Nad americkým Washingtonem se v neděli odpoledne ozvala rána tak silná, že spustila alarmy zaparkovaných aut. Hluk způsobil sonický třesk, když stíhačka F-16 pronásledující letoun odchýlený ze své trasy překonala rychlost zvuku.
Sonický třesk rozechvěl Washington. Vyvolala ho stíhačka pronásledující cessnu
Malý proudový letoun Cessna Citation odstartoval podle Federálního úřadu pro letectví (FAA) v neděli ze státu Tennessee a měl namířeno na Long Island východně od New Yorku. Nad tímto městem se ale z dosud neznámých důvodů otočil a zamířil nad Washington, než se kolem 15:30 místního času zřítil ve Virginii u obce Montebello. Na jeho palubě zemřeli čtyři lidé.
Přeletem nad americkou metropolí se letadlo dostalo do blízkosti jedné z nejostřeji střežených částí amerického vzdušného prostoru. Letectvo proto vyslalo do vzduchu nejméně jednu stíhačku F-16. Nejmenovaní činitelé agentuře Reuters řekli, že stíhačky havárii cessny nezpůsobily.
Letadlo patřilo floridské společnosti Encore Motors. Její majitel John Rumpel řekl médiím, že na palubě byla jeho dcera a vnučka, její chůva a pilot. Dodal, že se vraceli domů na Long Island po pobytu u něj. Proč letadlo nad Washingtonem nereagovalo na výzvy a proč následně havarovalo, zatím není jasné.
Trasa cessny:
Když exploduje zvuk
Silná rána, která v neděli odpoledne vystrašila obyvatele Washingtonu, je označována jako aerodynamický nebo akustický třesk. Vzniká v okamžiku, kdy letadlo překročí rychlost zvuku, což je kolem 1235 kilometrů za hodinu. Je výsledkem narušení rovnovážného stavu, který se v místě nacházel před průletem stroje.
Překročí-li letadlo rychlosti zvuku, pak poruchy, které svým pohybem ve vzduchu způsobuje, nechává za sebou. Tyto poruchy se šíří rychlostí zvuku a letadlo se pohybuje do prostředí, které je v klidu, není narušené žádnou zvukovou vlnou.
Když se poruchy šíří, vytvářejí kužel. Protože je prostředí (vzduch) mimo tento kužel v klidu, dochází pohybem tělesa do tohoto prostředí ke skokové změně hustoty prostředí, a tedy i tlaku. Tuto skokovou změnu tlaku vědci označují jako ráz, který se pak šíří prostředím jako rázová vlna.
Nejhlasitěji je rázová vlna vnímána přímo pod dráhou pohybujícího se tělesa. I když je rázová vlna vytvářena tělesem po celou dobu jeho nadzvukového pohybu, případný pozorovatel může slyšet rázovou vlnu pouze jednou.
Problém pro letectví
Sonický třesk představoval pro letectví značný problém od dob, kdy se letadla naučila létat rychle. Protože se při něm mění vlastnosti média, jímž se letadlo pohybuje, velmi snadno během něj může dojít ke ztrátě ovladatelnosti stroje. Mnohokrát se o tom přesvědčili piloti testovacích letadel ke konci druhé světové války.
Prvním, kdo z nich hranici zvuku pokořil, byl Američan Charles „Chuck“ Yeager, který se do dějin letectví zapsal 14. října 1947, když v experimentálním raketovém letounu Bell X-1 dosáhl rychlosti 1127 kilometrů v hodině.
Chuck Yeager
Dalším problémem je, že tento třesk může poškodit předměty nebo lidské zdraví na povrchu Země – proto se nesmí létat nadzvukovou rychlostí nad pevninou. Představovalo to omezení například pro legendární letouny Concorde, které směly létat maximální rychlostí pouze nad oceánem a nad souší musely vždy zpomalovat pod rychlost zvuku.
Létat nad pevninou nadzvukovou rychlostí je pro civilní letadla v současnosti nezákonné. Vojenské letouny mají povoleno překročení rychlosti zvuku jen ve velkých výškách. Kdykoli je to možné, požaduje americká vláda, aby nadzvukové lety byly prováděny „nad otevřenou vodou, ve výšce nad 3000 metrů, ne blíže než 20 kilometrů od pobřeží. Nadzvukové operace nad pevninou musí být prováděny ve výšce nad tři kilometry, anebo, pokud je to níže, pak jen ve speciálně určených oblastech,“ uvádí americké letectvo.
Oblasti určené pro nadzvukové lety schvaluje letectvo a Federální letecký úřad.
Letadla při sonickém třesku
Bič a hrom
Podle deníku The Washington Post může sonický třesk rozbít okna, pro lidi na zemi je ale riziko malé. „Budovy v dobrém stavu by neměly být poškozeny tlakem menším než 6,8 kilopascalů,“ uvádí letectvo. „Obvykle je ale přitom vystavení budov sonickému třesku nižší než 0,8 kilopascalů.“
Nejsilnější sonický třesk, který byl kdy zaznamenán, byl způsoben letounem F-4 letícím ve výšce asi třicet metrů na zemí. Podle amerického letectva ale ani tento extrémně nízký průlet nezpůsobil zranění výzkumníkům, kteří mu byli vystaveni.
Tento jev je sice nejčastěji spojován s letadly, ale ve skutečnosti se objevuje mnohem častěji, a dokonce se ho věda naučila i využívat pro lidské blaho.
Letoun F-18 překonávající hranici zvuku
V té nejmenší síle se vyskytuje u obyčejného prásknutí bičem; při správném prásknutí se totiž špička biče urychlí na rychlosti větší, než je rychlost zvuku, a výsledkem je aerodynamický třesk provázející rázovou vlnu. Naopak nejsilnějším a také nejčastějším projevem sonického třesku je hrom. Tedy výboj blesku, který je provázený vznikem rázové vlny. Zahřátá plazma se totiž prudce rozpíná, tlačí na okolní vzduch a výsledný pohyb je tak rychlý, že vyvolává rázovou vlnu.
Řada lidí se setkala i s pozitivním dopadem rázové vlny. Od sedmdesátých let dvacátého století se pro ničení ledvinových kamenů používá metoda, která se jmenuje neinvazivní litotripse. Lékaři při ní vysílají do těla pacienta impuls, který měkkými tkáněmi projde bez odporu, ale jeho energie se uvolní při nárazu do kamínku. Opakovaným účinkem rázových vln pak dochází k jeho postupnému rozdrobení na malé úlomky.