حاجز صوتي

كان وجود حاجز الصوت واضحًا لعلماء الديناميكا الهوائية قبل توفر أي دليل مباشر من داخل الطائرة. على وجه الخصوص، أنتجت النظرية البسيطة للغاية للأجنحة الرقيقة عند السرعات فوق الصوتية منحنىً يصل إلى مقاومة لا نهائية عند سرعة ماخ 1، ثم ينخفض ​​مع زيادة السرعة. وقد لوحظ ذلك في اختبارات باستخدام مقذوفات تُطلق من المدافع، وهي طريقة شائعة للتحقق من استقرار أشكال المقذوفات المختلفة. فعندما يتباطأ المقذوف من سرعته الابتدائية ويبدأ بالاقتراب من سرعة الصوت، فإنه يتعرض لزيادة سريعة في المقاومة ويتباطأ بشكل أسرع بكثير. كان من المفهوم أن المقاومة لا تصل إلى اللانهاية، وإلا لكان من المستحيل على المقذوف أن يتجاوز سرعة ماخ 1 في المقام الأول، ولكن لم تكن هناك نظرية أفضل، وكانت البيانات تتطابق مع النظرية إلى حد ما. في الوقت نفسه، أظهرت سرعات نفق الرياح المتزايدة باستمرار تأثيرًا مشابهًا عند الاقتراب من سرعة ماخ 1 من الأسفل. ومع ذلك، في هذه الحالة، لم يكن هناك أي تطور نظري يشير إلى سبب ذلك. لوحظ أن زيادة مقاومة الهواء لم تكن سلسة، بل كانت لها "نقطة تحول" واضحة حيث بدأت بالارتفاع فجأة. وكانت هذه السرعة مختلفة باختلاف أشكال الأجنحة ومقاطعها العرضية، وأصبحت تُعرف باسم "سرعة ماخ الحرجة". ^{[ 8 ]}

بحسب عالم الديناميكا الهوائية البريطاني دبليو إف هيلتون، من شركة أرمسترونغ ويتوورث للطائرات ، فإن مصطلح "حاجز الصوت" نفسه قد ظهر صدفةً. كان هيلتون يُقدّم عروضًا توضيحية في المعرض السنوي للمختبر الفيزيائي الوطني عام 1935، حيث عرض مخططًا بيانيًا لقياسات نفق الرياح يُقارن مقاومة الجناح بسرعة الهواء. وخلال هذه الشروحات، كان يقول: "انظروا كيف ترتفع مقاومة الجناح كحاجز أمام السرعات العالية، كلما اقتربنا من سرعة الصوت". في اليوم التالي، امتلأت صحف لندن بتصريحات حول "حاجز الصوت". يبقى ما إذا كان هذا هو الاستخدام الأول للمصطلح محل نقاش، ولكن بحلول أربعينيات القرن العشرين، كان استخدامه شائعًا بالفعل في الصناعة. ^{[ 8 ]}

بحلول أواخر ثلاثينيات القرن العشرين، بدأت إحدى النتائج العملية لهذا الأمر تتضح. فمع أن الطائرات كانت لا تزال تعمل بسرعات أقل بكثير من سرعة الصوت (ماخ 1)، أي نصفها في أفضل الأحوال، إلا أن محركاتها كانت تتجاوز بسرعة 1000 حصان. عند هذه المستويات من الطاقة، كانت المراوح  التقليدية ذات الشفرتين تُظهر بوضوح زيادة سريعة في مقاومة الهواء. وتعتمد سرعة طرف شفرة المروحة على سرعة دورانها وطولها. ومع ازدياد قوة المحرك، ازدادت الحاجة إلى شفرات أطول لتطبيق هذه القوة على الهواء مع التشغيل عند سرعة الدوران المثلى للمحرك. كما أن سرعة الهواء تعتمد على سرعة الطائرة الأمامية. فعندما تصل سرعة الطائرة إلى مستوى عالٍ بما يكفي، تصل أطراف الشفرات إلى سرعات فوق صوتية. وتتشكل موجات صدمية عند أطراف الشفرات، مما يؤدي إلى استنزاف طاقة عمود الدوران الذي يُشغل المروحة. وللحفاظ على قوة الدفع، يجب أن تُعوض قوة المحرك هذا النقص، وأن تُوازن أيضًا مقاومة الهواء التي تزداد مع السرعة. إن الطاقة المطلوبة كبيرة جدًا لدرجة أن حجم المحرك ووزنه يصبحان عائقًا كبيرًا. أدى هذا التقييد للسرعة إلى إجراء أبحاث في مجال المحركات النفاثة ، لا سيما من قبل فرانك ويتل في إنجلترا وهانز فون أوهين في ألمانيا. كما أدى ذلك إلى ظهور مراوح ذات عدد متزايد من الشفرات: ثلاث، ثم أربع، ثم خمس شفرات خلال الحرب. ومع ازدياد فهم المشكلة، أدى ذلك أيضًا إلى ظهور مراوح ذات شفرات مجدافية ذات وتر متزايد، كما هو الحال (على سبيل المثال) في طرازات أواخر الحرب من طائرة ريبابليك بي-47 ثندربولت .

مع ذلك، كانت الطائرات ذات المحركات المروحية قادرة على الاقتراب من سرعة ماخ الحرجة ، والتي تختلف من طائرة لأخرى، أثناء الغطس. وقد أدى ذلك إلى العديد من حوادث التحطم لأسباب متنوعة. ففي بعض الأحيان، كان الطيارون يقودون طائرات ميتسوبيشي زيرو بأقصى قوة عند اصطدامهم بالأرض، لأن القوى المتزايدة بسرعة والمؤثرة على أسطح التحكم في طائراتهم كانت تفوق قدرتهم على التحكم. ^{[ 9 ]} وفي هذه الحالة، لم تُجدِ محاولات إصلاحها نفعًا، بل زادت المشكلة سوءًا. وبالمثل، تسبب انثناء أجنحة طائرة سوبرمارين سبيتفاير، الناتج عن انخفاض صلابتها الالتوائية ، في معاكسة هذه الأجنحة بدورها لتأثيرات التحكم بواسطة الجنيحات، مما أدى إلى حالة تُعرف بانعكاس التحكم . وقد تم حل هذه المشكلة في الطرازات اللاحقة بإجراء تعديلات على الجناح. والأسوأ من ذلك، أن التفاعل الخطير لتدفق الهواء بين أجنحة وذيل طائرات لوكهيد بي-38 لايتنينغ أثناء الغطس جعل عملية الخروج من الغطس صعبة؛ ففي إحدى رحلات الاختبار عام 1941، قُتل الطيار رالف فيردي عندما اصطدمت الطائرة بالأرض بسرعة عالية. ^{[ ٨ ]} تم حل المشكلة لاحقًا بإضافة "رفرفة غوص" تعمل على تغيير تدفق الهواء في هذه الظروف. وكان الارتعاش الناتج عن تكوّن موجات الصدمة على الأسطح المنحنية مشكلة رئيسية أخرى، والتي أدت بشكل رئيسي إلى تحطم طائرة دي هافيلاند سوالو ووفاة قائدها جيفري دي هافيلاند الابن في ٢٧ سبتمبر ١٩٤٦. ويُعتقد أن مشكلة مماثلة كانت سبب تحطم طائرة الصواريخ بي آي-١ في الاتحاد السوفيتي عام ١٩٤٣.

أدت كل هذه التأثيرات، رغم عدم ترابطها في معظم الجوانب، إلى ظهور مفهوم "الحاجز" الذي يُصعّب على الطائرات تجاوز سرعة الصوت. ^{[ 10 ]} تسببت التقارير الإخبارية الخاطئة في تصوّر معظم الناس لحاجز الصوت على أنه "جدار" مادي، تحتاج الطائرات الأسرع من الصوت إلى "اختراقه" بواسطة مقدمة حادة تشبه الإبرة في جسم الطائرة. تجاوزت منتجات خبراء الصواريخ والمدفعية سرعة ماخ 1 بشكل روتيني، لكن مصممي الطائرات وخبراء الديناميكا الهوائية خلال الحرب العالمية الثانية وبعدها ناقشوا سرعة ماخ 0.7 كحدٍّ خطيرٍ لتجاوزه. ^{[ 11 ]}

خلال الحرب العالمية الثانية وما بعدها مباشرة، ظهرت ادعاءات عديدة باختراق حاجز الصوت أثناء الغوص. ويمكن دحض معظم هذه الادعاءات باعتبارها أخطاء في أجهزة القياس. يعتمد مؤشر سرعة الهواء (ASI) النموذجي على فروق ضغط الهواء بين نقطتين أو أكثر على الطائرة، عادةً بالقرب من مقدمتها وعلى جانبي جسمها، لحساب السرعة. عند السرعات العالية، تتسبب تأثيرات الضغط المختلفة التي تؤدي إلى اختراق حاجز الصوت في انحراف مؤشر سرعة الهواء عن الخطية، مما ينتج عنه قراءات غير دقيقة، إما عالية أو منخفضة، تبعًا لتفاصيل التركيب. عُرفت هذه الظاهرة باسم "قفزة ماخ". ^{[ 12 ]} قبل ظهور عدادات ماخ ، لم يكن بالإمكان قياس السرعات فوق الصوتية بدقة إلا عن بُعد، باستخدام أجهزة أرضية في الغالب. وقد تبين أن العديد من الادعاءات المتعلقة بالسرعات فوق الصوتية كانت أقل بكثير من هذه السرعة عند قياسها بهذه الطريقة.

في عام ١٩٤٢، أصدرت شركة ريبابليك للطيران بيانًا صحفيًا يفيد بأن الملازمين هارولد إي. كومستوك وروجر ديار قد تجاوزا سرعة الصوت خلال غطسات تجريبية على متن طائرة ريبابليك بي-٤٧ ثندربولت . ويُجمع على أن ذلك كان بسبب قراءات غير دقيقة لمؤشر سرعة الهواء. وفي اختبارات مماثلة، أظهرت طائرة نورث أمريكان بي-٥١ موستانج حدودًا قصوى عند سرعة ٠.٨٥ ماخ، حيث تسببت كل رحلة تتجاوز سرعة ٠.٨٤ ماخ في تلف الطائرة نتيجة الاهتزاز. ^{[ ١٣ ]}

تُعدّ سرعة 0.891 ماخ، التي حققتها طائرة سبيتفاير PR XI خلال اختبارات الغوص في مؤسسة الطائرات الملكية في فارنبورو في أبريل 1944، من أعلى سرعات ماخ المسجلة لطائرة ذات محرك مروحي. وقد قاد قائد السرب جيه . آر. توبين طائرة سبيتفاير، وهي نسخة استطلاع جوي من طراز مارك XI، مزودة بنظام بيتوت متعدد من نوع "الميل المائل" الممتد ،  إلى هذه السرعة، ما يعادل سرعة جوية حقيقية مصححة (TAS) تبلغ 606 ميل في الساعة. ^{[ 14 ]} وفي رحلة لاحقة، حقق قائد السرب أنتوني مارتينديل سرعة 0.92 ماخ، لكنها انتهت بهبوط اضطراري بعد أن أدى تجاوز الحد الأقصى لدوران المحرك إلى تلفه. ^{[ 15 ]} 

ادّعى هانز غيدو موتكه أنه كسر حاجز الصوت في 9 أبريل 1945 على متن طائرة مسرشميت مي 262 النفاثة. وذكر أن مؤشر سرعة الهواء (ASI) في طائرته سجل سرعة 1100 كيلومتر في الساعة (680 ميلاً في الساعة) . وأفاد موتكه ليس فقط بحدوث اهتزازات فوق صوتية ، بل أيضاً بعودة التحكم الطبيعي بمجرد تجاوز سرعة معينة، ثم عودة الاهتزازات الشديدة بمجرد أن تباطأت الطائرة مي 262 مرة أخرى. كما أفاد أيضاً بانطفاء المحرك. ^{[ 16 ]} 

هذا الادعاء محل جدل واسع، حتى بين الطيارين في وحدته. ^{[ 17 ]} من المعروف أن جميع التأثيرات التي أبلغ عنها تحدث على طائرة Me 262 عند سرعات أقل بكثير، وقراءة مؤشر سرعة الهواء (ASI) غير موثوقة في السرعات فوق الصوتية. علاوة على ذلك، وجدت سلسلة من الاختبارات التي أجراها كارل دوتش بناءً على طلب ويلي ميسرشميت أن الطائرة تصبح غير قابلة للتحكم عند تجاوز سرعة 0.86 ماخ، وعند سرعة 0.9 ماخ، تنقلب الطائرة في غطسة لا يمكن الخروج منها. أكدت اختبارات ما بعد الحرب التي أجراها سلاح الجو الملكي البريطاني هذه النتائج، مع تعديل طفيف حيث وُجد أن السرعة القصوى باستخدام أجهزة جديدة هي 0.84 ماخ، بدلاً من 0.86 ماخ. ^{[ 18 ]}

في عام ١٩٩٩، استعان موتكه بالبروفيسور أوتو فاغنر من جامعة ميونخ التقنية لإجراء اختبارات حاسوبية لتحديد ما إذا كانت الطائرة قادرة على اختراق حاجز الصوت. لا تستبعد هذه الاختبارات الاحتمالية، لكنها تفتقر إلى بيانات دقيقة حول معامل السحب اللازم لإجراء محاكاة دقيقة. ^{[ ١٩ ] [ ٢٠ ]} صرّح فاغنر قائلاً: "لا أريد استبعاد الاحتمالية، لكنني أتصور أنه ربما كان قريبًا من سرعة الصوت وشعر بالاهتزاز، لكنه لم يتجاوز سرعة ماخ-١." ^{[ ١٧ ]}

أحد الأدلة التي قدمها موتكي موجودة في الصفحة 13 من "دليل الطيار Me 262 A-1" الصادر عن قيادة المواد الجوية ، رايت فيلد ، دايتون، أوهايو، كتقرير رقم F-SU-1111-ND بتاريخ 10 يناير 1946:

أُفيد بتحقيق سرعات تصل إلى 950 كم/ساعة (590 ميل/ساعة) في غطسة ضحلة بزاوية تتراوح بين 20° و30° عن المستوى الأفقي. ولم تُجرَ أي غطسات عمودية. عند سرعات تتراوح بين 950 و1000 كم/ساعة (590 إلى 620 ميل/ساعة)، يصل تدفق الهواء حول الطائرة إلى سرعة الصوت، ويُذكر أن أسطح التحكم لم تعد تؤثر على اتجاه الطيران. وتختلف النتائج باختلاف الطائرات: فبعضها ينقلب فجأة ويغطس، بينما يغطس البعض الآخر تدريجيًا. كما يُذكر أنه بمجرد تجاوز سرعة الصوت، تختفي هذه الحالة ويعود التحكم إلى وضعه الطبيعي.

تُعدّ التعليقات المتعلقة باستعادة السيطرة على الطيران وتوقف الاضطراب فوق سرعة ماخ 1 ذات أهمية بالغة في وثيقة تعود لعام 1946. ومع ذلك، فليس من الواضح مصدر هذه المصطلحات، إذ لا يبدو أن الطيارين الأمريكيين قد أجروا مثل هذه الاختبارات. ^{[ 19 ]}

في كتابه "Me-163 " الصادر عام 1990 ، يدّعي مانو زيغلر، الطيار السابق لطائرة ميسرشميت Me 163 "كوميت"، أن صديقه، الطيار التجريبي هايني ديتمار ، قد كسر حاجز الصوت أثناء غوصه بالطائرة الصاروخية، وأن العديد من الأشخاص على الأرض سمعوا دويّ اختراق حاجز الصوت. ويزعم أنه في 6 يوليو 1944، تم قياس سرعة ديتمار، الذي كان يقود طائرة Me 163B V18، التي تحمل الرمز الأبجدي Stammkennzeichen VA+SP، عند 1130  كم/ساعة (702  ميل/ساعة). ^{[ 21 ]} ومع ذلك، لا يوجد أي دليل على هذه الرحلة في أي من المواد من تلك الفترة، والتي استولت عليها قوات الحلفاء ودرستها بشكل مكثف. ^{[ 22 ]} وقد سُجّلت سرعة ديتمار رسميًا عند 1004.5  كم/ساعة (623.8  ميل/ساعة) في رحلة أفقية في 2 أكتوبر 1941 على متن النموذج الأولي Me 163A V4 . وصل إلى هذه السرعة بأقل من قوة المحرك القصوى، خشيةً من اهتزازات ما فوق الصوت. لم يدّعِ ديتمار نفسه أنه كسر حاجز الصوت في تلك الرحلة، وأشار إلى أن السرعة سُجّلت فقط بواسطة نظام معلومات الطيران الآلي (AIS). مع ذلك، فقد نسب لنفسه الفضل في كونه أول طيار "يقترب من حاجز الصوت". ^{[ 17 ]}

خلال هذه الفترة، حلّقت عدة مركبات غير مأهولة بسرعات تفوق سرعة الصوت. ففي عام 1933، قام مصممون سوفييت يعملون على مفاهيم المحركات النفاثة الضاغطة بتشغيل محركات تعمل بالفوسفور من مدافع المدفعية للوصول بها إلى سرعات تشغيلية. من المحتمل أن يكون هذا قد أنتج أداءً يفوق سرعة الصوت يصل إلى ماخ 2، ^{[ 23 ]} ولكن هذا لم يكن بسبب المحرك وحده. في المقابل، تمكن الصاروخ الباليستي الألماني V-2 من اختراق حاجز الصوت أثناء الطيران بشكل روتيني، وذلك لأول مرة في 3 أكتوبر 1942. وبحلول سبتمبر 1944، كان صاروخ V-2 يصل بشكل روتيني إلى ماخ 4 (1200 متر/ثانية، أو 3044 ميل/ساعة) أثناء الهبوط النهائي.  

في عام 1942، بدأت وزارة الطيران البريطانية مشروعًا سريًا للغاية بالتعاون مع شركة مايلز للطائرات لتطوير أول طائرة في العالم قادرة على اختراق حاجز الصوت. أسفر المشروع عن تطوير النموذج الأولي للطائرة مايلز إم.52 النفاثة، المصممة للوصول إلى سرعة 1600 كيلومتر في الساعة (417 مترًا في الثانية) (أكثر من ضعف الرقم القياسي للسرعة آنذاك) في الطيران الأفقي، وللصعود إلى ارتفاع 11 كيلومترًا في دقيقة ونصف .       

أُدمجت عدة ميزات متقدمة في تصميم الطائرة M.52 الناتج، والذي جاء ثمرة استشارة خبراء في مؤسسات حكومية مطلعين على أحدث ما توصلت إليه الديناميكا الهوائية فوق الصوتية . وعلى وجه الخصوص، تميز التصميم بمقدمة مخروطية الشكل، لتقليل مقاومة الهواء فوق الصوتية، ^{[ 24 ]} وحواف أمامية حادة للأجنحة. واستخدم التصميم أجنحة رقيقة للغاية ذات مقطع ثنائي التحدب، اقترحها جاكوب أكيريت لتقليل مقاومة الهواء . وتم قص أطراف الأجنحة لإبعادها عن موجة الصدمة المخروطية المتولدة من مقدمة الطائرة. وبلغ قطر جسم الطائرة 5 أقدام، مع خزان وقود حلقي حول المحرك. ^{[ 25 ]}

كان من الإضافات الحاسمة الأخرى استخدام المثبت الذي يعمل بالطاقة ، والمعروف أيضًا بالذيل المتحرك بالكامل ، أو الذيل الطائر ، وهو عنصر أساسي للتحكم في الطيران فوق الصوتي وفوق الصوتي، والذي يتناقض مع أسطح الذيل المفصلية التقليدية (المثبتات الأفقية) المتصلة ميكانيكيًا بعمود تحكم الطيار . أصبحت أسطح التحكم التقليدية غير فعالة عند السرعات دون الصوتية العالية التي كانت تحققها المقاتلات آنذاك في الانقضاضات، وذلك بسبب القوى الديناميكية الهوائية الناتجة عن تشكل موجات الصدمة عند المفصل وحركة مركز الضغط للخلف ، والتي يمكن أن تتجاوز مجتمعةً قوى التحكم التي يمكن للطيار تطبيقها ميكانيكيًا، مما يعيق التعافي من الانقضاض. ^{[ 26 ] [ 27 ]} كان انعكاس التحكم عائقًا رئيسيًا أمام الطيران فوق الصوتي المبكر ، وهي الظاهرة التي تتسبب في تغيير اتجاه مدخلات الطيران (عصا التحكم، الدفة) عند السرعات العالية؛ وقد كانت سببًا في العديد من الحوادث والحوادث الوشيكة. يُعدّ المثبت الأفقي ضروريًا لعبور الطائرة نطاق السرعة فوق الصوتية بأمان، دون فقدان السيطرة عليها. وكانت طائرة مايلز إم.52 أول طائرة تُطبّق هذا الحل، والذي أصبح منذ ذلك الحين مُعتمدًا عالميًا.

في البداية، كان من المقرر أن تستخدم الطائرة أحدث محركات فرانك ويتل ، وهو محرك باور جيتس W.2/700 ، والذي كان سيمكنها من الوصول إلى سرعة تفوق سرعة الصوت فقط في غطسة ضحلة. ولتطوير نسخة تفوق سرعة الصوت بالكامل من الطائرة، كان سيتم توفير قوة دفع إضافية بإضافة المعزز رقم 4 الذي يوفر تدفق هواء إضافي من مروحة أنبوبية وإعادة تسخين خلف المروحة. ^{[ 28 ]}

على الرغم من إلغاء المشروع في نهاية المطاف، فقد استُخدم البحث لبناء نموذج غير مأهول بنسبة 30% من طائرة M.52، والذي حقق سرعة 1.38 ماخ في رحلة تجريبية ناجحة ومضبوطة على مستوى فوق صوتي وفوق صوتي في أكتوبر 1948؛ وكان هذا إنجازًا فريدًا في ذلك الوقت، حيث قدم "بعض المصداقية للديناميكا الهوائية لطائرة M.52 التي استند إليها النموذج". ^{[ 29 ]}

في غضون ذلك، حقق طيارو الاختبار سرعات عالية في طائرة دي هافيلاند دي إتش 108 ذات الجناح المائل بدون ذيل . وكان من بينهم جيفري دي هافيلاند الابن ، الذي لقي حتفه في 27 سبتمبر 1946 عندما تحطمت طائرته دي إتش 108 بسرعة تقارب 0.9 ماخ. ^{[ 30 ]} وقد لُقّب جون ديري بـ"أول طيار بريطاني أسرع من الصوت" ^{[ 31 ]} بسبب غطسة قام بها في طائرة دي إتش 108 في 6 سبتمبر 1948.

وقّعت وزارة الطيران البريطانية اتفاقية مع الولايات المتحدة لتبادل جميع بياناتها وتصاميمها البحثية عالية السرعة، بما في ذلك تلك الخاصة بالطائرة M.52، ^{[ 32 ]} مع أبحاث أمريكية مماثلة، لكن الولايات المتحدة تراجعت عن الاتفاقية، ولم يُقدّم أي شيء في المقابل. ^{[ 33 ]}

كانت طائرة بيل إكس-1 ، أول طائرة أمريكية مأهولة مصممة لكسر حاجز الصوت، تشبه ظاهريًا طائرة مايلز إم.52، لكنها تميزت بذيل أفقي مرتفع لتجنب تأثير دوامات الهواء الناتجة عن الأجنحة. وبالمقارنة مع الذيل المتحرك بالكامل في طائرة إم.52، استخدمت إكس-1 ذيلًا تقليديًا مزودًا بمصاعد، بالإضافة إلى مثبت متحرك للحفاظ على التحكم أثناء عبور حاجز الصوت. وعلى متن إكس-1، أصبح تشاك ييغر أول شخص يحقق ذلك في طيران أفقي في 14 أكتوبر 1947، محلقًا على ارتفاع 45,000  قدم (13.7  كيلومترًا). وقدّم جورج ويلش ادعاءً معقولًا، وإن لم يتم التحقق منه رسميًا، بأنه كسر حاجز الصوت في 1 أكتوبر 1947، أثناء قيادته طائرة نورث أمريكان إكس بي-86 (المعروفة لاحقًا باسم إف-86 سابر). كما ادعى ويلش أنه كرر رحلته الأسرع من الصوت في 14 أكتوبر 1947، أي قبل 30 دقيقة من كسر ييغر لحاجز الصوت على متن بيل إكس-1. على الرغم من أن الأدلة المستقاة من الشهود والأجهزة تشير بقوة إلى أن ويلش قد حقق سرعة تفوق سرعة الصوت، إلا أن الرحلات لم تخضع للمراقبة المناسبة ولم يتم الاعتراف بها رسميًا. وقد حققت طائرة XP-86 رسميًا سرعة تفوق سرعة الصوت في 26 أبريل 1948. ^{[ 34 ]}

في 14 أكتوبر 1947، بعد أقل من شهر على إنشاء القوات الجوية الأمريكية كفرع مستقل، تُوِّجت الاختبارات بأول رحلة طيران أسرع من الصوت مأهولة، بقيادة النقيب تشارلز "تشاك" ييغر من القوات الجوية على متن الطائرة رقم 46-062، التي أطلق عليها اسم "غلاموروس غلينيس" . انطلقت الطائرة الصاروخية من حجرة قنابل طائرة B-29 معدلة خصيصًا، وانزلقت حتى هبطت على مدرج. تُعدّ الرحلة رقم 50 من طراز XS-1 أول رحلة سجلت فيها الطائرة X-1 سرعة تفوق سرعة الصوت، حيث بلغت سرعتها القصوى 1.06 ماخ (361  م/ث، 1299  كم/س، 807.2  ميل/س).

نتيجةً لأول رحلةٍ أسرع من الصوت للطائرة X-1، قررت الجمعية الوطنية للملاحة الجوية منح جائزة كولير لعام 1947 لثلاثة مشاركين رئيسيين في البرنامج. وقد كرّم الرئيس هاري إس. ترومان في البيت الأبيض كلاً من لاري بيل لشركة بيل للطائرات، والكابتن ييغر لقيادته الرحلات، وجون ستاك لمساهماته في الجمعية الوطنية للملاحة الجوية . ^{[ 35 ]}

كانت جاكي كوكران أول امرأة تكسر حاجز الصوت، وهو ما فعلته في 18 مايو 1953، حيث قادت طائرة مستعارة من سلاح الجو الملكي الكندي ، وكان ييغر يرافقها. ^{[ 36 ]}

في 3 ديسمبر 1957، أصبحت مارغريت تشيس سميث أول امرأة في الكونغرس تكسر حاجز الصوت، وقد فعلت ذلك كراكبة في طائرة إف-100 سوبر سابر يقودها الرائد كلايد غود من سلاح الجو. ^{[ 37 ]}

في أواخر الخمسينيات من القرن العشرين، تمكن ألين رولي  ، وهو صحفي بريطاني، من الطيران في طائرة سوبر سابر بسرعة 1000 ميل في الساعة، وكان من بين المدنيين غير الأمريكيين القلائل الذين تجاوزوا سرعة الصوت، ومن بين المدنيين القلائل في أي مكان الذين قاموا بمثل هذه الرحلة. ^{[ 38 ]}

في 21 أغسطس 1961، تجاوزت طائرة دوغلاس دي سي-8-43 (رقم التسجيل N9604Z) سرعة الصوت (ماخ 1) بشكل غير رسمي في غطسة مُتحكم بها خلال رحلة تجريبية في قاعدة إدواردز الجوية، وذلك وفقًا لما لاحظه وأبلغ عنه طاقم الطائرة؛ وكان الطاقم يتألف من ويليام ماغرودر (الطيار)، وبول باتن (مساعد الطيار)، وجوزيف توميتش (مهندس الطيران)، وريتشارد إتش. إدواردز (مهندس اختبار الطيران). ^{[ 39 ]} وكانت هذه أول رحلة أسرع من الصوت لطائرة مدنية، وقد تحققت قبل طائرتي الكونكورد وتوبلوكست 144. ^{[ 39 ]}

مع ازدياد فهم علم الطيران عالي السرعة، أدت عدة تغييرات إلى إدراك سهولة اختراق "حاجز الصوت" في ظل الظروف المناسبة. ومن بين هذه التغييرات: استخدام الأجنحة الرقيقة ذات الانحناء الجانبي ، وقاعدة المساحة ، ومحركات ذات أداء متزايد باستمرار. وبحلول خمسينيات القرن العشرين، كان بإمكان العديد من الطائرات المقاتلة اختراق حاجز الصوت بشكل روتيني أثناء الطيران الأفقي، على الرغم من أنها كانت تعاني غالبًا من مشاكل في التحكم أثناء ذلك، مثل ظاهرة "الانحناء المفاجئ " (Mach tuck ). أما الطائرات الحديثة، فتستطيع عبور "الحاجز" دون مشاكل في التحكم. ^{[ 40 ]}

بحلول أواخر الخمسينيات، أصبح هذا الموضوع مفهوماً جيداً لدرجة أن العديد من الشركات بدأت بالاستثمار في تطوير طائرات أسرع من الصوت، أو ما يُعرف اختصاراً بـ SST ، معتقدةً أن ذلك يُمثل الخطوة "الطبيعية" التالية في تطور صناعة الطيران. إلا أن هذا لم يحدث بعد. فعلى الرغم من دخول طائرتي الكونكورد وتوبوليف تو-144 الخدمة في السبعينيات، فقد تم إخراجهما من الخدمة لاحقاً دون استبدالهما بتصاميم مماثلة. وكانت آخر رحلة لطائرة كونكورد في الخدمة عام 2003. وعلى الرغم من عودة الاهتمام بهذا المجال في العقد الثاني من الألفية، فإنه حتى عام 2024 لم تكن هناك أي طائرات تجارية أسرع من الصوت في الخدمة. ^{[ 41 ]}

على الرغم من أن طائرتي الكونكورد وتو-144 كانتا أول طائرتين تنقلان ركابًا تجاريين بسرعات تفوق سرعة الصوت، إلا أنهما لم تكونا أول أو الوحيدتين من الطائرات التجارية التي تخترق حاجز الصوت. ففي 21 أغسطس 1961، اخترقت طائرة دوغلاس دي سي-8 حاجز الصوت بسرعة  1.012 ماخ، أي 1240  كم/ساعة (776.2  ميل/ساعة)، أثناء غطسة مُتحكم بها عبر عمق 12510  مترًا (41088  قدمًا). وكان الغرض من الرحلة جمع بيانات حول تصميم جديد للحافة الأمامية للجناح. ^{[ 42 ]}

في 12 يناير 1948، أصبحت مركبة صاروخية غير مأهولة من طراز نورثروب أول مركبة برية تخترق حاجز الصوت. في منشأة اختبار عسكرية بقاعدة مورو الجوية (التي تُعرف الآن باسم قاعدة إدواردز الجوية ) في كاليفورنيا ، بلغت سرعتها القصوى 1640  كيلومترًا في الساعة (1019  ميلًا في الساعة) قبل أن تنحرف عن مسارها. ^{[ 43 ] [ 44 ]}

في الخامس عشر من أكتوبر عام ١٩٩٧، وفي مركبة صممها وبناها فريق بقيادة ريتشارد نوبل ، أصبح طيار سلاح الجو الملكي البريطاني آندي غرين أول شخص يكسر حاجز الصوت بمركبة برية وفقًا لقواعد الاتحاد الدولي للسيارات . وقد حققت المركبة، التي أُطلق عليها اسم " ثراست إس إس سي " (السيارة الأسرع من الصوت)، هذا الرقم القياسي بعد خمسين عامًا ويومًا واحدًا من أول رحلة أسرع من الصوت قام بها ييغر .