Sonik patlama
Sebepler

Bir uçak havadan geçtiğinde, bir teknenin ardında yarattığı yay ve kıç dalgalarına benzer şekilde, uçağın önünde ve arkasında bir dizi basınç dalgası oluşturur. Bu dalgalar ses hızında hareket eder ve nesnenin hızı arttıkça dalgalar birbirine girer veya sıkıştırılır, çünkü birbirlerinin yolundan yeterince hızlı çıkamazlar. Sonunda ses hızında, Mach 1 olarak bilinen kritik bir hızda hareket eden, deniz seviyesinde ve 20 °C (68 °F)'de hızı yaklaşık 1.235 kilometre/saat (767 mph) olan tek bir şok dalgasında birleşirler.
Normal uçuşta, şok dalgası uçağın burnunda başlar ve kuyrukta biter. Uçağın hareket yönü etrafındaki farklı radyal yönler eşdeğer olduğundan ("normal uçuş" koşulu kabul edildiğinde), şok dalgası, uçağın ucundayken, burun konisine benzer bir Mach konisi oluşturur. Uçuş yönü ile şok dalgası arasındaki yarım açı  \alpha  şu şekilde bulunur:
{\frac {v_{\text{ses}}}{v_{\text{nesne}}}} uçağın Mach sayısı( Ma={\frac {v_{\text{nesne}}}{v_{\text{ses}}}})'nın tersi olduğundan {\Big (}{\frac {1}{Ma}}{\Big )} uçak ne kadar hızlı seyahat ederse koni de o kadar düzgün ve sivri olur.
Uçağın burnunun bulunduğu bölgedeki basınçta bir yükselme olur, bu yükselme kuyruk bölgesinde negatif basınca varana dek düzgünce azalır, uçak geçtikten hemen sonra basınç aniden normale döner. Bu " yüksek basınç profili" şekli nedeniyle bir N dalgası olarak bilinir. "Patlama" basınçta ani bir değişiklik olduğunda yaşanır; bu nedenle, bir N dalgası, ilki yüksek basınç dalgasının gözlemciye ulaştığı an ve ikincisi basıncın normale döndüğü an olmak üzere iki sonik patlama yaratır. Bu, süpersonik bir uçağın ayırt edici "çift patlamasına" yol açar. Uçak manevra yaparken, basınç dağılımı karakteristik bir U dalgası şekliyle farklı formlara dönüşür.
Patlama, uçak süpersonik olduğu sürece sürekli olarak üretildiğinden, uçağın uçuş yolunu takip eden zeminde dar bir hat oluşturur, açılan bir kırmızı halı gibi gözüktüğünden "sonik halı" olarak bilinir. Genişliği, uçağın yüksekliğine bağlıdır. Patlamanın duyulduğu yerdeki noktadan uçağa olan mesafe, uçağın yüksekliğine ve  \alpha  açısına bağlıdır.
Normal çalışma koşullarında günümüzün süpersonik uçakları için, tepe aşırı basınç, bir N dalgası patlaması için 50 ila 500 Pa (1 ila 10 psf (feet kare başına pound)) arasında değişir. U dalgaları için tepe aşırı basınçlar, N dalgasının iki ila beş katına kadar yükselebilir, ancak bu güçlendirilmiş aşırı basınç, sonik patlamanın geri kalan kısmına kıyasla sadece çok küçük bir alanı etkiler. Şimdiye kadar kaydedilen en güçlü ses patlaması 7.000 Pa (144 psf) idi ve maruz kalan araştırmacıların yaralanmasına neden olmadı. Patlama, 100 fit (30 m) yükseklikte ses hızının hemen üzerinde uçan bir F-4 tarafından üretildi. Son testlerde, daha gerçekçi uçuş koşullarında ölçülen maksimum bom 1.010 Pa (21 psf) idi. Bazı hasarların - örneğin parçalanan bir camın - bir sonik patlamasından kaynaklanma olasılığı vardır. İyi durumda olan binaların 530 Pa (11 psf) veya daha düşük basınçlardan zarar görmemesi gerekir. Ve genelde, toplumun maruz kaldığı ses patlaması 100 Pa'nın (2 psf) altındadır. Sonik patlamadan kaynaklanan yer hareketi nadirdir ve ABD Maden Bürosu ve diğer kurumlar tarafından kabul edilen yapısal hasar eşiklerinin çok altındadır.
Şok dalgasının gücü veya hacmi, hızlanan havanın miktarına ve dolayısıyla uçağın boyutuna ve şekline bağlıdır. Uçak hızı arttırdıkça, şok konisi araç çevresinde daha da sıkılaşır ve çok yüksek hızlarda ve rakımlarda patlama duyulmayacak kadar zayıflar. Patlamanın önden arkaya "uzunluğu", x uçağın uzunluğu olmak üzere {\frac {3}{2}}^{x}'e bağlıdır. Bu nedenle daha uzun uçaklar patlamalarını daha küçük olanlardan daha fazla “yayarlar”, bu da daha güçsüz bir patlamaya yol açar.
Birkaç küçük şok dalgası uçağın diğer bölgelerinde oluşabilir ve genellikle oluşur.
Daha sonraki şok dalgaları birincisinden biraz daha hızlıdır, daha hızlı seyahat eder ve çok daha belirgin bir N dalgası şekli oluşturarak uçaktan uzaklaşan ana şok dalgasına karışır. Bu, patlamanın daha gürültülü duyulmasını sağlayan şokun hem büyüklüğünü hem de "yükselme süresini" en üst düzeye çıkarır. Çoğu uçak tasarımında karakteristik mesafe yaklaşık 40.000 fit (12.000 m)'dir, yani bu yüksekliğin altında ses patlaması "daha yumuşak" olacaktır. Fakat, bu yükseklikteki veya altındaki sürüklenme, süpersonik seyahati özellikle verimsiz hale getirir, bu da ciddi bir sorun oluşturur.