de bu buhar kanatlar üzerinde görünür hâle gelebilir.
Sonik patlama türleri
N dalgaları
İsmini düz uçuşta gerçekleşen sonik patlamanın basınç değişim grafiğinin şeklinden alır. Aşırı basınç ilk sonik patlamaya sebep olduktan sonra doğrusal olarak azalır. Ardından basınç hızla tekrar artarak ikinci şoka sebep olur.
U dalgaları
Uçuş sırasında manevra yapan cismin oluşturduğu dalga tipidir. N dalgalarından farklı olarak ikinci şok dalgasının basıncı da pozitif değerlere kadar yükselir.
