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为什么飞机会拉线

发布时间:2019-09-27 17:16 来源:未知 编辑:admin

  其实飞机拉线就是冷暖空气的相遇。飞机飞行时消耗大量的燃料,所产生的水汽和部分热量随废气排出飞机体外,进入大气层,这部分能达到几千度的高温气体就类似于暖空气;迅速与高空的冷空气混合后,凝结成小水滴或小冰晶,形成云。小水滴或小冰晶来不及散开在空中留下了一条长长的‘白线’。这就是我们平时所说的飞机拉线,因此飞机拉线也类似于人工造云。

  说起飞机拉线的原理,其实网上有很多说法,其中有解释:飞机的燃料是低聚链烃,又叫航空煤油,它是一种很轻的,介于气体和液体之间的燃料,成分是C(m)H(n),其中H原子占到80%以上,这东西燃烧后形成大量的高温高压水蒸气和CO以及CO(2)的气体混合物,这些混合物被喷出后飞机利用它的反冲力飞行。

  但是这种东西到了大气层遇到了富含飘尘的低温环境,水蒸气骤然冷却,凝结成云,这种云的产生大约滞后飞机100到500米,再距离它10000米左右的你看来,就象是紧跟在飞机后面一样。这就是飞机拉线的原理。

  简单点说就是,由于废气的增热与增湿效应是一定的,所以,此混合气体中究竟会不会出现凝结现象,将取决于环境空气自身的温度、湿度和大气压力。

  例如:环境空气温度高时是不利于凝结尾迹的形成的,只有当环境温度相当低(通常在零下40摄氏度以下)时,才有可能出现飞机凝结尾迹。据有关资料显示,出现飞机尾迹时,空气温度多在零下41摄氏度—60摄氏度,约占出现飞机尾迹的86%,如果空中温度高于零下40摄氏度或低于零下60摄氏度,一般很少会出现飞机尾迹现象。

  对于飞机拉线并非时时能见到这一问题,气象部门专家解释,这与飞机飞行的高度,以及高空温度和湿度、还有能见度都有关系。“一般来说冬季高空的温度要低于夏季高空温度,因此冬季晴朗通透的天气情况下,常见飞机拉线。而雾霾天,飞机拉线几乎很难看到。”

  不是所有的飞机都能制造出这种尾迹云,只有当喷气式飞机在--20℃以下的气层中飞行时,空气湿度接近或达到饱和,同时大气比较稳定时才能产生尾迹云。尾迹云形成的原理是:当喷气式飞机在相当冷且水汽含量较大的高空飞行时,飞机尾部喷出的废气成为人工造云的“气溶胶催化剂”,从而使低温高湿的空气凝结成云带。

  另一种产生尾迹云的过程是:飞机在接近饱和的空气中飞行,螺旋桨和机翼的顶端附近空气因动力降压而绝热冷却产生凝结,但这种情况比较少见。

  还有与尾迹云类似的现象则“蒸发尾迹”。它是飞机在高空很薄的云层中飞行的废气对环境空气的加热作用大于增湿作用,混合后的空气由于温度升高,相对湿度减小,结果原有的云层蒸发,在白色云层中形成一长条无云的蓝色缝隙,这便是蒸发尾迹。飞机在进行航空表演时,会有意识地在空中绕出一个个圆圈,于是在尾部拉出一个个圆环形的尾迹云,非常好看。

  有时十几架、二十几架飞机一字排开飞行,会形成一片浓密的尾迹云,蔚为壮观。通常飞机在执行军事任务时,为了不过早地暴露自己,就要根据天气预报,避免进入能形成尾迹云的云层。相反,有时也利用飞机尾迹云来迷惑对方,使自己迅速逃离。

  在北美和西欧这些航空事业发达的国家里,尾迹云对高云云量已经产生了直接影响。有的科学家认为:尾迹云就是人造卷云,大量的尾迹云将会造成一种无意识人工影响天气的效果。

  在飞行表演中,飞机有时会拉出一条彩色烟带,有时是红色的,有时是蓝色或黄色的,它把飞机在天上优美的运动轨迹记录在空中,展现在观众面前,使人们清楚地看到飞机各种惊险动作的运动轨迹,领略飞行员的高超驾驶技术,十分引人入胜。

  机的燃料是低聚链烃,又叫航空煤油,他是一种很轻的,介于气体和液体之间的燃料,他的成分是C(m)H(n),其中H原子占到80%以上,这东西燃烧后形成大量的高温高压水蒸气和CO以及CO(2)的气体混合物,这些混合物被喷出后飞机利用他的反冲力飞行.但是这种东西到了大气层遇到了富含飘尘的低温环境,水蒸气骤然冷却,凝结成云,这种云的产生大约滞后飞机100到500米,再距离他10000米左右的你看来,就象是紧跟在飞机后面一样. 这就是飞机拉线的原理. 还有三个拉线、在高空,喷气发动机飞机排出的燃料燃烧废气中含有大量水蒸汽,在高空中遇冷凝结成大颗粒水滴或冷凝成冰晶,或引起高空中的过冷水汽受到扰动,凝结成大颗粒水滴或冷凝成冰晶,形成凝结云。 2、在中高空,在飞机上还有大量燃油需迫降时需排出多余燃油保证迫降安全,排出的多余燃油也会形成白线,是雾。 3、在中低空,飞行表演时,飞机拉出的表示航迹的是烟,还有彩色的。

  “这种现象产生的原因是由于喷气试飞机高速飞行,机尾后方的空气还来不急添满飞机刚刚飞行过的轨迹空间,所以这一步分空间形成了我们所说的真空,当然真空不是绝对的,只是这一部分的空气很稀薄,进而温度急速下降,当周围湿润的空气添进来时,其中的水分子凝结成雾状,从而形成了“云”,所以我们看到的拉线其实和天上的云彩是一样的。” ——以上解释十分勉强,而且通常大多数情况下尾迹产生的形式很少出现诸如双发飞机产生宽幅达翼展宽度的尾迹的情况,在那种情况下情况勉强可以用“喷气式飞机高速飞行,机尾后方的空气还来不急添满飞机刚刚飞行过的轨迹空间,所以这一步分空间形成了我们所说的真空,当然真空不是绝对的,只是这一部分的空气很稀薄,进而温度急速下降,当周围湿润的空气添进来时,其中的水分子凝结成雾状”的这个说法来解释,但此解释中“空气很稀薄,进而温度急速下降”这一处有些说不通,好似缺乏理论依据——以现有飞机的外形和速度基本无法在空气这一流体中形成瞬时空腔,只会在机尾形成紊乱的涡旋气流。而“空气稀薄”了又何以造成温度的“急剧下降”?这段文字并没有给出使人信服的理论依据。 这里我所要说明的重点是:喷气式飞机通常往往在其喷气发动机后方形成水气冷凝尾迹,其最主要的原因则是喷气发动机喷口所排出的高温燃气内含的水蒸气(大气中或多或少都含有水份,飞机从发动机进气口吸入的空气经发动机压气机加压和在燃烧室燃烧后高速排出,其包含的水气亦温度很高)在飞机发动机后方和周围空气迅速进行热交换,温度急剧下降而在一定距离后凝结成雾状,形成航迹。喷气式飞机在高空飞行时这种现象是常见的,像我上面给出的美国空军E-3A预警机在高空由4台涡扇发动机所拉出的尾迹就是这种现象的典型。 [ 转自铁血军事当然,明白了喷气式飞机尾迹产生的原理,相应的我们也就知道了尾迹产生的条件:尾迹一般产生于高空飞行过程中,那是因为高空气温较低,水气极易遇冷凝结(且高空空气流动相对较弱,尾迹通常都能保持数分钟甚至近十分钟不消散);相应,如果在气温比较高的地方以及空气中水气含量很高或接近饱和的情况下(如低空、海平面上空、低空云层内或低空阴雨天气),则是不会产生尾迹的。 再说不同类型的发动机产生尾迹的情况。其实我们现在清楚了尾迹的水气冷凝原理,这也就容易理解了。 涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机之所以会产生尾迹正是由于它们所产生的推力全部(涡喷发动机)或80%-90%(涡扇发动机,其吸入的一部分空气在经过涡轮风扇后直接由外涵道排出产生一小部分推力,而此部分空气没有经过燃烧室燃烧)来自于经过燃烧室燃烧后的高温燃气,所以燃气排出后遇冷形成明显的冷凝尾迹;而涡轮螺旋桨式发动机的推力主要来自于涡轮驱动的大直径螺旋桨搅动空气所产生的拉力,发动机后部高温燃气排出量较小,且排出后被前方螺旋桨吹动的大量气流迅速冷却、吹散,从而基本上不能形成明显的尾迹;而活塞式发动机的推力则全部来自螺旋桨旋转产生的拉力,虽然在其两侧或靠后部也有排气口,但因与涡轮发动机原理不同,排出的是气缸中的少量废气,其温度和排气量都与涡轮发动机不可比,所以活塞式发动机当然也不会产生尾迹。 以上所说的尾迹是喷气式飞机发动机自然产生的,它和飞行表演时飞机的拉烟是两码事。 在飞行表演中,飞机有时会拉出一条彩色烟带,有时是红色的,有时是蓝色或黄色的,它把飞机在天上优美的运动轨迹记录在空中,展现在观众面前,使人们清楚地看到飞机各种惊险动作的运动轨迹,领略飞行员的高超驾驶技术,十分引人入胜。 各国飞机拉烟一般使用的拉烟剂是硫酸酐。在中学化学中,我们知道三氧化硫遇水会形成雾状的硫酸;高浓度的盐酸会挥发产生白烟。硫酸酐装在飞机内的高压容器中,呈液体状态,当飞行员打开阀门时,硫酸酐从高压容器中喷出与空气中的水汽结合形成烟雾,如果再加上不同的配料,烟雾就可呈现出鲜艳的颜色。这种方法形成的烟雾虽然很好看,但对飞机表面有腐蚀作用,所以在设置喷嘴时,必须保证不使烟雾喷到机体上。还有一种简便方法:将柴油喷向喷气发动机的尾喷口,也可产生浓浓的白烟。 不使用拉烟剂,飞机也可以拉烟,那就要利用大气层的特性了。一般在7~8千米高空,属于对流层上层,那里气温常年处在0℃以下,由于飞机发动机喷口排出的废气中含有一定量的水汽,当它遇到外界低温空气时,就凝结成冰晶,形成白色云带,这样拉出的烟叫作飞机的凝结尾迹。它的结构与卷积云相似,所以也称为飞行云。飞行员训练时若在空中失散,有时还可用这个办法取得联系,但由于尾迹会暴露出飞机的行踪,作战时,要尽量避免在能产生尾迹的高度上飞行,以免被敌机发现。

  发动机燃烧后形成的高温气体,遇到冷空气,其中的水蒸气就液化了,凝结成了小水珠。不仅是喷气式飞机会拉线,螺旋桨飞机也会拉线,道理相同。形成拉线的关键是飞行高度,气温气压等因素。

  用肉眼看飞机拉线是粗粗的一条,用望远镜仔细看会发现飞机有几个发动机,就拉几条线。

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