след от самолета
Автор Andrei-belka задал вопрос в разделе Естественные науки
В чём причина возникновения ИНВЕРСИОННЫХ следов за летящим самолётом? и получил лучший ответ
Ответ от В и х р ь[гуру]
Здравствуйте!
Широко распространённое заблуждение - называть этот след за самолётом "инверсионным следом", является ОШИБКОЙ, поскольку на самом деле к инверсии температуры (повышению температуры с высотой) никакого отношения след за самолётом не имеет и правильно называется только КОНДЕНСАЦИОННЫЙ СЛЕД ЗА САМОЛЁТОМ. Дело в том, что для процесса конденсации (перехода водяного пара в капельки) и для сублимации (переходя водяного пара в микрокристаллы) необходимы так называемые "ядра конденсации" (или сублимации")- т. к. не может молекула газа пара отложиться на молекулах газа воздуха, они близкого размера, а требуется некоторая "поверхность" более крупного тела. Такими поверхностями обладают микровзвеси - аэрозоли воздуха (пыль, дым, микробы, бактерии, споры, кристаллы солей... ) взвешенные в воздухе благодаря турбулентности. Именно на них и происходит процесс конденсации (сублимации) и мы видим в воздухе продукт этого - туман или облака. Но количество ядер конденсации с высотой при удалении от поверхности Земли быстро убывает, а на высоте полётов современных самолётов (верхняя тропосфера и нижняя стратосфера) воздух настолько чист, что в нем нет ядер конденсации. В этих условиях чистого от микроаэрозолей воздуха, даже при наличии насыщения воздуха водяным паром (очень низкая температура) , водяному пару просто "не на чем" конденсироваться (или сублимироваться) ! Работающие двигатели пролетающего на этой большой высоте самолёта выбрасывают продукты сгорания – микровзвеси (микроаэрозоли) , и вот именно на них и происходит процесс конденсации (сублимации) и след самолёта становится "видимым" (как в песне: "..и осталась в небе светлая полоска, светлая, как память о тебе... ". А дальше - сохранение этой облачной "полоски" зависит от текущей ситуации - если условия благоприятны, то "полоска" расползается, иногда занимая пол-неба, а если неблагоприятные - след остаётся коротким и рассеивается (это чаще всего бывает в антициклонах, в которых воздух "оседает" сверху вниз и постепенно нагревается, удаляясь от состояния насыщения). В метеорологии по классификации облаков для этой особой, "антропогенной" формы облаков выделено специальное название "Cirrocumulus tractus" (Перисто-кучевые "дорожные"). Конденсационный след возникает не сразу за самолётом по той простой причине, что для насыщения воздуха водяным паром необходимо, чтобы воздух охладился, а поскольку из двигателей самолёта выбрасывается воздух, имеющий очень высокую температуру, требуется некоторое время, чтобы смешавшись с окружающим холодным воздухом, он за счёт инфракрасного излучения, молекулярной и турбулентной теплопроводности охладился до значений температуры, близких к таковым в окружающей среде, а за время этого "охлаждения" самолёт и успевает "улететь" на некоторое расстояние.
А так высоко летают и обычные рейсовые самолёты гражданской авиации, и военные самолёты. Достаточно бывает подняться на 8-9 км по высоте, чтобы за самолётом потянулся конденсационный след.
Всего доброго.
Источник: Авиационная Метеорология
В и х р ь
Высший разум
(130966)
Здравствуйте! Если в воздухе не будет ядер конденсации, то никакие причины к конденации не приведут! Объяснение невеное.
Всего Вам добрго.
Причина-отрицательная температура воздуха
Лучше такие следы называть конденсационными, потому что к собственно инверсии они никакого отношения не имеют. Двигатели самолета выбрасывают в воздух продукты сгорания топлива, горячая струя невидимого пара контактирует с ледяным воздухом, и, к тому же, завихряется; а в областях, где давление и температура доводят пар до точки росы, он становится перенасыщенным, т. е. видимым... и получается "след". Но это, конечно же, еще во многом зависит от давления и температуры окружающей среды.
Я думаю, что наверху воздух очень чистый, но влага в нём есть так же, как и внизу. Частички сажи служат ядрами конденсации влаги воздуха в капельки.
неуспевание воспламенения воздушно-топливной смеси
конденсация водяных паров от турбины. Ветра нет - вот это самое настоящее искусственное облако и висит какое-то время
а слово гугл тебе не знакомо?
Я думаю из-за перемешивания воздуха турбинами, который был в спокойном состоянии
Инверсионный след, образующийся в тропопаузе в результате конденсации паров воды, содержащихся в продуктах сгорания углеводородного топлива по мере их охлаждения делает видимым путь самолета в небе. В солнечные дни проведения международных авиашоу на крупнейших аэродромах мира, зрители восторженно наблюдают за групповым пилотажем истребителей, оставляющих за собой яркую расцветку шлейфов трассеров, напоминающую застывший в небе фейерверк.
Рис. 1
Грозные следы в небе оставляет за собой ракетное оружие, выпущенное с боевых самолете, что, к сожалению, нередко наблюдают люди в реальности и на экранах телевизоров.
В настоящей статье в популярной форме рассказывается о сложных физических явлениях, происходящих в атмосфере при взаимодействии летательного аппарата с внешней средой, о которых свидетельствуют следы в небе.
Рис. 3
КОНЦЕВОЙ ВИХРЬ КРЫЛА
Летящий самолет оставляет за собой возмущенную область атмосферы, называемую спутным следом. Этот след образуется в основном реактивными струями двигателей и концевыми вихрями от крыла.
Рис. 4
Наиболее заметное воздействие на окружающую среду оказывают концевые вихри, образованные крылом. Модель спутного следа (Рис. 1) может быть изображена в виде листа, концы которого подвергаются скручиванию, создавая вихри. Скручивание объясняется разницей давлений на нижней и верхней поверхностях крыла. В результате перетекания воздуха из области повышенного давления на нижней поверхности крыла в область пониженного давления на верхней поверхности, через его конец, образуются мощные вихри. Чем больше перепад давления и, следовательно, подъемная сила, с которой поток действует на крыло, тем больше интенсивность концевых вихрей. Окружные скорости в вихревом следе диаметром 8-15 м могут достигать 150 км/ч. На рис. 2 и 3 показан процесс образования концевого вихря (скручивание потока) на крыле истребителей Мираж 2000 и F-16C, летящих с большим углом атаки. Визуализация концевого вихря осуществлялась с помощью трассера-генератора дымного следа. Возмущения атмосферы, вызванные воздействием вихревого следа, существуют длительное время, постепенно затухая, снижая окружную скорость движения. На рис. 4 показан характер изменения окружной скорости воздуха в вихре в зависимости от времени его существования. Вихри ощутимой интенсивности могут существовать в течение более 2,0 мин после пролета самолета. Этот вихрь может оказать сильное воздействие на режим полета самолета, попавшего в эту возмущенную область атмосферы.
Рис. 5, 6, 7, 8
В результате взаимодействия между собой вихри постепенно опускаются и расходятся.
Рис. 9
Наблюдая за инверсионным следом пролетевшего самолета, мы обнаруживаем, что примерно через 30-40 секунд после пролета самолета инверсионный след начинает изменять свой вид под действием развивающегося вихревого следа. При пересечении инверсионного и вихревого следов возникают весьма замысловатые формы, имеющие вполне определенные закономерности.
В зависимости от количества двигателей и их расположения на самолете инверсионный след может быть одно-или двухполосный. (Рис. 5). На рис. 6, 7 и 8 показаны наиболее часто повторяющиеся видоизменения инверсионного следа. На рис. 6 показано скручивание инверсионного следа под действием концевого вихря. Рис. 7 и 8 иллюстрируют более причудливые случаи взаимодействия инверсионного следа с концевым вихрем. Таким образом, инверсионный след и его трансформация фиксируют аэродинамические процессы, сопровождающие полет самолета.
ОТРЫВНО ВИХРЕВЫЕ ТЕЧЕНИЯ
При выполнении маневров на больших углах атаки (20° и более) резко меняется характер обтекания поверхностей самолета. На верхней поверхности крыла и фюзеляжа образуются отрывные области, в которых, вследствие понижения давления, возникают условия для конденсации атмосферной влаги. Благодаря этому можно наблюдать за полетом самолета и без трассеров.
Рис. 9а
На рис. 9, 9а, 96 показаны истребители Су-21 и "Торнадо" в облачном ореоле, образовавшемся на верхней поверхности плане