В понедельник после обеда жители Латвии — Риги, Елгавы, Тукумса и других городов — сообщали о двух сильных хлопках, напоминающих взрывы. В Минобороне порталу Delfi сообщили, что звук был вызван сверхзвуковыми полетами самолетов союзников НАТО на разрешенной высоте. Но почему хлопки были слышны во многих регионах страны?
Люди часто заблуждаются, что такие хлопки могут быть слышны только тогда, когда самолет пересекает звуковой барьер — как бы "пробивая" невидимую стену. На самом же деле это постоянный эффект, пока самолет летит выше скорости звука. Поэтому люди в Риге, Елгаве и других местах слышали хлопки там, где самолет пролетал со скоростью выше скорости звука. Это не означало, что истребители раз за разом преодолевали звуковой барьер.
Для краткого пояснения того, как возникают эти громкие хлопки, проведем аналогию с распространением волн в воде. Если вылить в воду масло, волны будут распространяться концентрически и равномерно во всех направлениях. Подобно звуковым волнам в воздухе от стационарного источника звука, они распространяются равномерно во всех направлениях. Но если мы поедем на лодке со скоростью выше скорости волн, то перед лодкой (по направлению движения) волн не будет — они образуют клин за лодкой.
То же самое и с движущимися источниками звука, только скорость звука намного выше скорости волн, распространяющихся по воде, но мы можем наблюдать эти звуковые эффекты каждый день — все слышали, как звуки воющих сирен меняются по мере приближения аварийного транспорта к наблюдателю. Вначале звук кажется выше (более короткая волна), но когда машина проезжает мимо, звук становится заметно ниже (более длинная волна). Анимация ниже поможет лучше понять написанное.
Сверхзвуковые самолеты доводят все это до экстремального уровня — как только звуковой барьер превышен, звуковые волны больше не распространяются быстрее самого объекта (самолета) — логично, поскольку они "опережают" звук. Если самолет летит со скоростью, превышающей скорость звука, то вы какое-то время ничего не услышите, даже если долго будете видеть приближающийся самолет. Все звуковые волны, создаваемые этим движущимся объектом, остаются позади него. Но когда самолет пролетает над головой, происходит большой "взрыв".
На самом деле иногда мы можем услышать даже два отдельных хлопка, одинаковой громкости, и между ними слишком короткий промежуток. Это возможно иногда. Два хлопка вызваны волной давления, которая генерируется в форме конуса как в носовой, так и в хвостовой части самолета. Когда эта волна достигает места, где стоит наблюдатель, также раздается основательный хлопок. Чем выше летит самолет, тем шире будет площадь на земле, где этот хлопок будет слышен, поскольку речь идет о конусе. На больших высотах парабола, которая образована основанием конуса, достигающим земли, также будет больше. NASA пишет, что если самолет летит на высоте 300 метров, то хлопок на земле будет распространяться на одну милю или 1,6 километра. Так что если самолет будет лететь на высоте одного километра, то звук на земле распространится уже на пять километров вокруг.
На интенсивность звука также влияет скорость полета, плотность атмосферы, форма самолета, размер, масса и другие факторы, но самое главное — эффект хлопка появляется не только в тот момент, когда самолет превышает скорость звука, он постоянен, пока самолет летит со сверхзвуковой скоростью.
