عندما تتجاوز سرعة الطائرة سرعة الصوت البالغة حوالي 1192 كم/ساعة، فإنها تضغط الهواء أمامها مما يؤدي لتشكل موجات ضغط تنتشر من أمام الطائرة إلى خلفها، تماماً كما يحدث عندما يخترق قارب الماء بسرعة عالية، هذه الموجات بسبب السرعة لاتتلاشى بل تتجمع مع بعضها لتشكل غالباً موجة واحدة كبيرة على شكل مخروط رأسه في مقدمة الطائرة وقاعدته خلفها، هذه الموجة تسبب اضطرابات في الهواء وعندما تصل آذاننا تُسمع أشبه بصوت انفجار أو رعد وتسبب أضرار على زجاج المنازل والسيارات، تعرف هذه الظاهرة باسم سونيك بووم أو الطفرة الصوتية الناجمة عن اختراق حاجز الصوت.

تمنع هذه المشكلة الطيران المدني من السير بسرعات أعلى من الصوت نظراً للضجيج والمخاطر التي قد تسببها في الأماكن المدنية، وهذا كان أهم أسباب انتهاء العمل بالطائرة المدنية الفوق صوتية الوحيدة كونكورد عام 2003.

ابتكر فريق بحثي في جامعة نورث وسترن بوليتكنيكال في الصين تصميم جديد للأجنحة للحد من هذه الطفرة الصوتية، يحتوي هذا التصميم على ثقوب في الجناح تقلل بشكل فعال من شدة أمواج الصدمة وتحسن الكفاءة الديناميكية للطائرات.

تبقى هذه الثقوب مغلقة حتى تتجاوز سرعة الطائرة سرعة الصوت وإلا فإنها ستؤثر على تحليق الطائرة، فالطائرة ترتفع بسبب فرق الضغط فوق وتحت الجناح حسب مبدأ برنولي: فعندما تسرع الطائرة يصبح تدفق الهواء أسرع على السطح العلوي للجناح والضغط أقل منه على السطح السفلي مما يؤدي لتولد قوة رفع.

ووجد فريق البحث من خلال المحاكاة الحاسوبية وتجارب عملية في نفق الرياح لاختبار الأجنحة أن تصميم ثقوب محددة على الأجنحة يمكن أن يخفف من موجات الصدمة ويقلل الاهتزازات.

ويتم تجهيز الفتحات بمضخة هواء يمكنها التحكم بشدة مرور الهواء, وهذا سيؤدي حتما لتقليل قوة الرفع لأن فرق الضغط سيقل لكن الباحثون وجدوا أنه يحسن أداء الطائرة بشكل عام لأنه يقلل قوة السحب حتى لو تسبب ببعض الخسارة في قوة الرفع.

وهكذا فقد ابتكر الباحثون الصينيون طريقة جديدة للتخفيف من طفرة الصوت المزعجة المرتبطة بالرحلات الجوية الأسرع من الصوت. من خلال إدخال ثقوب موضوعة بعناية في أجنحة الطائرات، يهدفون إلى تقليل شدة موجات الصدمة وتحسين الأداء العام للطائرة. يمكن أن يمهد هذا الاختراق الطريق لعودة السفر الجوي التجاري الأسرع من الصوت.