Почему за самолетом остается след, а иногда нет? Причины, фото и видео
Содержание:
Пролетающий в небе самолет – это красивое зрелище. Особенно когда он оставляет за собой след, который может тянуться через все небо. Со временем этот след исчезает, его разносят ветра, царящие в небе. Он может быть длинным или коротким, а иногда самолет не оставляет его вовсе. С чем связаны эти явления, почему след иногда остается, а иногда – нет, и из чего он состоит?
Многие любознательные люди задаются этими вопросами. Чтобы разобраться во всех нюансах, необходимо первоочередно понять, из чего же состоит этот след.
Вовсе не дым от сгорающего топлива
След от самолета в облакахКто-то может заявить, что этот след – не более чем дым, который остается при сгорании топлива, по аналогии с автомобильными выхлопами. Турбины самолета значительно мощнее автомобильного мотора, оттого они и порождают столько дыма. Но этот ответ будет в корне неверным, совершенно не грамотным.
Двигатели самолета действительно выбрасывают газы, оставшиеся от сгорания авиационного керосина, однако выхлоп самолета прозрачен.
Ведь ни один самолет в исправном состоянии не дымит на взлетной полосе, при взлете или посадке. Если бы дело было в выхлопе, это стало бы очевидным сразу, и в аэропорту нечем бы было продохнуть. Но кое-что двигатели действительно выбрасывают.
Наряду с прочими элементами газовоздушной смеси выхлопа выбрасывается и вода – в парообразном состоянии. Если самолет находится на небольшой высоте, этого обычно не видно. В ситуации же, когда самолет поднялся высоко, вода немедленно кристаллизуется, образуя белые облачка, которые тянутся за каждой турбиной. В этом заключается разгадка того следа, который тянется за самолетами.
Почему след виден не всегда?
Конденсация водыЧем ниже температура за бортом, тем быстрее, полнее происходит процесс кристаллизации воды, выбрасываемой двигателями. Если самолет летит низко, о пониженных температурах речи не идет, следа не видно, или он едва заметен. Стоит помнить, что чем выше поднимается крылатая машина, тем ниже опускаются температуры.
В высоких слоях показатель может фигурировать в районе -40 градусов, и вполне естественно, что влага здесь замерзает мгновенно и полностью, формируя густой след. В таких температурах замерзает даже дыхание человека – стоит вспомнить, что еще буквально 50-60 лет назад пилотам выдавали полушубки и теплую одежду для полетов в любое время года, чтобы они не замерзли в кабинах.
Если помимо пониженной температуры в том воздушном слое, где находится самолет, царит безветрие или слабый ветер, след остается плотным и не раздувается, его можно видеть с поверхности земли на протяжении нескольких часов. Но если ветер все же есть, след исчезнет довольно быстро. Иногда он пропадает не равномерно, участками. Это указывает на воздушные потоки, циркулирующие в атмосфере.
Интересный факт: на разных высотах сила ветра может иметь разные показатели, и даже разные направления. Направление ветра близ поверхности Земли, фиксируемое людьми, может не соответствовать направлению, силе ветра в более высоких слоях атмосферы.
Многие люди замечали, что ветер дует в одну сторону, а тучи движутся в другую. Это связано как раз с направлениями ветров и их изменчивостью в разных слоях.
След от самолета может исчезать и появляться снова. Обычно его нет при посадке или взлете, при наборе высоты или снижении как раз из-за близости к теплым слоям атмосферы, прогреваемым от поверхности планеты. Но как только самолет поднимается выше, на высоту нескольких километров, «хвост» незамедлительно появляется, повторяя путь крылатого транспортного средства.
Частицы, выбрасываемые двигателями
Микроскопический кристалл водыСтоит отметить еще один нюанс, который обеспечивает возникновение следа от самолета. Вода сама по себе конденсироваться не может, для этого нужны пылевые или другие твердые частицы, на которые оседает водяной пар. В высоких слоях атмосферы таких частиц мало, они переносятся ветрами ближе к земной поверхности. Но двигатель самолета выбрасывает эти частицы, что создает условия для конденсации не только той воды, что образуется при сгорании топлива, но и той, что циркулирует в окружающем воздухе.
Соответственно, чем выше показатель влажности воздуха вокруг самолета, тем более густой след он способен за собой оставить. Окружающие частицы испаренной воды будут осаживаться на микрочастицы и формировать этот след. Ведь по своей сути след от самолета ничем не отличается от облака. Формируется он тоже схожим образом.
Таким образом, самолет оставляет за собой след в условиях, когда вода оказывается способной на конденсацию. След формируется из испаренной влаги, выбрасываемой двигателем и содержащейся в окружающем воздухе, за счет пониженных температур и выбрасываемых двигателями микрочастиц, на которых оседают молекулы воды. Никаких дополнительных загадок это явление не содержит.
Почему за самолетом остается след – интересное видео
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Инверсионный след от самолета и ракеты
Длительное наблюдение за концевым вихрем
Когда вихри подвергаются взаимодействию между собой, они медленно опускаются и расходятся, то есть ощутимое изменение в атмосфере исчезает.
Инверсионный след самолета представляет собой отличный объект для того, чтобы наблюдать за его превращениями. Примерно через 30 — 40 секунд он начинает изменять очертания, так как на него усиленно влияет вихрь, который постепенно развивается. Когда пересекаются и инверсионный, и вихревой слои, создаются причудливые формы, которые можно заранее просчитать, так как на процесс их образования действуют различные закономерности.
Количество полос и высота инверсионного следа регулируется количеством и расположением двигателей в системе. При этом инверсионный след не только парит в воздухе, но и постоянно видоизменяется, создавая интересные контуры. Чаще всего наблюдается скручивание данного слоя под воздействием концевого вихря. Все трансформации слоя отражают разнообразные аэродинамические процессы, которые всегда образуются при осуществлении полета.
Огненный шар в воздухе
Проводились испытания самолета «МиГ-29», которые заключались в дозаправке топлива. При одном из полетов был зафиксирован выброс топливной жидкости в атмосферу, чему предшествовала разгерметизация топливного трубопровода.
С помощью самолета-фотографа была зафиксированная данная необычная ситуация. При этом определенная часть топлива попала в двигатель, что практически моментально привело к его остановке из-за помпажа.
Кроме выброса пламени, что всегда случается при помпаже двигателя, произошло воспламенение топлива, которое шло по воздушному каналу. После этого пламя охватило все топливо и вышло за пределы внутренней конструкции, однако практически мгновенно было снесено встречным потоком воздуха. Из-за данной ситуации проявилось необычное явление, которое назвали огненным шаром. Данный инверсионный след «Бук» также способен передать.
Концепция данного явления
Инверсионный след формируется в тропопаузе. На его появление влияют пары воды, которые подвергаются усиленной конденсации. Они присутствуют в продуктах сгорания, так как во время сгорания равномерно расходуется углеводородное топливо. После выхода наружу и достаточного охлаждения яркий инверсионный след от самолета или другого летального аппарата в воздухе становится заметным.
Есть специальные авиашоу, которые целесообразно проводить только в солнечную погоду. Данные мероприятия организуются на аэродромах, имеющих статус наиболее крупных в мире. В это время большое количество зрителей восторженно наблюдают за движением множества самолетов, совершающих интересные маневры в воздухе. Главной отличительной чертой таких мероприятий является оставление яркого шлейфа от каждого транспортного средства. Часто делают так, чтобы каждый самолет отличался собственным цветом шлейфа, что помогает получить наиболее яркий и запоминающийся эффект.
В отличие от самолетов, ракеты постоянно оставляют за собой массивные, даже часто грозные следы, которые выглядят не только масштабно, но и имеют насыщенный цвет. Они выпускаются из самолетов, имеющих боевое назначение. Данную процедуру можно наблюдать не только при походе на специальные мероприятия, но и находясь на улице или включив телевизор на интересующем канале. Так можно увидеть инверсионный след.
Почему след виден не всегда
Конденсация воды
Чем ниже температура за бортом, тем быстрее, полнее происходит процесс кристаллизации воды, выбрасываемой двигателями.
Если самолет летит низко, о пониженных температурах речи не идет, следа не видно, или он едва заметен. Стоит помнить, что чем выше поднимается крылатая машина, тем ниже опускаются температуры. В высоких слоях показатель может фигурировать в районе -40 градусов, и вполне естественно, что влага здесь замерзает мгновенно и полностью, формируя густой след. В таких температурах замерзает даже дыхание человека – стоит вспомнить, что еще буквально 50-60 лет назад пилотам выдавали полушубки и теплую одежду для полетов в любое время года, чтобы они не замерзли в кабинах.
Если помимо пониженной температуры в том воздушном слое, где находится самолет, царит безветрие или слабый ветер, след остается плотным и не раздувается, его можно видеть с поверхности земли на протяжении нескольких часов. Но если ветер все же есть, след исчезнет довольно быстро. Иногда он пропадает не равномерно, участками. Это указывает на воздушные потоки, циркулирующие в атмосфере.
: на разных высотах сила ветра может иметь разные показатели, и даже разные направления.
След от самолета может исчезать и появляться снова. Обычно его нет при посадке или взлете, при наборе высоты или снижении как раз из-за близости к теплым слоям атмосферы, прогреваемым от поверхности планеты. Но как только самолет поднимается выше, на высоту нескольких километров, «хвост» незамедлительно появляется, повторяя путь крылатого транспортного средства.
Физические термины простыми словам
Взрослые люди осознают причину возникновения этого процесса, но ребенок дошкольного возраста задает вопросы, почему появляется белый след от самолета, что это и как получается такая необычная картина. Припомнив школьный опыт уроков физики, удастся легко растолковать малышу суть появления полос в небе.
Неплохой аналогией для такого пояснения становится природа появления осадков – дождя или снега.
Часто за пролетающим в небе самолетом остается белый след
Поскольку подобное явление относится к круговороту воды, здесь следует начать объяснение с нескольких агрегатных состояний жидкости. Ведь все мы знаем, что из твердого состояния (лед) вода переходит в жидкое под действием тепла.
Далее, при разнице температур нескольких объектов воздействия жидкость трансформируется в газообразное состояние – пар. Из этого вида вода способна вновь принять жидкую форму. Последнее превращение физики называют конденсацией, а доказать это явление получится на простом опыте в домашних условиях. Например, запотевание зеркал в ванной после принятия горячего душа.
Именно мелкие твердые частицы концентрируют вокруг себя получившийся пар, придавая ему видимую нами форму.
Правда, это соединение не считается стойким, поэтому через непродолжительное время туман рассеивается, смешиваясь с атмосферой.
Это происходит вследствие выравнивания температуры соединения с окружающей средой.
Но для малыша не стоит столь подробно и правильно описывать происходящее. Когда вы принимаете ванну, температура жидкости намного превышает такой же показатель воздуха. Вследствие этого туман при контакте с прохладным стеклом опускается в форме капель – это и есть конденсат. Таким же простым языком можно объяснить ребенку, почему самолет оставляет в небе след.
Выполним небольшое исследование
Такой эффект оседания пара вполне возможно организовать самому и проанализировать все действия и результат. Наберите жидкость – лучше всего простую воду – в пластиковую и поставьте ее в морозильную камеру на 15–25 минут.
После истечения этого времени достаньте контейнер и посмотрите, как вместилище постепенно покрывается влагой – это и есть конденсат. Подобное появление капель происходит из-за соприкосновения теплого воздуха с ледяной поверхностью бутылки. В результате взаимодействия разницы температур выделяется влага.
Простейшее исследование появления капель
По такой же причине на растениях ранним утром появляется роса. Теперь получится понятными для ребенка словами растолковать, откуда она берется. Ведь в ночное время на улице становится холоднее, чем днем. Поэтому при соприкосновении прохладного воздуха с теплой поверхностью растений происходит превращение пара в капли росы. Еще одним наглядным примером становится появление пара изо рта на морозе.
Вовсе не дым от сгорающего топлива
След от самолета в облаках
Кто-то может заявить, что этот след – не более чем дым, который остается при сгорании топлива, по аналогии с автомобильными выхлопами. Турбины самолета значительно мощнее автомобильного мотора, оттого они и порождают столько дыма. Но этот ответ будет в корне неверным, совершенно не грамотным.
Двигатели самолета действительно выбрасывают газы, оставшиеся от сгорания авиационного керосина, однако выхлоп самолета прозрачен.
Ведь ни один самолет в исправном состоянии не дымит на взлетной полосе, при взлете или посадке. Если бы дело было в выхлопе, это стало бы очевидным сразу, и в аэропорту нечем бы было продохнуть. Но кое-что двигатели действительно выбрасывают.
Наряду с прочими элементами газовоздушной смеси выхлопа выбрасывается и вода – в парообразном состоянии. Если самолет находится на небольшой высоте, этого обычно не видно. В ситуации же, когда самолет поднялся высоко, вода немедленно кристаллизуется, образуя белые облачка, которые тянутся за каждой турбиной. В этом заключается разгадка того следа, который тянется за самолетами.
Сонник — Небо
Ясное голубое небо во сне предвещает вам успех в предприятии, почести и деньги, которые вы сможете тратить не скупясь. Пасмурное, затянутое низкими облаками небо – знак серьезных препятствий в любви и нелепых обид.Грозовое небо со вспышками молний в черных тучах – предвестие большой радости и торжественного сбора гостей по этому поводу. Если с неба не переставая льет дождь – это сулит вам надежную защиту в лице верных и преданных друзей, если же сыплет снег или сечет град – это предвещает смутные времена и вероятность лишиться состояния.
Ночной небосвод, усыпанный яркими звездами с месяцем посередине – перед вами откроется перспектива достигнуть всего, чего пожелаете, если пожертвуете кое-чем дорогим для вас. Темная, совершенно беспросветная бездна ночного неба – получите неожиданное наследство от невесть откуда объявившегося родственника. Огненные сполохи в небе предвещают милые семейные радости и любовные утехи на супружеском ложе. Небосклон, ярко освещенный среди ночи вспышкой падающего большого метеорита, – такой сон говорит о предстоящей вылазке на лоно природы в веселой компании друзей.Если во сне вы летаете в небе, взмахивая руками, как крыльями, – это означает, что вас ожидает безмерное счастье, которого вы так долго добивались. Видеть порхающих в небе птиц, насекомых или животных – добьетесь защиты своих законных прав при дележе имущества или наследства.Подниматься в небо на самолете или ином транспортном воздушном средстве означает неудачную попытку добиться успеха противозаконными средствами. Подниматься в небо по свисающей оттуда бесконечной лестнице сулит вам успешную карьеру и отлаженную семейную жизнь.
Как формируется инверсионный след позади самолета
25 декабря, 2015 Alex
Глядя на небо мы много раз позади самолета созерцали инверсионный след. Многие из нас задумывались над его назначением и происхождением, но одно поражало нас: как формируются такие белоснежные следы?
Эти белые линии, которые могут напоминать перистые облака, называют инверсионным или же конденсационным следом (на английском языке конденсационный след — condensation trails). Инверсионный след возникает в результате высокой температуры газовой струи, выходящей из авиационных двигателей. Эти газы, которые по сути формируются в воздухе в результате конденсации водяного пара в атмосфере и представляют собой инверсионные образования. В зависимости от обстоятельств, в частности влажности и температуры, след может рассеиваться или увеличиваться в размерах и превращаться в облака.
Чтобы лучше понять формирование инверсионного следа, то лучше всего вспомнить, что происходит, когда вы выходите из дома в холодное зимнее утро.
Возможно, вам пришло в голову, что инверсионный след – это не совсем желательное явление. Вы правы, но это неизбежно. Основным недостатком того что может произойти в этом случае, это то что следы не рассеиваются и, таким образом, превращаются в облака, тем самым искусственно ухудшая прозрачность атмос что и способствует глобальному потеплению на планете, хотя это также не доказано а только есть предположение.
Кроме того, определенное количество людей распространяют мнение, что благодаря инверсионным следам происходит распространения определенных химических веществ с различными целями (есть предположение, что они служат появлению болезни Моргеллонов), что и породило теорию заговора.
Явление химических трасс (химические следы или химиотрассы) не имеет научного обоснования, так что их существование не было подтверждено.Инверсионных или химических следов с сегодняшними двигателями практически невозможно избежать. Только развитие технологий позволит нам полностью избавиться о них.
А также рекомендуем:
Реальный реактивный костюм «Железного человека», который позволяет летать по воздуху на скорости 55 миль в час
Костюм весом около 25 кг представляет собой специально разработанный экзоскелет с четырьмя газотурбинными двигателями, установленными на руках и двумя тазобедренными газотурбинными двигателями.
Подробнее
Авиапассажиры в США наблюдали, как двигатель «разваливался в полете»
В пятницу полет компании «Frontier Airlines» из Лас-Вегаса в Тампу погрузился в хаос вскоре после взлета. Пассажиры с ужасом наблюдали, как один из двигателей их самолета разваливается, когда они находились …
Подробнее
Австралийский самолет ВВС пролетел между городскими зданиями
Австралия.
Во время сногсшибательного трюка виден военный самолет, пролетающий всего в 100 метрах от земли, он пролетел между небоскребами, что было описано как «глупый трюк».
Самолет Boeing C-17 Globemaster принимал участие …
Подробнее
Знаете ли вы, что вдыхаете высокотоксичный воздух реактивного двигателя каждый раз, когда вы путешествуете?
В ходе полетов каждый вдох, который вы совершаете внутри воздушного судна, наполняет ваши легкие воздухом, взятым непосредственно с реактивных двигателей самолета. В статье на Green Med Info указано, что это …
Подробнее
10 самых неожиданных находок, обнаруженных в аэропорте в багаже пассажиров
Так или иначе, нас могут отдернуть в аэропорту в целях безопасности по той или иной причине. То ли мы забыли маникюрные ножницы в косметичке или вилку, упакованную на обед, но, …
Подробнее
Реальный реактивный костюм «Железного человека», который позволяет летать
Авиапассажиры в США наблюдали, как двигатель «разваливался в
Австралийский самолет ВВС пролетел между городскими зданиями
Знаете ли вы, что вдыхаете высокотоксичный воздух реактивного
10 самых неожиданных находок, обнаруженных в аэропорте в
« Классический вариант Наполеона
»
Почему самолет оставляет в небе след
Статус
Призёр
(Feb.
14, 2018, 9:50 a.m.)
Результат
Призёр
Конференция
Межрайонная конференция uao-2
Секция
Начало (1-4 классы)
Тип работы
Исследовательская работа
Дата отправки заявки
Jan. 14, 2018, 11 p.m.
Школа
ГБОУ Школа № 1552
Авторы
Даниил И.Б. (4 класс)
Научный руководитель
Светлана Николаевна С.
Меня больше всего интересуют различные технические устройства: машины, механизмы, аппараты.
Я много занимаюсь техническим изобретательством, конструированием, авиационным моделированием. Коллекционирую модели самолетов, автомобилей.
Когда мы смотрим в небо на звук пролетающего высоко в небе самолета, можно увидеть длинный облачный след, который тянется за летящим самолетом и долго остается в небе.
У меня возникло много вопросов: Что это за след? Почему след белый? Такой след тянется за всеми летательными аппаратами, или нет?
Наблюдая за окружающим меня миром, я задался вопросом, как это все происходит?
Моя цель: понять и изучить причину возникновения следа от летящего в небе самолета.
Файлы:
- Презентация: Почему самолет оставляет в небе след По состоянию на Jan. 14, 2018, 11 p.m. (3.6 MB)
- Текст работы: Почему самолет оставляет в небе след По состоянию на Jan. 14, 2018, 11 p.m. (31.0 KB)
Результаты экспертной оценки
Экспертная карта межрайонного этапа 2017/2018 (Экспертов: 3)
Целеполагание
Средний балл: 3
0 баллов
Цель работы не поставлена, задачи не сформулированы, проблема не обозначена.
1 балл
Цель обозначена в общих чертах, задачи сформулированы не конкретно, проблема не обозначена.
2 балла
Цель однозначна, задачи сформулированы конкретно, проблема не актуальна: либо уже решена, либо актуальность не аргументирована.
3 балла
Цель однозначна, задачи сформулированы конкретно, проблема обозначена, актуальна; актуальность проблемы аргументирована.
Анализ области исследования
Средний балл: 2
0 баллов
Нет обзора литературы изучаемой области/ область исследования не представлена.
Нет списка используемой литературы.
1 балл
Приведено описание области исследования.
Приведен список используемой литературы, но нет ссылок на источники.
Источники устарели, не отражают современное представление
2 балла
Приведен анализ области исследования с указанием на источники, ссылки оформлены в соответствии с требованиями.
Цитируемые источники устарели, не отражают современное представление.
3 балла
Приведен анализ области исследования с указанием на источники, ссылки оформлены в соответствии с требованиями.
Источники актуальны, отражают современное представление.
Методика исследовательской деятельности
Средний балл: 1.7
0 баллов
1) Нет описания методов исследования.
2) Нет плана исследования.
3) Нет схемы эксперимента.
4) Нет выборки (если требуется).
1 балл
Присутствует только одно из следующего:
1) Описание методов исследования.
2) План исследования.
3) Схема эксперимента.
4) Выборка (если требуется).
2 балла
Присутствует только два из следующего:
1) Описание методов исследования.
2) План исследования.
3) Схема эксперимента.
4) Выборка (если требуется).
3 балла
Приведены методы исследования, план исследования.
Дана схема эксперимента.
Выборка (если требуется) соответствует критерию достаточности.
Качество результата
Средний балл: 2
0 баллов
Исследование не проведено, результаты не получены, поставленные задачи не решены, выводы не обоснованы.
1 балл
сследование проведено, получены результаты, но они не достоверны.
Решены не все поставленные задачи.
Выводы не достаточно обоснованы.
2 балла
Исследование проведено, получены достоверные результаты.
Решены все поставленные задачи.
Выводы обоснованы.
Не показано значение полученного результата по отношению к результатам предшественников в области.
3 балла
Исследование проведено, получены результаты, они достоверны.
Решены все поставленные задачи.
Выводы обоснованы.
Показано значение полученного результата по отношению к результатам предшественников в области.
Самостоятельность, индивидуальный вклад в исследование
Средний балл: 2.
3
0 баллов
Нет понимания сути исследования, личного вклада не выявлено.
Низкий уровень осведомлённости в предметной области исследования.
1 балл
Есть понимание сути исследования, личный вклад не конкретен.
Уровень осведомлённости в предметной области исследования не позволяет уверенно обсуждать положение дел по изучаемому вопросу.
2 балла
Есть понимание сути исследования, личный вклад и его значение в полученных результатах чётко обозначены.
Хорошо ориентируется в предметной области исследования, что позволяет уверенно обсуждать положение дел по изучаемому вопросу.
3 балла
Есть понимание сути исследования, личный вклад и его значение в полученных результатах чётко обозначены.
Свободно ориентируется в предметной области исследования.
Определено дальнейшее направление развития исследования.
Специальный критерий, макс 2 балла (присуждается коллегиальным решением экспертной комиссии)
Средний балл: 0.
3
1-2 балла
Представленная работа действительно содержит значимые для науки результаты (имеет теоретическую/ практическую значимость), может быть представлена на научных конференциях, и рекомендовано подготовить на её основе научные публикации.
Не соответствует регламенту — на городской этап допускаются участники 7 — 11 классов.
Не верно выбрано направление. Направление можно изменить при редактировании работы.
Работа не соответствует требованиям, предъявляемым к проектным работам. http://mgk.olimpiada.ru/publishing_rules/
Работа не соответствует требованиям, предъявляемым к исследовательским работам. http://mgk.olimpiada.ru/publishing_rules/
Неполная комплектность работы для экспертизы (нет текста работы/нет презентации работы).
Работа содержит некорректно цитируемый материал (он должен быть взят в кавычки, должны быть указаны источники).
Спасибо за участие. Ваша работа была оценена экспертами.
Итоговый балл не достиг величины проходного на очный тур по данной секции. В личном кабинете Вы можете ознакомиться с баллами по критериям.
Заявка на «Межрайонная конференция zao-2» была отклонена. (Jan. 14, 2018, 11 p.m.)
Почему самолеты оставляют следы? (Являются ли они опасными)
Если вы когда-нибудь задумывались, почему самолеты оставляют следы, ответ на самом деле довольно прост.
Самолеты, летящие на большой высоте, часто оставляют за собой след из-за разницы температур выхлопных газов самолета и наружной температуры.
Эти следы, известные как инверсионные следы, безвредны, но некоторые теоретики заговора считают, что они содержат опасные химические вещества.
Теория заговора о «химтрейлах» широко дискредитирована как учеными, так и государственными учреждениями, но остается популярным утверждением.
Почему самолеты оставляют следы?
Самолеты оставляют следы, потому что водяной пар в выхлопе самолета конденсируется в атмосфере и образует следы.
Эти следы похожи на то, почему вы иногда можете видеть свое дыхание на морозе. Реактивный выхлоп также содержит сажу, которая способствует конденсации водяного пара.
Толщина и продолжительность следов в основном зависят от высоты полета самолета и погодных условий.
Вы даже можете предсказать погоду, основываясь на характере и стойкости инверсионных следов струи.
Например, кратковременный инверсионный след означает низкую влажность на больших высотах, что указывает на хорошую погоду.
Напротив, более длинный и толстый инверсионный след подразумевает наличие влажного воздуха на больших высотах, что указывает на возможное приближение шторма.
3 типа инверсионных следов, которые оставляют самолеты
Существует три типа инверсионных следов.
1. Короткоживущие инверсионные следы
Короткоживущие инверсионные следы — это яркие белые линии, которые сразу же образуются за самолетом и сохраняются недолго, если воздух влажный.
Некоторые короткоживущие инверсионные следы исчезают сразу после образования, в то время как другие могут существовать от нескольких секунд до минут.
2. Стойкие нераспространяющиеся инверсионные следы
Стойкие нераспространяющиеся инверсионные следы образуются во влажном воздухе и остаются в течение более длительного времени после того, как самолет можно увидеть в небе.
Эти инверсионные следы сохраняются от нескольких минут до более суток и всегда имеют форму тонкой линии.
3. Постоянно распространяющиеся инверсионные следы
Постоянно распространяющиеся инверсионные следы также образуются во влажном воздухе, но они распространяются по небу и со временем становятся широкими размытыми линиями.
Постоянно распространяющиеся инверсионные следы со временем могут даже выглядеть как естественные перистые облака, а не как инверсионные следы вообще.
Постоянное распространение инверсионных следов также способствует изменению климата.
Опасны ли следы, оставляемые самолетами?
Некоторые утверждают, что инверсионные следы опасны и содержат химические вещества, наносящие вред человеческому населению.
Эти люди считают, что эти химические вещества используются для множества злонамеренных целей, таких как контроль над населением, изменение погоды или стерилизация.
Теоретики химических следов утверждают, что нормальные следы самолетов быстро рассеиваются, поэтому более долговечные инверсионные следы содержат дополнительные вещества.
Теоретики химтрейлов также не ограничиваются Соединенными Штатами: почти 17% респондентов в международном опросе признались, по крайней мере, частично, что верят в крупномасштабную атмосферную программу.
Тем не менее, в 2016 году Институт науки Карнеги завершил рецензируемое исследование. 76 из 77 ведущих ученых-атмосферников заявили, что не нашли доказательств заговора с химтрейлами.
Помимо утверждений теоретиков заговора о химтрейлах, нет никаких доказательств того, что следы, оставляемые самолетами, опасны.
В чем разница между инверсионными следами и химическими следами?
Chemtrail — сокращение от «химический след», а contrail — сокращение от «конденсационный след».
Химические следы — это теория заговора, согласно которой долгоживущие инверсионные следы содержат неизвестные химические вещества. Предположительно, эти химические вещества распыляются над населенными пунктами и сельскохозяйственными угодьями в злонамеренных целях.
Другими словами, химические следы — это просто инверсионные следы, которые предположительно содержат дополнительные химические вещества для злонамеренных целей.
Несмотря на относительную популярность сторонников теории заговора о химтрейлах, нет никаких доказательств существования химтрейлов.
Международные правительства, ученые и международные агентства неоднократно заявляли, что химтрейлов не существует.
Эти эксперты утверждают, что так называемые «химические следы» на самом деле являются обычными инверсионными следами, состоящими в основном из воды в форме кристаллов льда.
Почему одни самолеты оставляют следы, а другие нет?
Как правило, самолеты, летающие на больших высотах и использующие турбореактивные двигатели, оставляют инверсионные следы.
И наоборот, самолеты с турбовинтовыми двигателями летают на меньшей высоте и оставляют меньше инверсионных следов.
Это связано с тем, что инверсионные следы чаще всего образуются на высоте около 35 000 футов или выше и при атмосферных температурах -50°C или -58°F, что соответствует воздушному пространству и условиям, в которых эксплуатируются турбореактивные самолеты.
Коммерческие и частные самолеты, как и военные самолеты, используют турбореактивные двигатели, поэтому эти самолеты чаще всего оставляют инверсионные следы.
В отличие от них, турбовинтовые самолеты летают на более низких высотах и используют для движения выхлопные газы.
В результате эти самолеты вряд ли будут выпускать достаточно выхлопных газов или подниматься достаточно высоко, чтобы температуры лучше всего подходили для создания инверсионных следов.
Что еще может быть причиной того, что самолеты оставляют за собой белый дым?
Есть еще три возможные причины того, что самолеты оставляют после себя белый дым.
- Самолеты с дымовым маслом
Каскадеры часто оставляют следы дыма, выполняя трюки во время шоу.
Эти следы дыма производятся с использованием коптильных масел.
Эти самолеты будут использовать топливный насос для перекачки масла из бака к форсункам, соединенным с выхлопными точками. Масло выделяет дым при выходе из форсунок.
- Опыление урожая или пожаротушение
Часто самолеты используются для выпуска химикатов для практических задач, таких как опыливание урожая или тушение пожаров.
Часто эти самолеты выпускают при этом белый дым.
Самолеты для уборки урожая и пожаротушения чаще всего оставляют за собой белый дым во время работы.
- Частично сгоревшее топливо/ Неисправность двигателя
Иногда самолеты с отказавшим двигателем оставляют после себя белый дым.
Дым двигателя указывает на потенциально опасную аварийную ситуацию и иногда принимается наземными наблюдателями за инверсионный след.
В заключение, самолеты оставляют инверсионные следы из-за разницы температур выхлопных газов самолета и атмосферы.
Инверсионные следы чаще всего оставляют военные самолеты или другие самолеты с турбореактивными двигателями, поскольку они летают на больших высотах и при более низких температурах.
Хотя инверсионные следы не опасны, существует теория заговора о химтрейлах, которая ошибочно утверждает, что долгоживущие инверсионные следы содержат опасные химические вещества.
См. также:
- Почему самолеты летают так высоко?
- Почему самолеты белые?
Почему одни самолеты оставляют длинные следы, а другие нет? – Contrail Science
Некоторые самолеты в небе оставляют следы, которые сохраняются и распространяются, а другие самолеты, в том же небе , оставляют кратковременные следы или вообще не оставляют следов.
Эти следы на самом деле называются инверсионными следами, сокращенно от «следы конденсации». Двигатели не дымят , они образуются, когда вода в выхлопных газах реактивных двигателей (а ее довольно много, как автомобильные выхлопы в холодный день) смешивается с влажным холодным воздухом, конденсируется и замерзает в кристаллы льда. Инверсионные следы на самом деле являются разновидностью перистых облаков. Когда воздух достаточно влажный и холодный, тропы могут оставаться надолго, а иногда и расползаться.
Эта разница между следами, которые исчезают, и следами, которые распространяются, часто используется в качестве доказательства теории «химических следов», которая утверждает, что более продолжительные следы (или некоторые из них) по какой-то причине намеренно манипулируются. Итак, вы видите полезные изображения, подобные этому.
Но это неправильно. Инверсионные следы могут исчезать, а инверсионные следы могут сохраняться и распространяться.
Это зависит от воздуха, в котором они формируются.
Теперь есть две основные причины, по которым некоторые самолеты оставляют следы, а некоторые соседние нет. Менее распространенная причина заключается в том, что разные самолеты имеют разные двигатели. Некоторые двигатели оставят инверсионный след в воздухе, а другой — нет. Вот, например, Airbus A340 (первый полет: 1991 г.) слева, оставляющий инверсионные следы, и Boeing 707 (первый полет: 1957) не оставляя инверсионных следов. Оба летят на высоте 33 000 футов (часть немецких испытаний по изучению образования инверсионных следов), но выхлоп новых двигателей А340 имеет более низкую температуру, поэтому инверсионные следы образуются в более широком диапазоне условий*.
Вы также можете получить аналогичный эффект с двигателями при разных настройках мощности, особенно если это влияет на температуру выхлопных газов. Иногда это можно увидеть при дозаправке на большой высоте, когда заправляемый самолет отключает дроссельную заслонку почти до холостого хода, чтобы отделиться от заправщика.
Инверсионные следы в ситуации дозаправки включаются/выключаются
Но вот главная причина, по которой вы видите следы на одних самолетах, а на других нет, и я подчеркну ее, потому что хотя это просто, но также легко пропустить.
Да, это действительно так просто. Причина того, что один самолет оставляет инверсионные следы или оставляет инверсионные следы, которые сохраняются, а другой самолет нет, заключается в том, что они находятся в разных областях воздуха . Для простоты назовем эти области воздуха влажным воздухом и сухим воздухом, хотя различия немного сложнее.
Когда самолет находится во влажном воздухе, он оставляет инверсионный след. В сухом воздухе — нет.
Конечно, вы могли бы возразить, что они должны были бы быть далеко друг от друга? Ну, нет, и это подводит меня к другому моменту, который, боюсь, я должен подчеркнуть:
Рассмотрим, например, облака:
Внутри облака влажно. На улице сухо. В чем разница между внутри и снаружи? Это несколько футов.
Посмотрите на нижнюю часть этих облаков, посмотрите, как они уходят вдаль. Они образуют слой на определенной высоте. Выше этой высоты есть облака. Под ним нет облаков. Разница между облаками и отсутствием облаков составляет всего несколько футов.
Теперь это низковысотные кучевые облака. Давайте посмотрим на облака на большой высоте.
Опять они в плоском слое. Разница между нахождением в слое и не в слое составляет всего несколько футов.
Это расслоение воздуха на влажный и сухой слои не ограничивается облаками. Казалось бы, чистый воздух содержит точно такое же разнообразие слоев. Это было очень четко продемонстрировано недавним запуском Обсерватории солнечной динамики. По мере подъема он не оставлял инверсионного следа, пока не натолкнулся на слой влажного воздуха, после чего оставил инверсионный след, который держался довольно долго, а затем снова ушел в сухой воздух, и инверсионного следа больше не было
Итак, если бы самолет летел в этом среднем регионе, он, вероятно, оставил бы устойчивый инверсионный след.
Если бы он был выше или ниже его, то этого бы не было.
Но, плачьте, самолеты на одной высоте. Теперь вы можете даже не согласиться с «несколькими футами» и сказать, что самолеты были слишком близко, чтобы находиться в разных слоях. Я бы ответил:
И уж точно нельзя сказать, находится ли один самолет на той же высоте, что и другой. Эти самолеты летают на высоте от 30 000 до 40 000 футов. Давайте посмотрим, какова визуальная разница примерно на этой высоте:
Я сделал один снимок реактивного самолета на номинальной высоте 35 000 футов. Затем масштабировал его на 34 000 (102,9%) и 32 000 футов (109,4%). Думаю, вы согласитесь, что все они выглядят примерно одинаково. Тем более, что это больше увеличено, чем можно увидеть невооруженным глазом, что больше похоже на:
Если самолеты летят ниже, то все равно похоже. Если бы верхний самолет летел на высоте 20 000 футов, то нижний был бы на высоте 18 285 футов, все еще на расстоянии почти 2000 футов друг от друга, и невооруженным глазом выглядел почти так же.
И это с той же моделью самолета, прямо над головой и рядом друг с другом. Ситуация, которая практически не встречается. Если плоскости разные, или разделены, или расположены под углом к вам, то вам НЕВОЗМОЖНО определить относительные высоты, когда они находятся высоко в небе. Только взгляните на это:
Или с земли, когда самолеты находятся на высоте 30 000 футов.
Они примерно одного роста, верно? На самом деле, если бы они не перекрывались, можно было бы подумать, что самолет JAL был ниже, поскольку он кажется больше и, следовательно, ближе. Но на самом деле самолет JAL (B777) находится как минимум на 1000 футов выше самолета DHL (A300).
И посмотрите на несколько самолетов на земле, где мы знаем, что они находятся на одинаковом расстоянии от камеры. Различия в размерах очень значительны:
Итак, на простой вопрос дается простой ответ:
Самолеты оставляют разные следы, потому что самолеты находятся на разной высоте.
См. также:
https://contrailscience.com/broken-contrails/ — Почему инверсионные следы часто ломаются и резко начинаются и прекращаются.
Разоблачение: турбовентиляторные двигатели с высоким байпасом не оставляют инверсионных следов [на самом деле их больше] — более подробный обзор того, почему современные двигатели оставляют инверсионные следы в более широком диапазоне условий.
*(Отредактировано 15.03.2015): когда я писал эту статью в 2010 году, я сказал, что новые более эффективные двигатели производят «больше воды», и хотя это правда, что чем чище сгорание, тем больше воды образуется, разница незначительна для двух обсуждаемых типов двигателей. Ключевым отличием является температура выхлопных газов, как объясняется в более поздней статье Metabunk
Почему некоторые самолеты оставляют инверсионные следы, а другие нет? – Airplane Academy
Инверсионные следы – это видимое напоминание
что ежедневно многочисленные коммерческие и частные рейсы пересекают небо
по всему миру.
Но некоторые самолеты
оставлять эти белые следы позади себя, а другие нет, даже если они кажутся
та же самая общая часть неба. Когда
самолеты оставляют за собой инверсионные следы, некоторые инверсионные следы остаются в течение нескольких часов, а другие
инверсионные следы длятся секунды или минуты . Почему некоторые самолеты оставляют инверсионные следы и
некоторые нет?
Инверсионные следы образуются в результате смешения чрезвычайно холодного воздуха с горячими выхлопными газами газы. Образование инверсионного следа наиболее вероятно на высоте 35 000 футов или выше. и при температурах ниже -58 ° F (-50 ° C), поэтому инверсионные следы в основном образуются самолетами. Самолеты с турбовинтовыми и поршневыми двигателями обычно летают в более низких и теплых условиях. воздух, где меньше вероятность образования инверсионных следов.
При сгорании в чистом виде образуются два соединения: вода (H 2 O) и диоксид углерода (CO 2 ).
Эти газы выбрасываются из двигателя при температуре значительно выше 1000 ° F (540 ° C), что означает, что водяной пар полностью находится в форме пара.
На типичных крейсерских высотах реактивных самолетов температура наружного воздуха обычно составляет -50°F (-45°C) или ниже, эта разница температур почти мгновенно конденсирует водяной пар в кристаллы льда, образуя облака. Это явление похоже на то, что вы видите свое дыхание холодным зимним утром, но в гораздо большем масштабе.
Почему некоторые самолеты оставляют инверсионные следы, а некоторые нет
Атмосферные условия, необходимые для образования инверсионных следов, — низкие температуры и влажность от низкой до умеренной. Такое сочетание условий регулярно происходит на крейсерской высоте большинства самолетов с турбовентиляторными и турбореактивными двигателями. Авиалайнеры, бизнес-джеты и военные самолеты используют турбовентиляторные и турбореактивные двигатели для полетов на таких больших высотах, где наиболее вероятно образование инверсионных следов.
Турбовентиляторные и турбореактивные двигатели выбрасывают свои выхлопные газы непосредственно в атмосферу, обеспечивая короткое время для охлаждения смеси двуокиси углерода, водяного пара и микрочастиц сажи. Напротив, самолеты с турбовинтовыми двигателями, в которых для привода гребного винта используются реактивные двигатели, обычно летают на более низких высотах; кроме того, они извлекают энергию из выхлопных газов для привода воздушного винта, и эти газы проходят через выхлопные трубы наружу самолета.
Эта комбинация отбора мощности, выхлопных труб, более низких высот и более высоких температур снижает градиент выхлопных газов по отношению к температуре наружного воздуха в достаточной степени, чтобы в целом снизить вероятность образования инверсионных следов.
Современные самолеты с поршневыми двигателями в основном не способны достигать высот и, следовательно, температур, при которых возможно образование инверсионных следов.
Кроме того, выпускные коллекторы, используемые на этих двигателях, позволяют выхлопным газам существенно охлаждаться перед взаимодействием с атмосферой.
Однако стоит отметить, что массивные радиальные двигатели, которые приводили в действие бомбардировщики Второй мировой войны и начала холодной войны, действительно оставляли инверсионные следы. Невероятная выходная мощность этих двигателей позволяла этим самолетам летать на высотах, где температуры были достаточно низкими, чтобы оставлять инверсионные следы.
При каких условиях возможно образование инверсионных следов?
Самое главное, смешивание очень холодного воздуха с горячими выхлопными газами приводит к образованию инверсионных следов. Быстрое охлаждение водяного пара от температуры сгорания до температуры окружающей среды вызывает образование кристаллов льда, создавая облака, называемые инверсионными следами.
Вторым критическим состоянием атмосферы является низкая относительная влажность.
Без низкой влажности водяной пар в выхлопных газах не превращается в кристаллы льда, которые задерживаются достаточно долго, чтобы создать заметный инверсионный след.
Высокое давление является третьим фактором формирования стойких инверсионных следов. Высокое атмосферное давление обычно связано с более низкими температурами на большой высоте, что приводит к большему градиенту температуры от выхлопных газов к окружающему воздуху, что приводит к быстрому охлаждению водяного пара с образованием кристаллов льда.
Факторы конструкции двигателя также могут способствовать образованию инверсионного следа. Температура выхлопных газов двигателя зависит от ряда факторов, но, как правило, новые, более эффективные реактивные двигатели сжигают меньше топлива при более высоких температурах.
Для достижения такой же или большей мощности тяги эти новые двигатели пропускают большее количество воздуха вокруг секции сгорания (это называется перепускным воздухом, а соотношение между перепускным воздухом и воздухом сгорания выражается как коэффициент двухконтурности), что приводит к лучшее смешивание байпасного воздуха и воздуха для горения, способствующее образованию инверсионных следов.
Исследования степени двухконтурности при образовании инверсионного следа показывают, что более высокая степень двухконтурности (меньше воздуха сжигается, больше воздуха отводится вокруг секции сгорания) приводит к более частому образованию инверсионного следа.
Почему некоторые инверсионные следы исчезают так долго?
Стойкость инверсионных следов во многом зависит от атмосферных условий. В то время как слишком высокая влажность полностью предотвращает образование инверсионных следов, слишком низкая влажность приводит к тому, что инверсионные следы быстро сублимируются из льда обратно в пар.
Температура также влияет на эту взаимосвязь: исследования показывают, что существует оптимальная температура для устойчивых инверсионных следов, которая снижается с увеличением высоты.
Кроме того, присутствие твердых частиц в выхлопных газах двигателя может позволить инверсионным следам сохраняться в течение более длительных периодов времени, создавая ядра конденсации, вокруг которых образуются кристаллы льда.
Эти ядра конденсации позволяют кристаллам льда расти перед сублимацией обратно в пар, образуя более продолжительные инверсионные следы.
Старые реактивные и турбореактивные двигатели имеют тенденцию создавать выхлопные шлейфы с большим количеством этих частиц, что приводит к потенциально более долгоживущим инверсионным следам.
Можно ли предсказать образование инверсионных следов?
Образование инверсионных следов изучалось и регулярно прогнозируется, особенно военными организациями, которые стремятся избежать визуального обнаружения своих самолетов. График Appleman Contrail Forecast используется с 1953 года для прогнозирования образования инверсионных следов.
Дальнейшее исследование ВВС США, завершенное в 1993 году, предполагает, что инверсионный след наиболее вероятно образуется на высоте 35 000 футов или выше и при температуре ниже -58°F (-50°C). Результатом этого исследования, проведенного ВВС США, стали новые инструменты прогнозирования инверсионных следов.
Исследования ВВС США подтвердили, что снижение температуры и влажности в сочетании с увеличением высоты увеличивает вероятность образования инверсионных следов.
Для линий с постоянной относительной влажностью образование инверсионных следов происходит при более низких температурах и больших высотах. Кроме того, двигатели с увеличенной степенью двухконтурности, аналогичные тем, которые используются на авиалайнерах и самолетах бизнес-класса, обладали более широким диапазоном инверсионного следа с одинаковым соотношением между атмосферными условиями, сохраняющимися для всех типов двигателей. Это также объясняет, почему некоторые самолеты оставляют инверсионные следы чаще, чем другие.
Рис. 1. Высокий байпас Алгоритм инверсионного следа двигателя — новые методы прогнозирования инверсионного следа, капитан. Джеффри Л. Питерс, Air Weather Service, Скотт База ВВС – 1993
Что такое черный выхлоп, оставленный некоторыми самолетами во время взлета?
Эти черные шлейфы в основном состоят из сажи от частично сгоревшего топлива и отличаются от инверсионных следов.
В частности, для старых конструкций двигателей, чтобы обеспечить охлаждение внутренних компонентов двигателя во время взлета и набора высоты, на этапе взлета используется избыточное топливо, что приводит к чрезмерно обогащенной топливной смеси. Эта богатая топливная смесь не сгорает полностью и эффективно, что приводит к образованию сажи в выхлопном шлейфе.
Это явление сажи похоже на то, что происходит от больших тягачей с прицепом. Производители двигателей оптимизируют внутренние компоненты двигателей для высоких скоростей полета, низких температур окружающей среды и низкой плотности воздуха, с которыми сталкиваются самолеты во время крейсерского полета.
Старые турбовентиляторные двигатели и турбореактивные самолеты особенно подвержены образованию сажи такого типа. Классическими примерами такого поведения двигателей являются бомбардировщик B-52 и авиалайнер MD-80.
Почему инверсионные следы так распространены?
Поскольку инверсионные следы, по сути, представляют собой антропогенные облака, чем более распространенными становятся авиаперевозки и чем более эффективными становятся реактивные двигатели, инверсионные следы также будут становиться более многочисленными и, возможно, сохранятся в течение более длительных периодов времени.
Основными источниками инверсионных следов являются самолеты с постоянно реактивными двигателями, особенно те, которые оснащены несколькими большими двигателями с высокой степенью двухконтурности, такими как те, которые распространены на современных авиалайнерах и самолетах бизнес-класса. Поскольку эти самолеты наиболее эффективны при низкой влажности и холодном воздухе на высоте более 35 000 футов, авиалайнеры и самолеты бизнес-класса будут по-прежнему оставаться основными генераторами инверсионных следов.
Меньшие турбовинтовые и поршневые самолеты могут генерировать инверсионные следы, но только при температурах намного ниже обычных для их рабочих условий.
Доступны инструменты прогнозирования, позволяющие избежать образования инверсионных следов, но это было бы нецелесообразно для коммерческой и частной авиации, хотя предотвращение инверсионных следов полезно для военных эксплуатантов. Хотя инверсионные следы, возможно, являются нежелательным побочным эффектом авиации, они являются визуальным напоминанием о технологическом чуде реактивного движения и реактивной авиации.