Почему самолет оставляет белый дымный след?

Фактически, есть три типа следов, которые самолет может оставить в небе:

1. Конденсация водяного пара в выхлопном газе и / или следе

Для этого нужен очень холодный, очень сухой воздух на больших высотах между 6000м и 12000м. Водяной пар в потоке выхлопных газов конденсируется и, выталкивая местный воздух выше его насыщенности водой, образует белый, замерзший туман. Кроме того, частицы частично сгоревшего топлива образуют конденсационные ядра, которые стабилизируют след и позволяют ему расти с течением времени от влажности, уже присутствующей в воздухе. В зависимости от влажности воздуха эти следы довольно быстро исчезают при сублимации или могут оставаться на месте часами и даже превращаться в перистые облака. Их называют тропами конденсации или короткими «следами».

Перистые облака, вызванные следами самолета (Источник изображения)

Пока добавленный водяной пар в выхлопном газе помогает в продукции contrail, конденсация случаясь в поле давления вокруг воздушных судн может уже произвести contrail совсем собой. Если относительная влажность близка к насыщению и конденсированные капли быстро замерзают, аэродинамический след исчезнет довольно медленно. Та же самая конденсация происходит также на более низкой высоте, но не оставит след в температурах выше 0°C. туман (жидкие капли) испарится быстро, но когда заморожено, конденсация продлится дольше, пока вода не будет повторно поглощена воздухом сублимацией, гораздо более медленный процесс, чем испарение .

Двигатель и аэродинамический след, формирующийся позади A340 (Источник изображения)

2. Дым от несгоревшего или частично сгоревшего топлива

Это было распространено в ранних реактивных самолетах и позволило обнаружить их издалека — просто следуйте по черной линии, на ее кончике находится самолет. Бездымные канистры камеры сгорания, которые позволяют больше смешивания топлива и воздуха положить конец этому. Для получения дополнительной информации я рекомендую отличную веб-страницу contrailscience

Этот B-47 использует ракеты для быстрого ускорения, которые оставляют самый большой след дыма, но и старый J-47 оставил много дыма (Источник изображения ).

3. Масляный туман или дымовые шашки

Третий источник показан на рисунке: масло впрыскивается в горячий поток выхлопных газов, который образует плотный туман. Это можно сделать с помощью реактивных и поршневых двигателей, а планеры или парашютисты используют дымовые шашки. Как только они воспламенены (в большинстве случаев электрически), они сгорают и не могут быть выключены.

Дымовые шашки на законцовках крыльев и фюзеляже планера)

Есть еще много вещей, которые можно распылять с самолета (топливо, очевидно, когда оно должно быть сброшено в чрезвычайной ситуации, удобрения или инсектициды, йодид серебра в облака семян), но это особые случаи. Я призываю вас посетить contrailscience.com исчерпывающий перечень других случаев.

Планер ЛС-10 сбрасывая воду балласта (Источник изображения)

Большинство самолетов, оставляющих следы, не оставляют дыма. Это конденсированный водяной пар; по сути, облака. Они называются следами . Это может быть вызвано конденсацией воды в выхлопных газах двигателя или нарушением воздушного потока при прохождении воздушного судна, вызывающим конденсацию воды, которая уже присутствовала.

Некоторые пилотажные самолеты имеют генераторы дыма, которые оставляют гораздо более толстые и видимые следы, которые могут быть включены и выключены и не зависят от конкретных атмосферных условий. Белый наиболее распространен, но возможны и другие цвета.

Синие ангелы на вашей фотографии являются примером пилотажного самолета с генераторами дыма.

Голубые ангелы и другие команды дисплея имеют генераторы дыма в их двигателях, которые имеют специфическую цель производить след дыма потому что они смотрят холодными. Следы дыма на авиашоу, как правило, для этой цели. Генераторы впрыскивают небольшое количество дизельного топлива в реактивный выхлоп для получения белого дыма и окрашенного дизельного топлива для получения цветного дыма.

Вы также можете увидеть «дым», исходящий от законцовок крыла или других частей истребителя под высокими перегрузками. Это на самом деле конденсация водяного пара от чрезвычайно низкого давления воздуха, которое кратковременно генерируется жестким поворотным истребителем, и он быстро исчезает.