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

NASA mohla omylem kolonizovat Mars, naznačují vlastnosti „nesmrtelné“ bakterie

Americká vesmírná agentura NASA objevila před několika lety v opakovaně čištěné laboratoři bakterii, která přežila desítky pokusů o dezinfekci. Teď vědci popsali, jak to organismus dělá, a také potenciální dopady těchto schopností.
před 13 hhodinami

Vědci na Trutnovsku našli v trase D11 hromadné vojenské hroby z 18. a 19. století

Vědci v trase budoucí dálnice D11 v úseku mezi Jaroměří a Trutnovem objevili hromadné vojenské hroby z 18. a 19. století, které považují za mimořádný archeologický soubor doplňující poznání tehdejších válečných konfliktů. Kromě hrobu z druhé slezské války z roku 1745, o kterém již informovali, našli také tři z roku 1866.
před 16 hhodinami

Ničivé počasí v části Asie není náhoda, ale klimatické varování, tvrdí vědci

Jihovýchodní Asie letos čelí neobvykle silným bouřím. Počet obětí povodní a sesuvů půdy v Indonésii, na Srí Lance a v Thajsku dosud přesáhl 1400, přičemž více než tisícovka lidí se stále pohřešuje. V Indonésii zůstávají celé vesnice odříznuté od zbytku světa poté, co voda zničila mosty a silnice. Tisíce lidí na Srí Lance nemají přístup k pitné vodě, zatímco thajský premiér přiznal nedostatečnou reakci své vlády, píše agentura AP.
před 18 hhodinami

Stárnutí ženských vajíček se dá zvrátit, zjistili náhodou čeští vědci

Projevy stárnutí ženských vajíček, takzvaných oocytů, je možné zvrátit a jejich poškození opravit. To, co bylo dosud považováno za biologicky nemožné, dokázal mezinárodní tým vedený reprodukční bioložkou Helenou Fulkovou z Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR, který o průlomu informoval v tiskové zprávě. Výsledky zveřejnil časopis Aging Cell. Podle vědců otevírají závěry práce nové otázky o biologii stárnutí a také prostor pro vývoj budoucích léčebných postupů.
před 19 hhodinami

Univerzitní spin-offy sílí. Pomáhají výzkumu a míří do světového byznysu

Univerzitní firmy, takzvané spin-offy, které vysokým školám přinášejí zisk, jsou v zahraničí běžné. V tuzemsku se tento model prosazuje pomaleji. Na konferenci v Ostravě, pořádané agenturou CzechInvest, zazněly příklady úspěšných firem, které dokážou z akademického výzkumu vytvořit mezinárodně konkurenceschopný produkt i finanční přínos pro vysoké školy.
před 21 hhodinami

Humanoidů v Číně vzniká spousta, kupuje je málokdo. Země se bojí bubliny

Čína vsadila na to, že se stane světovou velmocí v humanoidních robotech. Podle několika analýz ale možná přišla s touto technologií příliš brzy, protože reálně o ni není příliš zájem.
před 23 hhodinami

Cukry, „guma“ a prach mrtvých hvězd. Vědci prozkoumali vzorky z asteroidu Bennu

Když v září roku 2023 dostali vědci do rukou vzorky z mise Osiris-REx, která prostudovala temný asteroid Bennu, věděli, že drží poklad, jehož hodnota se nedá vyjádřit čísly. Analýza od té doby přináší pořád nová překvapení. Teď rovnou tři současně – a to ve formě informací o Sluneční soustavě a původu života. Vědci ve třech na sobě nezávislých studiích odhalili ve vzorcích cukry nepostradatelné pro život, v kosmu dosud nepozorovanou gumovitou látku a také nečekaně vysoký výskyt prachu vzniklého při explozích supernov.
3. 12. 2025

Borelie jsou mazané. Čeští vědci popsali první okamžiky infekce

Tým vědců z Biologického centra Akademie věd přinesl nové zásadní poznatky o tom, jak probíhá první fáze infekce lymské boreliózy těsně po přenosu z klíštěte.
3. 12. 2025
Načítání...