为何飞机在飞行时身后有一道长长的白线,它是如何形成的呢?有时我们抬头看向天空,可以看到有一架飞机身后拖出一条长长的白色尾巴,飞机留下的白线是什么呢?他们又是如何形成的呢?
很多人认为这是喷气式飞机喷射出来的烟雾,实际上它是由飞机排出的废气和空气在混合以后,水汽凝结而成的特殊云系。对此,航空飞行器以及航空气象学将这种现象称为飞机尾迹,也可以叫做尾迹云。我们都知道,飞机在飞行过程中会消耗大量的燃料,由此产生出的水汽和部分热量已废弃的形式排入到飞机的外部,进入到大气层中,和周围的空气在短时间混合以后变成了凝结尾迹,其形成过程是不是和露水、霜以及空气中的云很相似呢?
这种凝结 尾迹和上面所说的自然现象毫无关联,飞机在飞行时排出的废气和空气形成的混合气体的饱和程度是由热量和水汽增量之间的净效应所决定的,只有在增湿效应更加明显、更高于固定的临界值时,才会产生凝结 尾迹。相反,增热效应占优势地位,就不会发生凝结现象,从而也不会形成凝结尾迹。废气中的增热和增湿效应是属于恒定值的,所以具体还要看空气中的湿度、温度以及大气压力累积云的形成。要满足哪些条件呢?
首先,空气中的湿度必须要足够大,也就是说空气中要有充足的水分才能凝结成小冰晶,再就是周围的温度要足够的,若温度太高,就很难形成凝结尾迹。一般来说,只有在温度低于零下40度的时候才可以看到飞机拉线。据有关资料显示,飞机在拉线时,空气的温度大约在零下41度到零下60度之间,约占出现飞机尾迹的86%。这时你可能会感到疑惑了,为何在夏天也能看到飞机拉线呢?
夏天的时候,虽然说总体温度很高,且越靠近地面温度越高,但温度每上升一千米,温度就会下降六度。而客机的巡航高度通常在九千米或者是一万两千米左右,假设地面温度达到了30度,那么在距离地面一万两千米的高空中,温度大约为零下42度,也可以产生 尾迹云。
除此之外,天气很晴朗且没有风的时候,并且只是说阴天,就不会出现危机云,只是在阴天云层较多,容易遮挡我们的视线,飞机拉线就很难被看到,而刮风的话就会将北极云给刮跑了。我们在国庆节时就会看到天安门上空有飞机在表演,在他们身后有五颜六色的 尾迹云,这又是如何形成的?
我们要清楚的是,客机在执飞时产生的尾迹云并不会受机场控制,而飞机在表演中的拉线飞行员是可以控制的。现在世界各国的飞行表演中,比较常见的飞机拉线的方式主要有两种:
第一种就是喷射硫酸干,只有和空气中的水汽结合就能形成烟雾,这是由于三氧化二硫和水分子发生反应,从而形成的烟雾状的硫酸。
第二种就是将柴油喷在飞机的喷气口,经过燃烧以后就能形成烟雾,而我们看到的五颜六色的彩色烟带,其实就是往里面添加了不同颜色的燃料气呀。又是如何影响飞机尾迹的呢?
飞机机翼会导致机翼周围的气压下降,从而使得温度下降,这两者的综合效应会让空气中的水凝结并形成后缘涡流,而且在涡轮风扇隐疾风口附近的气压也会比较低,由此再高推力的装置的通风口形成冷凝雾。你了解的还有哪些呢?
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