魏吳
你們有時會看到飛機后面拖著一條長長的“尾巴”,這種現(xiàn)象俗稱“飛機拉煙”,又被稱為“尾跡云”。尾跡云有多個種類,它們通常存在的時間不會太長,但在有利條件下,可以保持1 小時以上,并能擴展成比較廣的云層。
廢氣尾跡
廢氣尾跡包括廢氣凝結(jié)尾跡和廢氣蒸發(fā)尾跡,都是由飛機排出的尾氣產(chǎn)生。廢氣凝結(jié)尾跡是飛機排出的廢氣與環(huán)境空氣相混合而出現(xiàn)的水汽凝結(jié)現(xiàn)象,通常在8 千米以上的高空,溫度處于-60~-41℃,濕度飽和的情況下,才會出現(xiàn);廢氣蒸發(fā)尾跡則是由于低空的氣溫沒有達到凝結(jié)廢氣尾跡的條件,而飛機尾氣的加熱作用導(dǎo)致附近空氣濕度減少,水汽蒸發(fā),就會在白色云層中留下一條透明的縫隙,好像飛機在云層中劃了一道口子。
空中放油
對流尾跡空中放油是飛機保護自身安全的措施之一,一般是由于飛機載荷的燃料過多,超過了飛機允許的降落重量,因此必須在空中放掉多余的油料。飛機上有專門的燃油釋放口,會先對燃油進行加壓,放油時會霧化以降低污染,此時飛機的燃油釋放口后面便會拉出一條長長的尾跡。
對流尾跡
這種尾跡與噴氣式飛機噴出的廢氣有關(guān),但與前面說的廢氣凝結(jié)尾跡和廢氣蒸發(fā)尾跡不同,它是飛機在較低空狀態(tài)下,噴出的尾氣與空氣混合后,由于對空氣進行了加溫,而導(dǎo)致空氣上升形成白色煙霧狀尾跡。這種尾跡出現(xiàn)在飛機后面千米之處,比凝結(jié)尾跡要寬很多,而且維持時間更長。
空氣動力尾跡
由于飛機在接近飽和的空氣中飛行,機翼上下壓差不同,螺旋槳頂端攪動,形成螺旋狀的空氣漩渦(漩渦中心氣壓降低),與當時較大濕度的空氣混合,從而凝結(jié)成小水滴形成飛機拉線。
空氣動力尾跡不是出現(xiàn)在飛機的發(fā)動機噴口,而是出現(xiàn)在機翼的兩個尖端,看起來十分壯觀,但是其長度和存在時間都較短。
特技表演
我們經(jīng)常在閱兵儀式上見到飛機進行特技表演時,尾部會拉出來一條條彩色的煙帶,看起來非常壯觀。實際上,這是為了使飛行表演達到最佳效果,在飛機上增加了煙霧生成器。把某種化學(xué)試劑裝在高壓容器里,通過氮氣加壓的方式將其從拉煙噴嘴里“吹”出來,送入發(fā)動機噴出的高溫燃氣中,形成的蒸氣遇冷后凝結(jié)成霧,就形成了飛機拉出的濃濃彩煙。
音爆云
音爆云又被稱為普朗特—格勞厄脫凝結(jié)云,其形狀呈現(xiàn)錐形,與飛機的機身垂直。它的出現(xiàn),是由于空氣中存在大量的水蒸氣,而飛機在高速飛行的時候,其尾部會出現(xiàn)低溫低壓區(qū),這個區(qū)域的水蒸氣發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象,形成了云霧,通常只能持續(xù)幾秒鐘。
課堂內(nèi)外·初中版(科學(xué)少年)2023年5期