【簡介:】本篇文章給大家談談《拉彩煙的是什么飛機》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、有的飛機在天上會拉出白煙,有的沒有,是什么原因?
2、閱兵中飛機拉出的彩煙,是怎
本篇文章給大家談談《拉彩煙的是什么飛機》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
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有的飛機在天上會拉出白煙,有的沒有,是什么原因?
萬里無云,或者有幾許薄薄云彩的藍天背景上,人們常??吹揭恍╋w機拉出一道道優(yōu)美的白煙。
很多時候我們看到的都是空軍的戰(zhàn)斗機,它們飛得很高,有時飛直線,有時飛曲線,恣意翱翔,白帶跟隨,美麗如畫。
它們是在表演嗎?那白煙是噴灑出來的嗎?
不是。其實這只是戰(zhàn)機在高空訓練,后面的白煙不是特意噴出,而是在發(fā)動機尾氣在空氣中被動留下的尾跡,又叫尾跡云、機尾云,民間俗稱飛機拉煙。
飛機形成尾跡的原因有幾種,不能一概而論。
除了飛行表演的人為拉煙,這種被動拉煙,一種是廢氣尾跡,一種是空氣動力尾跡,還有一種是對流性尾跡。
廢氣尾跡是最常見的飛機拉白煙現(xiàn)象。
這種尾跡又有兩種原因,一種是廢氣凝結尾跡,一種是廢氣蒸發(fā)尾跡。
廢氣凝結尾跡
的產生原因,是飛機飛行時燃料消耗后的余熱和水汽隨廢氣排到飛機外面,遇到高空冷空氣就凝結成水滴或冰晶,就會在飛機后面拖曳出一條長長的白煙狀尾巴。
廢氣凝結尾跡形成的條件是高空和低溫,一般飛機在8000米以上高空,溫度在-41℃到-60℃之間才出現(xiàn),高于-40℃或低于-60℃,就不出現(xiàn)這種尾跡了。
所以飛機在高空時,有時會有白煙,有時又沒有白煙;有時飛機較低時斷斷續(xù)續(xù)產生白煙,飛得越高白煙越明顯,飛到更高處反而斷斷續(xù)續(xù),最后又沒有了,就是這個道理。
廢氣凝結尾跡季節(jié)不同也有一些差別。一般冬天更多一些,夏天少一些。這是因為冬天氣溫更低一些,形成這種尾氣的高度會更低一些,而夏天形成的高度更高一些。
廢氣凝結尾跡存在時間較長,其厚度可達2千米,存在的時間一般都在1小時以上甚至更長。尾跡較多的死法甚至會擴展成一片云層。
廢氣蒸發(fā)尾跡
一般發(fā)生在較低的空中,那里的氣溫沒有達到凝結廢氣尾跡的條件,而飛機尾氣的加熱作用導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,這種尾跡一般會在薄薄的云層中出現(xiàn)。
空氣動力尾跡的產生過程。
這種尾跡產生是因為飛機在接近飽和的空氣中飛行,由于機翼上下壓差不同或螺旋槳頂端攪動形成的螺旋狀空氣漩渦,這種漩渦中心氣壓降低,凝結成小水滴而形成的飛機拉線。
這種拉線與發(fā)動機尾氣不一樣,一般在較低空中形成,而且不是出現(xiàn)在飛機發(fā)動機噴口,而是出現(xiàn)在機翼的兩個尖端,拉出兩道凌厲的白線,就像兩道劍氣,十分壯觀。
這種尾跡時間很短,會很快消失。
對流性尾跡產生原因。
這種尾跡也與飛機噴出的廢氣有關。前面說的廢氣凝結和蒸發(fā)尾跡不同的地方,就是一般發(fā)生在較低空狀態(tài),飛機噴出的尾氣與空氣混合后,由于對空氣進行了加溫,而導致空氣上升形成的白色煙霧狀尾氣,這種尾跡會在飛機后面千米之處,比凝結尾氣要寬很多,而且維持時間更長。
以上時飛機飛行過程中產生的自然現(xiàn)象,還有兩種非自然現(xiàn)象產生的尾跡。
一種是空中放油,還有一種就是飛行表演人為拉煙。
空中放油是因為載荷的燃料有多,超過飛機允許的降落重量,必須在空中放掉多多余的油料。
飛機在設計時,都有一個最大起飛重量和降落重量。起飛重量一般都大于降落重量。
比如A380的最大起飛重量是560噸,而其最大降落重量只有386噸。
飛機的最大降落重量不但要確保飛機結構能夠安全降落,還要保證飛機發(fā)生中止降落而復飛時,或遭遇發(fā)動機故障的前提下,客機能夠順利爬升。
所以飛機在起飛時,都根據(jù)需要到達的目的地而加好油,但這些油如果沒有使用到一定的量,在降落時就會負載過大,而對飛機起落架和其他構造造成損害,甚至發(fā)生重大事故。
但飛行有時總會發(fā)生一些意外,導致飛機無法到達目的地或者返航,這樣油料就會有多,就必須在空中放掉一部分。
飛機放油有專門的釋放口子,會把燃油加壓粉碎到很小霧滴釋放,將給環(huán)境和地面的污染降到最低程度。
這樣飛機在放油時就會出現(xiàn)拉煙現(xiàn)象。
還有的戰(zhàn)斗機會在放油的同時點燃燒掉。
飛行表演的各種拉煙活動就是人為制造的效果了。
在一些航空表演上,我們常??吹揭患芑驍?shù)架飛機,在天上作著各種優(yōu)美的動作,時而合為利劍直插云霄,時而翻飛散開,繁花怒放。這些飛機拖曳著姹紫嫣紅的彩色煙帶,像仙女的霓裳飄帶,美艷壯觀。
這就是表演拉出的彩煙。這種彩煙是將某些化學試劑裝在高壓容器里,當飛行員開啟這些容器閥門,這些化學試劑就會噴射出來,與空氣中的水汽結合成煙霧。
不同的配方就會呈現(xiàn)出不同的顏色。就像我們看到夜空中放的彩色焰火禮花,就是根據(jù)不同化學配方制成的。
用柴油在飛機噴氣口噴出,利用飛機噴出廢氣燃燒出白色煙霧,是各國慣用的最常見拉煙技術。
各國對于彩色拉煙方式和配方都有自己的特種技術,因此一般都會保密。但要拉出好看的煙霧并不難,難的是既要拉出好看的煙霧,又要無毒無害對飛機安全的環(huán)保配方。
網(wǎng)絡上有人曬出各種配方,也不知真假。咱科普不是科學研究,就不窮究這玩意了。
總之飛機在天上產生的拉煙有很多原因,最主要的就是以上那些原因。
飛機拉煙對軍事研究和環(huán)境都有很大影響。
比如在軍事上,飛機拉煙既有利于發(fā)現(xiàn)地方飛機蹤跡,也容易暴露自己,因此是一把雙刃劍。
這樣,在戰(zhàn)爭中,各方都會研究減少尾氣拉煙的方法,從掌握出任務的天氣狀況、高空溫度狀況來避免拉煙現(xiàn)象,從飛機發(fā)動機和外形設計等諸多方面來盡量減少尾氣影響,以隱蔽自己。
有科學研究認為,飛機拉煙結成的冰晶會散射陽光,讓陽光減少對地表的照射。
日益增多的飛機對大氣造成的拉煙效應,給氣候和溫度造成了一定影響。
一些科學家曾經(jīng)對美國“911”時期限定飛機起飛的幾天氣溫進行了分析,發(fā)現(xiàn)在飛機滯留地面的一段時間,白天和晚上氣溫提升了3℃。
閱兵中飛機拉出的彩煙,是怎么回事
抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年大閱兵的日子一天天臨近,8月23日,北京上空各式飛機開始彩排,很多人用手機拍攝到了壯觀的飛機彩色拉煙,并上傳到各種社交網(wǎng)站。不少人好奇,這飛機的彩色拉煙是怎么弄的?有毒嗎?它跟平時見到的飛機拉煙有什么區(qū)別?
拉煙必不可少
除了大閱兵,幾乎每次航展都會看到飛機拉彩煙,為什么?有什么用?
很簡單,在觀賞性上,飛機好,真不如彩煙好!
飛機在高空各種翻飛,各種高難度機動,速度又快,一閃而過,觀眾其實看的不是很清楚,怎么辦?得有一條軌跡線!告訴下面的觀眾:看清楚啦,我剛才翻了一個跟斗啦!
開始的飛機拉煙,顏色很單調,大都是白色,后來,人們當然進一步想到,何不如弄彩色,那得多絢麗!事實如此,彩色拉煙壯觀極了,它常常是航展最亮麗的風景之一。
那么,彩煙是怎么弄出來的呢?是不是飛機裝一大箱彩色顏料,飛到高空后,然后拋灑?可沒有這么簡單。
各國的彩煙配方都是一個小秘密,沒有誰公布出來。10年多前,也就是2004年10月,法國空軍的“法蘭西巡邏兵”飛行表演隊在我國北京南苑機場進行飛行表演,于是,我國專家通過空軍有關部門試探性向他們提出索要一點兒彩煙劑樣品。法方人員非常“痛快”,馬上從飛機的吊艙中取出一小桶煙劑交給我們,但是拿回來一檢測,這只不過是一小桶柴油類的白色煙劑而已,并不是彩色煙劑。聰明的法國人既有禮有節(jié),又沒有讓我們得到彩煙劑。
我國之前雖然也有彩色煙劑,視覺效果也不錯,但它不環(huán)保,有毒,采用二甲苯和四氯化酞等劇毒物質作為燃料溶劑,這些物質噴灑在空中,極其不環(huán)保,當時的地勤人員加注彩煙劑時還得佩戴防毒面具。
另外,有毒的彩煙劑會讓我國的飛行表演隊難以走出國門,因為你有毒!所以,自行研制一種非常環(huán)保,同時顏色又特別艷麗的彩煙劑成為一種較迫切的需求。為此,我國北空裝備部成立課題組進行研究,最終研制出了新一代環(huán)保無毒的彩煙劑。
彩煙劑的一般材料
各色彩煙劑中,白色的最簡單,使用柴油、潤滑油、煤油甚至豆油等油液,都可以制成白色煙劑。而要制成其他顏色的彩煙劑難度就要大一些,需要使用高沸點的液體,再配以各色染料才能混合制成。
在實驗中,為了追求極致的環(huán)保,我國曾將食用的豆油加上各色染料制作彩煙劑,但后來發(fā)現(xiàn)存在一個問題,豆油在高溫下會發(fā)生碳化,以致阻塞噴嘴。后來,我國課題組采用了另一種環(huán)保無毒的材料來替代豆油。這種材料的配方是什么呢?其他國家都沒有公布,我們當然也沒必要公布出來,至少是,筆者沒查到相關資料。
怎么噴
不同的飛機有不同的方式,因為飛機不同,其采用的發(fā)動機也不同,有早年使用的渦噴發(fā)動機,還有現(xiàn)在的渦扇發(fā)動機,但其基本原理是一樣的,即利用發(fā)動機噴出的熱氣,加熱高沸點的溶劑并使其升華,生成大量的煙,溶劑中的染料不一樣,就噴出了顏色不一樣的煙。說出來似乎很簡單,但其實不是這樣的,北空裝備部找其他化工機構和廠家共同研制這種環(huán)保無毒同時顏色非常亮麗的彩煙劑時,不少機構論證后,很多知難而退。
彩煙跟平時的飛機拉煙有啥區(qū)別
無論是客機還是戰(zhàn)斗機,大家經(jīng)常會看到飛機拉白煙,他們的原理與拉彩煙完全不同。下面,我們挨個兒說。
第一種情況:那是飛機放油形成的。
空中放油最主要的作用是為了以一個更輕的重量來著陸。這個不僅適用于各種戰(zhàn)機,更廣泛應用在客機上??蜋C在設計的時候,都有一個“最大著陸質量”,如果飛機在降落時超過這個“最大著陸質量”,那么起落架就可能受損,嚴重的情況,飛機也會有危險??蜋C起飛前,都是提前計算好到達目的地時飛機的重量,經(jīng)過長途飛行,到達時,燃油正好用的差不多。但是,常常會有這樣的情況,客機起飛后,本來是要跨洋飛行的,但是如果此時飛機受損,或者出現(xiàn)其他緊急情況,必須返回時,那么此時,燃油就顯得太多了,必須放掉。
第二種情況:翼尖渦流造成的。
翼尖渦流的原理不難理解,機翼上方的空氣流速很快,帶來的結果是機翼上方的壓力小,機翼下方的壓力大,于是,空氣會有一個往機翼上方竄的趨勢,也就是漏氣,漏氣的地方通常發(fā)生在機翼的翼尖處。
當空氣中的水蒸氣比較多,濕氣比較大時,較容易看到翼尖渦流。因為翼尖渦流是高速旋轉的氣體,而氣流運動速度越大,氣壓越低,所以翼尖渦流內部的氣壓很低,在一定的條件下,溫度與氣壓成正比,氣壓的突然降低,會帶來溫度的驟降于是翼尖渦流里面的水蒸氣就凝結成小水珠,變成你看到的飛機拉線。
第三種情況:凝結尾
凝結尾又叫飛機云,它是由飛機引擎排出的濃縮水蒸氣形成的可見尾跡。
飛機使用碳氫燃料,其燃燒后的主要產物為二氧化碳和水蒸氣。在海拔很高的低溫的環(huán)境下,通常在海拔8000米以上出現(xiàn),那里的溫度低達零下40攝氏度,發(fā)動機的尾氣就會發(fā)生凝結,從而就會形成凝結尾。
仔細觀察就能發(fā)現(xiàn)凝結尾和翼尖渦流的區(qū)別。前者發(fā)生在飛機發(fā)動機的后方,有幾個發(fā)動機就有幾條凝結尾,且是在高空。而后者,也就是翼尖渦流,其通常發(fā)生在機翼兩端,且通常在低空。
【參考資料】
劉飛保、陶厚生,《織練記——我軍第二代彩煙劑揭秘》
飛機噴出的彩色煙霧是什么
飛機噴出的彩色煙霧是。是用一些燃燒后能產生濃密煙霧的化學物質做的,例如固態(tài)磷、六氯乙烷-氧化鋅混合物、粗蒽-氯化銨混合物,含金屬的高分子聚合物、三氧化硫-氯磺酸混合物和四氯化鈦等。這些物質在燃燒后都能在空氣中產生大量微粒和微液滴構成煙霧。
彩色噴霧噴射原理:
彩色噴霧噴射靠的就是飛機機腹下加掛的液體拉煙吊艙。將高沸點的液體拉煙劑注入吊艙,通過氮氣加壓的方式,將煙劑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成霧,就成為濃濃的彩煙(彩霧)。不同顏色的拉煙劑對溫度要求不同。
為什么有點飛機拉白煙,有的拉紅煙?
這個呢當然是在飛機拉鏈的時候在空中滑行放出的煙霧。那么煙霧的色彩呢是靠一些色調來掌握的。比如白的,紅的,還有藍的。
關于《拉彩煙的是什么飛機》的介紹到此就結束了。