Sonický třesk rozechvěl Washington. Vyvolala ho stíhačka pronásledující cessnu

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.

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
Zdroj: Wikimedia Commons

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
Zdroj: NASA

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
Zdroj: Wikimedia Commons

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. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Americká vědkyně vytvořila umělé buňky, které se umí samy rozmnožovat

Dělí se, replikují svůj genom, vypadají jako živé. Ale tyto buňky vznikly pod rukama vědců v laboratoři. Od opravdového umělého života je sice dělí ještě propast, ale jsou prvním náznakem toho, jak by v budoucnosti mohl vypadat.
před 9 hhodinami

Obři na jídelníčku. První obyvatelé Ameriky byli specialisté na lov megafauny

Nejstarší původní obyvatelé Ameriky se velmi úzce potravně specializovali.. Kamkoliv na tomto kontinentu vkročili – od Aljašky až po nejjižnější části Latinské Ameriky – tam lovili tu největší možnou kořist. Tedy zvířata, která se dnes označují za megafaunu.
před 11 hhodinami

Tři mohyly, 150 generací pohřbívání. Čeští archeologové popsali unikátní místo

Více než čtyři a půl tisíce let se pravěké civilizace vracely na pohřebiště v polských Muszkowicích. Na dlouholetý význam tohoto posvátného místa přišli společně čeští a polští archeologové. Zatímco většinu podobných mohyl v tuzemsku zničilo intenzivní zemědělství, v Muszkowicích se pohřebiště dochovala včetně nadzemních částí.
před 12 hhodinami

Bakteriofágy pronikají do zlatého stafylokoka jako „vesmírní mariňáci“

Otázku, jak zabít zlatého stafylokoka, tedy nebezpečnou bakterii, která v Česku připraví o život až stovky lidí ročně, pomáhá zodpovědět nový výzkum vědců z CEITEC Masarykovy univerzity. Ti odhalili, jak bakteriofágy – viry napadající bakterie – překonávají mimořádně silnou buněčnou stěnu bakterií, mezi které patří právě i zlatý stafylokok.
před 14 hhodinami

V tropickém Pacifiku nastaly podmínky jevu El Niňo, uvedli výzkumníci

V tropickém Paficiku nastaly podmínky klimatického jevu El Niňo, uvedla novozélandská výzkumná organizace Earth Sciences (ESNZ). Varovala také, že dopady na počasí na Novém Zélandu se v nadcházejících měsících pravděpodobně zintenzivní, připojila agentura Reuters. ESNZ se oznámením výskytu El Niňa v sezonní klimatické předpovědi připojila ke svým protějškům v Austrálii, Japonsku a USA, napsal web RNZ.
včeraAktualizovánopřed 17 hhodinami

Nebyl to vrah, ale prvok. Vědci vysvětlili záhadnou renesanční smrt

Dva z nejmocnějších mužů renesanční Itálie zemřeli ze stejného důvodu. Prokázala to studie, jejíž autoři zkoumali ostatky synů Cosima di Medici. U jednoho z nich se spekulovalo o vraždě arzénem, ale vědci teď dokázali, že to byla malárie.
1. 7. 2026

První důkaz o obřích dinosaurech v Antarktidě ležel roky v šuplíku

V Antarktidě žili v pravěku dinosauři – to je obecně známé tvrzení, za kterým se ale skrývá spousta problémů. Vědci o tom totiž vědí nečekaně krátkou dobu a důkazů je mnohem méně, než se tuší. Paleontologové teď popsali, jak náhodný byl objev prvního obřího antarktického dinosaura.
1. 7. 2026

Meteorologové překopali systém výstrah

Od středy 1. července 2026 přechází Český hydrometeorologický ústav na nový výstražný systém. Ten dosavadní byl založený na klimatologických měřítcích, ten nový se ale soustředí už hlavně na dopady těchto nebezpečných meteorologických a hydrologických jevů. Změn je ale víc.
1. 7. 2026

Evropský pohled