2015年9月3日是中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年紀(jì)念日憋沿,屆時(shí)天安門廣場將舉行盛大的閱兵活動,人們不僅能看到整齊劃一的士兵方隊(duì)沪猴,先進(jìn)的武器裝備辐啄,還能欣賞到精彩的空中梯隊(duì)表演。
一般在進(jìn)行飛行表演時(shí)字币,為了增強(qiáng)了視覺觀賞性戰(zhàn)機(jī)會拉出的一道道彩煙则披,讓編隊(duì)的飛行軌跡、姿態(tài)更為清晰可見洗出。這種彩煙看似平臺無奇士复,與我們?nèi)粘I钪性诨顒討c典上看到彩煙也差不多,但因應(yīng)用環(huán)境上的差異翩活,這背后的技術(shù)細(xì)節(jié)和技術(shù)難度卻有著天壤之別阱洪。
首先說這種煙霧的形成原理和形式。
一種是較為常見的“冷凝型”菠镇,飛機(jī)特別是我們?nèi)粘冗荸?煽吹降拿窈娇蜋C(jī)在高空飛行時(shí),發(fā)動機(jī)的高溫燃?xì)庥龅蜏赜隼浣Y(jié)成云霧利耍,也就是通俗稱的飛機(jī)尾部拖出的白煙蚌本,稍微專業(yè)的稱為“航跡云”、“尾跡云”等等隘梨。這種拉煙方式雖然很容易程癌,但需要飛行高度在7~8千米或近萬米,在低空就不具備“冷凝型”拉煙的條件轴猎,而這對于飛行表演嵌莉、或閱兵中的低空編隊(duì)來說,是不現(xiàn)實(shí)的捻脖。
另外兩種是“升華型”和“蒸發(fā)型”锐峭,前者也相對常見,在各類煙火和信號煙霧彈中即是通過燃燒的方式促使發(fā)煙物質(zhì)升華或形成顆粒物可婶,在大氣中混合形成煙霧沿癞。后者這種類型相對來說,基本上就是為飛行表演的拉煙而生矛渴。高沸點(diǎn)的液體發(fā)煙劑送入發(fā)動機(jī)噴出的高溫燃?xì)庵信浊蓿纬筛邷剡^飽和蒸汽狀混合物進(jìn)入大氣,在大氣中與低溫水蒸氣遇冷凝結(jié)成霧就形成了濃濃的煙跡。單一的高沸點(diǎn)液體合成的發(fā)煙劑就能夠產(chǎn)生白煙盗舰,也就是說白色的拉煙劑相對容易選配晶府。比如柴油、潤滑油钻趋、煤油甚至豆油等油液川陆,這類高沸點(diǎn)合適的溶劑經(jīng)簡單加工即可作為白色的拉煙劑。
人們?nèi)粘T谇缋实奶炜罩锌吹絿姎馐斤w機(jī)在高空飛行時(shí)機(jī)身后邊會出現(xiàn)一條或數(shù)條長長的“白煙”蛮位,按成因飛機(jī)尾跡可分成廢氣尾跡较沪、空氣動力尾跡和對流性尾跡。
廢氣尾跡
廢氣尾跡又可分為廢氣凝結(jié)尾跡和廢氣蒸發(fā)尾跡兩種失仁,常見的飛機(jī)尾跡多是廢氣凝結(jié)尾跡尸曼。飛機(jī)過后,發(fā)動機(jī)向后噴出含有大量水汽的高溫氣體萄焦,如果環(huán)境溫度很低(零下40攝氏度以下)控轿,這些高溫高濕的氣體迅速和周圍環(huán)境空氣混合,溫度迅速下降拂封,濕度急劇增大茬射,再加上噴出的顆粒狀灰塵,從而凝結(jié)產(chǎn)生飛機(jī)尾跡冒签。
飛機(jī)尾跡的形成除與周圍環(huán)境大氣的溫度有關(guān)外在抛,還取決于飛行高度上的濕度。經(jīng)驗(yàn)表明萧恕,氣溫在零下40攝氏度至零下60攝氏度的高空中刚梭,若濕度在40%以上,或?qū)α鲗禹敻浇鼭穸仍?0%以上票唆,就有可能出現(xiàn)飛機(jī)尾跡望浩。
能夠產(chǎn)生飛機(jī)尾跡的空氣層稱為飛機(jī)尾跡層,尾跡層通常以一層為多惰说,偶爾也會出現(xiàn)數(shù)層。尾跡層出現(xiàn)的高度除與大氣中氣溫濕度等氣象條件有關(guān)外缘回,還與飛機(jī)的種類吆视、飛行狀態(tài)有關(guān)。一般在7~8千米高空酥宴,屬于對流層上層啦吧,那里氣溫常年處在0℃以下,由于飛機(jī)發(fā)動機(jī)噴口排出的廢氣中含有一定量的水汽拙寡,當(dāng)它遇到外界低溫空氣時(shí)授滓,就凝結(jié)成冰晶,形成白色云帶,這樣拉出的煙叫作飛機(jī)的凝結(jié)尾跡般堆。廢氣尾跡多發(fā)生在距地面11千米以上的高空在孝。
空氣動力尾跡
空氣動力尾跡比較少見,飛機(jī)在接近飽和的空氣中飛行淮摔,一般出現(xiàn)在螺旋槳和機(jī)翼的翼尖附近私沮,空氣因降壓產(chǎn)生凝結(jié),現(xiàn)在很多航空迷看到的邊條翼拉出的白色水汽渦流和橙,就是這么產(chǎn)生的仔燕。水的熔沸點(diǎn)和其所處的壓強(qiáng)有關(guān)。因?yàn)橹車諝鈮簭?qiáng)降低魔招,故水蒸氣在低壓狀態(tài)下的熔沸點(diǎn)相比高壓下的要降低晰搀,因此即使在常溫下水也會由空氣中的蒸汽液化為液滴,形成水霧办斑。
還有一個(gè)特殊的情況外恕,就是氣流被從機(jī)翼表面剝離時(shí)(失速狀態(tài)),機(jī)翼在被剝離氣流的那一面也會產(chǎn)生低壓區(qū)俄周。這就是飛行表演時(shí)那些做過失速機(jī)動表演(比如聞名世界的眼鏡蛇動作)的那些噴氣機(jī)機(jī)翼表面會產(chǎn)生大量白霧的原因吁讨,其實(shí)還是水霧。
對流尾跡
對流尾跡是指飛機(jī)排出的廢氣膨脹冷卻峦朗,上浮到凝結(jié)高度形成的煙節(jié)建丧,通常在飛機(jī)后面數(shù)百米至數(shù)千米處形成,存在時(shí)間較長波势。
飛機(jī)尾跡在軍事上有著重要價(jià)值翎朱,自近代以來,歷來為各國軍事家所重視尺铣。噴氣式作戰(zhàn)飛機(jī)在合適的高度上飛行最容易出現(xiàn)飛機(jī)尾跡拴曲。在航空作戰(zhàn)中,飛機(jī)尾跡的出現(xiàn)很容易暴露飛機(jī)航跡和位置凛忿,為了避免暴露目標(biāo)澈灼,就必須弄清飛機(jī)尾跡出現(xiàn)的高度層,選擇脫離飛機(jī)尾跡的飛行高度店溢,才能達(dá)到隱蔽自己的目的叁熔。