万里无云,或者有几许薄薄云彩的蓝天背景上,人们常常看到一些飞机拉出一道道优美的白烟 。
很多时候我们看到的都是空军的战斗机,它们飞得很高,有时飞直线,有时飞曲线,恣意翱翔,白带跟随,美丽如画 。
它们是在表演吗?那白烟是喷洒出来的吗?
不是 。其实这只是战机在高空训练,后面的白烟不是特意喷出,而是在发动机尾气在空气中被动留下的尾迹,又叫尾迹云、机尾云,民间俗称飞机拉烟 。
飞机形成尾迹的原因有几种,不能一概而论 。
除了飞行表演的人为拉烟,这种被动拉烟,一种是废气尾迹,一种是空气动力尾迹,还有一种是对流性尾迹 。
废气尾迹是最常见的飞机拉白烟现象 。这种尾迹又有两种原因,一种是废气凝结尾迹,一种是废气蒸发尾迹 。
废气凝结尾迹的产生原因,是飞机飞行时燃料消耗后的余热和水汽随废气排到飞机外面,遇到高空冷空气就凝结成水滴或冰晶,就会在飞机后面拖曳出一条长长的白烟状尾巴 。
废气凝结尾迹形成的条件是高空和低温,一般飞机在8000米以上高空,温度在-41℃到-60℃之间才出现,高于-40℃或低于-60℃,就不出现这种尾迹了 。
所以飞机在高空时,有时会有白烟,有时又没有白烟;有时飞机较低时断断续续产生白烟,飞得越高白烟越明显,飞到更高处反而断断续续,最后又没有了,就是这个道理 。
废气凝结尾迹季节不同也有一些差别 。一般冬天更多一些,夏天少一些 。这是因为冬天气温更低一些,形成这种尾气的高度会更低一些,而夏天形成的高度更高一些 。
废气凝结尾迹存在时间较长,其厚度可达2千米,存在的时间一般都在1小时以上甚至更长 。尾迹较多的死法甚至会扩展成一片云层 。
废气蒸发尾迹一般发生在较低的空中,那里的气温没有达到凝结废气尾迹的条件,而飞机尾气的加热作用导致附近空气湿度减少,水汽蒸发,就会在白色云层中留下一条透明的缝隙,这种尾迹一般会在薄薄的云层中出现 。
【为什么有的时候会看到飞机飞的时候后面会有一条白色的尾巴云?】空气动力尾迹的产生过程 。这种尾迹产生是因为飞机在接近饱和的空气中飞行,由于机翼上下压差不同或螺旋桨顶端搅动形成的螺旋状空气漩涡,这种漩涡中心气压降低,凝结成小水滴而形成的飞机拉线 。
这种拉线与发动机尾气不一样,一般在较低空中形成,而且不是出现在飞机发动机喷口,而是出现在机翼的两个尖端,拉出两道凌厉的白线,就像两道剑气,十分壮观 。
这种尾迹时间很短,会很快消失 。
对流性尾迹产生原因 。这种尾迹也与飞机喷出的废气有关 。前面说的废气凝结和蒸发尾迹不同的地方,就是一般发生在较低空状态,飞机喷出的尾气与空气混合后,由于对空气进行了加温,而导致空气上升形成的白色烟雾状尾气,这种尾迹会在飞机后面千米之处,比凝结尾气要宽很多,而且维持时间更长 。
以上时飞机飞行过程中产生的自然现象,还有两种非自然现象产生的尾迹 。一种是空中放油,还有一种就是飞行表演人为拉烟 。
空中放油是因为载荷的燃料有多,超过飞机允许的降落重量,必须在空中放掉多多余的油料 。
飞机在设计时,都有一个最大起飞重量和降落重量 。起飞重量一般都大于降落重量 。
所以飞机在起飞时,都根据需要到达的目的地而加好油,但这些油如果没有使用到一定的量,在降落时就会负载过大,而对飞机起落架和其他部件造成损害,甚至发生重大事故 。
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