- Почему за самолетом остается след – интересное видео
- Почему за некоторыми самолётами нет следа
- Почему самолёт оставляет белый след
- Почему след виден не всегда?
- Почему самолеты оставляют белый след в небе?
- Разбираемся в основах физики
- Домашний эксперимент с бутылкой
- Как образуется след и после каких самолетов
- Him_7. jpg
- Как правильно называется след от самолета
- Гипотезы об источниках химиотрасс
- Влияют ли следы самолета на климат
- Him_8. jpg
- СсылкиПравить
- Вовсе не дым от сгорающего топлива
- Частицы, выбрасываемые двигателями
- Конденсационный след
- Белый след и окружающая среда
Почему за самолетом остается след – интересное видео
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
В солнечный день, когда небо голубое, особенно отчётливо можно заметить, что самолёты, пролетающие наверху, оставляют после себя белые полосы. Откуда появляются эти следы? Вредны ли они для окружающих? Почему после одних самолетов они остаются, а после других — нет? Разберёмся вместе.
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.
Почему за некоторыми самолётами нет следа
Иногда можно заметить, что самолёт или вертолёт высоко летит, а белых следов за собой не оставляет. С чем это может быть связано? Оказывается, такому явлению тоже есть разумное объяснение.
В первую очередь, наличие конденсационного следа зависит от влажности воздуха. Влажный воздух — это такой воздух, который содержит в себе много-много мелких частичек воды. Соответственно, при высокой минусовой температуре они замерзают, если их обдать горячим паром от сгоревшего топлива.
Если же самолёт пролетает над регионом с сухим воздухом (это значит, что в воздухе практически нет мелких частичек воды), то и замерзать за бортом нечему. Конденсационного следа от самолёта в таких районах или не будет вообще, либо он будет очень бледным и быстро развеется.
А ещё, как правило, конденсационный след не образуется у самолётов и вертолётов, которые низко летят. Всё потому, что температура воздуха за бортом недостаточно низкая и частички воды просто не успевают превращаться в кристаллики.
Кстати, в некоторых северных регионах, где температура воздуха доходит до минус 50 градусов и ниже, конденсационный (или инверсионный) след от воздушного судна может образоваться даже на самом взлёте или при посадке!
Почему самолёт оставляет белый след
Для того чтобы понять схему образования белых полос от самолётов и вертолётов, можно провести простой эксперимент.
В жаркий день возьмите бутылку, налейте в неё воду и положите в холодильник на несколько часов. Если вытащить бутылку через отведённое время и поставить её на стол, то вскоре можно заметить, как поверхность пластика запотевает, и на бутылке образуются водяные капельки.
Как же конденсат связан с белым самолётным следом? Оказывается, напрямую. Белый след от самолётов и вертолётов так и называют — конденсационным следом. По своей сути эти полосы являются облаками. Только создаёт их не природа, а двигатель самолёта.
Основная причина появления конденсационного следа — влажный воздух и низкая температура за бортом. Когда в моторе самолёта сгорает топливо, керосин, за борт выбрасываются горячие струи газа и пара. А поскольку во время полёта на большой высоте температура составляет примерно минус 40 градусов, этот пар становится конденсатом, превращаясь в туман или мелкие-мелкие ледяные кристаллики.
Кристаллы испаряются медленнее, чем обычная вода. По этой причине белый самолётный след остаётся на небе очень долгое время. При этом чем выше влажность климата и чем холоднее за бортом, тем белые полосы длиннее, гуще, ярче.
Несмотря на то, что люди путешествуют на самолете уже больше века, устройство воздушных кораблей и механизм их работы понятен далеко не каждому. К примеру, многие люди задаются вопросом – почему самолет оставляет белые следы в небе. Подробнее об этом – в материале «Рамблера».
Люди, заботящиеся об экологии, но не осведомленные о том, как работают самолеты, уверены, что белый след в небе – это вредоносные выхлопы двигателей воздушного судна. Доля правды в этом есть, но все же основную часть «белой полосы» составляют не они.
Продолжение истории после рекламы
На самом деле, след от самолета в небе – это конденсационный или инверсионный след. Он возникает во время полета в верхнем слое тропосферы на высоте 8-10 км, когда температура за бортом держится на уровне -40–50 градусов по Цельсию.
Когда самолет сжигает авиационное топливо, в воздух проникают мельчайшие нагретые частицы, вокруг которых тут же конденсируется холодная влага из воздуха. Огромное количество частиц вкупе с колоссальной скоростью авиалайнера, с которой нагретый воздух выбрасывается из турбин самолета, делают так, что конденсат трансформируется в кристаллики льда. Благодаря этому и образуется белая полоса, следующая по небу за самолетом.
Иными словами, это искусственное облако, созданное турбореактивными двигателями.
Что любопытно, если воздух влажный, а самолет летит высоко, четкий белый след на небе может растянуться на десятки и даже сотни километров. Если же воздух сухой и влаги недостаточно, следа почти не видно.
Почему след виден не всегда?
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.
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.
Почему самолеты оставляют белый след в небе?
Бытует мнение, что это вредоносные выхлопы двигателей воздушного судна. Выхлоп там тоже есть, но главная причина следа — все-таки не он
Ярко-белый след от самолета на фоне пронзительно-голубого неба — зрелище завораживающее. Особенно для тех, кто до смерти соскучился по путешествиям. Но откуда он берется? Бытует мнение, что это вредоносные выхлопы двигателей воздушного судна. Выхлоп там тоже есть, но главная причина следа — все-таки не он. Разбираемся.
Если воздух влажный и судно летит высоко, четкий белый след на небе может тянуться на десятки и даже сотни километров. В сухом же воздухе влаги мало, и его почти не видно. Также шлейф не образуется при малой высоте полета.
А вы знаете, как самолеты поворачивают в воздухе?
Скоро на «Тонкостях»: Почему в аэропортах России все так дорого, а в заграничных аэропортах — нет?
Конфиденциальность данных гарантируется, от подписки можно отказаться в любой момент
Никаких доказательств реальности существования химиотрасс не существует
Сегодня утром, 18 октября, в небе над Новосибирском растянулись белые следы от самолета. Некоторые горожане предположили, что таким образом над городом распыляют опасные вещества. Мы поговорили с экспертами, чтобы объяснить, почему это не так.
О странных следах от самолета в редакцию написала читательница Диана.
— Небо над микрорайоном «Европейский берег» в понедельник утром. В небе — несколько самолетов, которые оставляют за собой длинные следы. Полосы постепенно расширяются и превращаются в перистое облако. Для примера, на одном из видео летит обычный самолет, и никакого следа не оставляет, — написала Диана. Девушка отметила, что замечает явление не в первый раз, и попросила разобраться, в чем дело.
Диана также публиковала посты о полосах от самолета в паблике микрорайона в соцсети «ВКонтакте». Некоторые люди в комментариях предположили, что таким образом распыляют «коронавирус», но большинство сошлись на версии, что это обычный конденсационный след. Свои публикации сибирячка сопровождала хештегом «химтрейлы».
Еще чуть-чуть и видео загрузится
По мнению сторонников этой теории, не любой след от самолета является химтрейлом — такие следы остаются на небе несколько часов и со временем расширяются.
Истоки теории уходят к операции «Попай» армии США во время войны во Вьетнаме в 1967–1972 годах. Тогда авиация распыляла в дождевых облаках иодид серебра, чтобы вызвать дожди, тем самым лишить противника урожая и размыть дороги.
Однако в 1977 году ООН приняла конвенцию о запрещении военного или любого иного враждебного использования средств воздействия на природную среду (ENMOD). Ее придерживаются многие страны, в том числе Россия, Китай и США.
Сам термин «химтрейлы» впервые официально упоминается в 2001 году в акте H.R. 2977 Конгресса США. Там о нем сказано как об одном из средств экзотического вооружения. В России слово «химиотрасса» (как дословный перевод с английского) впервые появилось в статье уфолога Николая Субботина.
Известность в Америке и России химтрейлы приобрели только к 2007 году, когда местное телевидение штата Луизиана связало сетку из следов от самолетов на небе с повышением концентрации бария. Телеканал сделал вывод, что виноваты в том химтрейлы. Позднее выяснилось, что журналисты ошиблись и неправильно посчитали концентрацию, сообщал РБК.
Как рассказывает доцент кафедры общей физики НГТУ, кандидат технических наук Валерий Христофоров, такой след в небе — нормальное явление.
— Это переохлажденный водяной пар. Когда самолет летит, из выхлопа у него выбрасываются мелкие частички, и на этих частичках конденсируется вода. Мы видим, по сути дела, туман, который образуется в переохлажденном воздухе. Там очень чистый воздух, поэтому там просто так облако не образуется, а когда там выбрасываются частички, на них образуются капельки воды, — объяснил ученый.
Он добавил, что след может и не оставаться: это зависит от состояния воздуха — если воздух не переохлажден, то и следа не будет.
По словам кандидата технических наук, доцента кафедры технической теплофизики факультета летательных аппаратов НГТУ Максима Горбачева, в следах от самолета действительно могут быть вредные вещества, но они не опаснее выхлопов автомобиля.
— Это дымовые газы, выходящие из двигателя летательного аппарата. То, что они белого цвета на высоте, это всего лишь конденсированная влага. Пары воды, грубо говоря. Там есть, конечно, какие-то отработанные газы, но их концентрация настолько мала, что автомобиль, едущий по земле, причиняет больше вреда экологии. Понятно, что любой двигатель внутреннего сгорания выделяет некоторое количество вредных примесей, но тут нужно приятное с полезным совмещать: или летать быстро, или медленно, но более экологично, — говорит Максим Горбачев.
По словам ученого, то, что след со временем расширяется, тоже нормально:
— Движение масс на высоте никто не отменял, его просто раздувает. Тут полную аналогию можно провести с трубой ТЭЦ. При выходе отработанных газов струя узкая, но потом она расширяется, смешивается с воздухом.
В сентябре новосибирцев смутил странный «луч» света в небе над Новосибирском. Тогда мы также спросили ученого, что это может быть.
А в ноябре 2020 года жителей элитного ЖК «Оазис» смутило строительство вышки сотовой связи недалеко от домов. Они боялись вредного излучения от нее.
Разбираемся в основах физики
Настоящую причину появления на небе полос за самолетом знают даже не все взрослые, из-за чего интересующийся таким явлением ребенок порой не может получить никаких ответов. Но достаточно вспомнить простые опыты со школьных уроков физики, чтобы понять механизмы возникновения такого эффекта на небе и легко разъяснить их своему ребенку. Хорошим примером для этого может послужить природа выпадения осадков.
Явление напрямую касается круговорота воды, а его основой можно назвать переход жидкости из ледяного твердого состояния в жидкообразное под действием повышенных температур воздуха. Если уровень тепла между объектами заметно различается, то уже растопленный лед начинает трансформироваться в пар, становясь газообразным. После перехода в это состояние вода вновь может стать жидкой.
Это и называется конденсацией, которую можно наблюдать при оседании пара на крышку, закрывающую кипящую жидкость внутри кастрюли, или запотевании зеркал и стекол в ванной после использования горячего душа. От таких частиц, которые попадают на другие объекты в виде конденсата, формируются видимые очертания пара.
Когда газообразная вода, испаряясь из горячей жидкости, попадает в атмосферу, она начинает постепенно смешиваться с ближайшими частицами воздуха, а ее температура медленно сравнивается с окружающей. Именно такое физическое явление объясняет причины, почему после самолета могут образовываться белые полосы – они представляют собой обычный пар.
Знаете ли Вы, что след самолета называется “конденсационным”?
Домашний эксперимент с бутылкой
Разобраться в явлении подробнее можно с помощью простого домашнего эксперимента. Для его проведения потребуется доступ к чистой воде, пустая пластмассовая бутылка любого объема и свободная морозильная камера. На это нужно не более получаса.
Проводится эксперимент следующим образом:
- Взять подходящую бутылку, которая потом поместится внутри морозильной камеры. Цвет не имеет значения.
- Наполнить выбранную емкость водой, чья температура не превышает комнатную, закрыть и поместить на 20 минут внутрь морозильной камеры.
- Достать бутылку из морозилки, поставить на видное место и наблюдать в течение нескольких минут.
На поверхности замороженной бутылки начнут медленно появляться капельки воды, из-за чего вскоре она станет сырой. Образованный конденсат возникает вследствие контакта теплого воздуха с ледяным пластиком, что стимулирует выделение влаги.
Аналогичным явлением считается роса на растениях. Взаимодействие холодного утреннего воздуха с теплой поверхностью приводит к появлению конденсата, группирующегося в маленькие капли. Также к популярным примерам можно отнести образование пара, когда человек выдыхает на улице зимой.
Как образуется след и после каких самолетов
С помощью белых следов дети следят за тем, какую траекторию в небе оставляют реактивные самолеты, и удивляются тому, что иногда никаких признаков привычных полос нет. Дело в том, что авиация, пролетающая на высоте ниже восьми километров, не оставляет после себя линий. Причина отсутствия следов кроется в разнице температур между нижними и высокими слоями атмосферы. С увеличением высоты воздух становится намного холоднее. На уровне, где летает большинство самолетов, температура опускается до –40°C.
Причина, почему воздушные судна оставляют за собой белые линии, заключается в работе мотора. Когда основное топливо в виде керосина попадает в двигатель и сгорает, оттуда выплескиваются горячие струи, состоящие из газа и пара. Эта жидкость при контакте с холодным воздухом атмосферы мгновенно трансформируется в туманные скопления.
Вместе с ней из двигателей выбрасываются элементы сажи, которые провоцируют дальнейшее смешивание холодного и горячего потоков воздуха. Чаще всего пар распределяется равномерно по всей области, куда попала жидкость из двигателей. Поэтому линия практически всегда ровная и соответствует направлению движения самолета.
Если уровень влажности в атмосфере слишком низкий, то оставленные следы быстро растворяются в небе. Заметить их удается с трудом. При высокой влажности, наоборот, линии выглядят четкими, насыщенными и держат свою форму намного дольше, при этом постепенно становясь шире.
Белые следы остаются в небе практически от любых самолетов. Их может вызвать как гражданский, так и военный авиалайнер, вне зависимости от размеров и характеристик. Линии остаются даже после винтовой авиации, но тогда они возникают в насыщенной воздушной зоне в результате разряжения воздуха после прохождения лопасти пропеллера и его смешивания с холодной атмосферой.
Иногда можно заметить, как пролетают два самолета, но за одним белый след остается, а за другим – нет. Такое явление можно наблюдать только в трех случаях:
- Самолеты находятся на разной высоте – как уже было упомянуто, следы остаются только низкой температуре воздуха, которая отмечается на уровне не менее 8 км.
- Большое расстояние между самолетами – влажность в воздушном пространстве может быть разной, из-за чего у одного авиалайнера есть линии, а у второго – нет.
- На самолетах установлены двигатели разного типа – некоторые виды не оставляют после себя следов даже при высокой влажности и низкой температуре воздуха.
Также можно заметить такие ситуации, когда после самолета оставалась белая полоса, но потом резко прервалась. Это происходит при изменении влажности воздуха или перепадах температур, хотя чаще ее испарение плавное.
Him_7. jpg
Мираж 2000 и F-16C, летящих с большим углом атаки.
Визуализация концевого вихря осуществлялась с помощью трассера-генератора дымного следа. Возмущения атмосферы, вызванные воздействием вихревого следа, существуют длительное время, постепенно затухая, снижая окружную скорость движения.
В результате взаимодействия между собой вихри постепенно опускаются и расходятся.
Наблюдая за инверсионным следом пролетевшего самолета, мы обнаруживаем, что примерно через 30-40 секунд после пролета самолета инверсионный след начинает изменять свой вид под действием развивающегося вихревого следа. При пересечении инверсионного и вихревого следов возникают весьма замысловатые формы, имеющие вполне определенные закономерности.
Количество двигателей самолета
В зависимости от количества двигателей и их расположения на самолете конденсационный след может быть одно-или двухполосный.
Как правильно называется след от самолета
Многие взрослые не знают, как называются следы от самолета в небе, и ошибочно дают им неправильные имена. Причем некоторые вообще не имеют ни малейшего отношения к авиации или природным явлениям.
Инверсионный след, которым зачастую называют линии после самолета, происходит от слова «инверсия», характеризующего переворот в метеорологии. В случае с полетами авиации предполагается температурный ее вариант, связанный с ростом температуры воздуха при подъеме вверх.
Второе название этого явления – реактивный след. Оно связано с тем, что чаще эффект наблюдается после пролета авиации с одноименными двигателями. Оба варианта ошибочны, хотя ранее считались приемлемыми.
Правильно называть след конденсационным. Именно конденсация становится основной причиной появления белых полос. Если явление не может возникнуть из-за одинаковых температур и низкой влажности воздуха, то и следов от самолета не останется. В то же время инверсии вообще может не быть, как и могут не применяться реактивные двигатели, когда белые линии возникают.
Ошибочно конденсационный след также носит название реверсивный, конверсионный или торсионный. Подобные названия не имеют никакого отношения к этому явлению. Поэтому применять их не рекомендуется.
Иногда после самолета может появиться вихревой жгут. Он возникает при использовании ложных тепловых целей на военной авиации, когда пилот выпускает специальные средства, чтобы отвести от машины ракету с инфракрасной головкой самонаведения. Так как выбрасываемые ЛТЦ попадают в атмосферу, они смешиваются не только с основным потоком воздуха, но и с прогретой двигателями областью. Их температура намного выше, а отстреливаются они в большом количестве одновременно.
Результатом применения ложных тепловых целей становится визуализация различных жгутов, из которых могут сформироваться красивые картины. Например, «Дымный ангел», получившийся при выстреле ЛТЦ из Boeing C-17.
Иногда жгуты образуются без применения специальных средств, а при смешивании с обычным белым следом тоже выдают необычные образы, которые сохраняются на одном месте частью прямой линии, что вызывает еще большее удивление.
Гипотезы об источниках химиотрасс
- Основная версия: правительство использует самолеты (чаще всего пассажирские) для распыления аэрозольного вещества, которое может вызывать усталость и подавленность людей, а так же ряд разного рода заболеваний.
- Исследователь Том Донго из города Седона (шт. Аризона, США) занимается исследованием порталов и аномальной зоны, расположенной в 20 милях от Седоны, и придерживается альтернативной гипотезы использования химиотрасс. По гипотезе Тома и других исследований седонской аномалии, порталы могут являться проходами в иные измерения. А химиотрассы – это распыление некоего химического вещества для уничтожения порталов. Этой проблеме посвящена книга Тома «Пересекающиеся измерения».
- Американский исследователь Майк Блейр более категоричен в своих выводах относительно природы и назначения химиотрасс. В официальном докладе от 11 июня 2001 года, он четко называет основных виновников этого феномена и причины его возникновения. Основу химиотрасс составляют соли бария. Распыление этого химического вещества проходит в рамках военной программы испытания новейшей радарной системы (RFMP).
- Еще одна гипотеза возникновения химиотрасс связана с использованием солей бария, которые предназначены для управления погодой. Этот проект также известен как HAARP.
- Химиотрассы и выпадающая из них субстанция — результат работы двигателей НЛО какого-то особенного типа.
Влияют ли следы самолета на климат
Оказывает ли вредное влияние след от самолета на климат, сказать точно нельзя. Ученые спорят об этом несколько десятилетий. Одни уверены, что остающиеся авиационные линии исключают доступ вредного солнечного излучения к поверхности Земли, что снижает вероятность возникновения глобального потепления. Другие уверены, что эти полосы приводят к усилению парникового эффекта и дестабилизируют атмосферу, не давая воздуху охлаждаться естественным путем.
Отдельные группы исследователей призывают пилотов отказаться от прямых маршрутов и строить свой полет с учетом влажности. По их замыслу, самолеты должны двигаться, избегая отдельных участков в воздушном пространстве. Но такое решение неизбежно приведет к повышению расхода топлива и усиленному выбросу вредных веществ от его переработки в воздух.
Некоторые люди научились использовать след в небе с пользой. С его помощью удается определить прогноз погоды на ближайшее время. Так, если полосы яркие и четкие, то влажность высокая – может начаться дождь. А при отсутствии следов стоит ожидать ясную солнечную погоду, т.к. вероятность осадков минимальна.
По траектории движения самолетов остаются конденсационные следы. Происходит это при условии, что влажность воздуха высокая, а температура низкая. Увидеть их чаще можно после авиации, пролетающей на высоте не менее 8000 м. В других случаях подобные белые полосы считаются редкостью.
Him_8. jpg
Наиболее часто повторяющиеся видоизменения конденсационного следа. Рис. 5 – двухполосный след; На рис. 6 показано скручивание конденсационного следа под действием концевого вихря. Рис. 7 и 8 иллюстрируют более причудливые случаи взаимодействия конденсационного следа с концевым вихрем.
Таким образом, конденсационный след и его трансформация фиксируют аэродинамические процессы, сопровождающие полет самолета.
При выполнении маневров на больших углах атаки (20° и более) резко меняется характер обтекания поверхностей самолета. На верхней поверхности крыла и фюзеляжа образуются отрывные области, в которых, вследствие понижения давления, возникают условия для конденсации атмосферной влаги. Благодаря этому можно наблюдать за полетом самолета и без трассеров.
СсылкиПравить
- На Викискладе есть медиафайлы по теме Конденсационный след
- Почему самолёты оставляют белый след в небе?
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.
Частицы, выбрасываемые двигателями
Микроскопический кристалл воды
Стоит 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.
Конденсационный след
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 8 декабря 2022 года; проверки требуют 2 правки.
Конденсационный след от самолёта с четырьмя двигателями. Конденсируется водяной пар, образующийся при сгорании топлива
Конденсационный след от двухдвигательного самолёта
Конденсационные следы от поршневых самолётов B-17, Вторая мировая война. Отчётливо виден конденсат внутри вихрей, сбегающих с концов лопастей
След от шестидвигательного реактивного самолёта Мрия. До начала рассеивания 6 раздельных следов
Вихревые жгуты с законцовок крыла самолёта F/A-18
Конденсационный след, оставленный третьей ступенью ракеты-носителя «Протон» на высоте порядка 90 км. Сконденсированные продукты сгорания и остатки несгоревшего ракетного топлива уже освещаются Солнцем, но утреннее небо ещё тёмное, поэтому след очень контрастный
Конденсационный след от самолёта в ясную погоду держится долго и расползается на полнеба .
Множественные конденсационные следы в небе над Сеной и мостом Пон-Нёф в Париже
Конденсационные следы относятся к отдельной группе облаков — техногенным, или искусственным облакам — Ci trac. (Cirrus tractus, cirrus — перистый, tractus — след).
Существуют две основные причины возникновения условий для конденсации и появления следа.
Первая — это повышение влажности воздуха, когда к атмосферному водяному пару добавляется водяной пар, содержащийся в отработанных газах авиационного двигателя в результате сгорания топлива. Это повышает точку росы в ограниченном объёме воздуха (за двигателями). Если точка росы становится выше температуры окружающего воздуха, то, по мере остывания отработанных газов, избыточный водяной пар конденсируется. Количество водяного пара, выбрасываемого двигателем, зависит от его мощности и режима работы, то есть от расхода топлива. Образованию конденсационного следа также способствуют центры конденсации в виде частиц не сгоревшего или не полностью сгоревшего (сажа) топлива.
Вторая причина появления видимого следа — это понижение температуры воздуха в результате падения его давления над крылом и внутри вихрей, возникающих при обтекании различных частей самолёта. Это так называемые вихревые жгуты. Наиболее интенсивные вихри образуются при больших углах атаки на законцовках крыла и при выпущенных закрылках, а также на законцовках лопастей воздушных винтов. Если при этом температура опускается ниже точки росы — избыток атмосферного водяного пара конденсируется в области над крылом и внутри вихрей. Степень понижения давления и температуры зависят от таких параметров, как масса летательного аппарата, коэффициент подъёмной силы, величина индуктивного сопротивления и мн. др. факторов.
Иногда наблюдаются следы, образованные в результате комбинации этих двух причин.
Таким образом, возможность появления и время существования конденсационного следа, равно как и его вид, зависят от влажности и температуры атмосферного воздуха (при прочих равных условиях). При низкой влажности и относительно высокой температуре след может отсутствовать вовсе, так как при таких условиях водяной пар не достигает состояния перенасыщения. Чем выше влажность и ниже температура, тем больше водяного пара конденсируется, тем медленнее происходит испарение, следовательно — след насыщеннее и длиннее. Когда относительная влажность близка к 100 % и температура достаточно низкая — конденсируется наибольшее количество водяного пара. При этом высокая влажность препятствует испарению частиц следа, что и влечёт образование конденсационных следов, которые могут существовать достаточно долго, нередко превращаясь в перистые или перисто-кучевые облака. Поскольку водяной пар в атмосфере распределён неравномерно, это является причиной такого же «неравномерного» следа.
При полёте ракет, если их двигатели производят достаточное количество водяного пара (все ЖРД, а особенно водородно-кислородные, производящие только водяной пар), конденсационные следы могут возникать и в верхних слоях атмосферы, где естественного водяного пара уже недостаточно. Двигатели твердотопливных ракет практически не производят водяного пара, но выбрасывают значительное количество твёрдых частиц, которые также образуют видимый дымный след, но конденсационным по своей природе он не является.
Конденсационные следы образуются не только на больших высотах полёта (отсюда и одно из ошибочных названий — «высотный след»). На ледовом аэродроме антарктической станции «Амундсен-Скотт» (высота 2830 м над уровнем моря), при определённых условиях (температура воздуха минус 50 градусов и ниже), этот след образуется уже на взлёте или при посадке.
Конденсационные следы до сих пор являются демаскирующим фактором для деятельности военной авиации, поэтому вероятность их появления рассчитывается авиационными метеорологами по соответствующим методикам, и экипажам выдаются рекомендации. Изменение высоты полёта в определённых пределах позволяет избежать или полностью устранить нежелательное влияние этого фактора.
Существует и антипод (противоположность) конденсационному следу — «обратный», «отрицательный» (очень редко встречаемые названия) след, образующийся при рассеивании элементов облачности (кристаллов льда) в пределах спутного следа при определённых условиях. Он напоминает «обращение цвета» в графических редакторах компьютерных программ, когда голубое небо является облаком, а сам след — чистым голубым пространством. Он отчётливо наблюдается с земли при слоистой или кучевой облачности незначительной вертикальной мощности и отсутствии других слоёв облачности, маскирующих голубой фон верхних слоёв атмосферы и прекрасно видим экипажами самолётов, идущих в группе, и особенно хорошо из кормовой кабины (бомбардировщика, транспортного самолёта и т. п.)
Конденсационный след не следует путать со спутным следом. Спутный след — это возмущённая область воздуха, всегда образующаяся за движущимся летательным аппаратом. Однако конденсационный след, взаимодействуя со спутным следом, рельефно выявляет вихревую структуру возмущённого воздуха, образуя интересные визуальные эффекты.
Интересно, что при работе турбореактивного двигателя на земле при определённых условиях может возникать отчётливо видимый вихревой жгут всасываемого в воздухозаборник воздуха.
Белый след и окружающая среда
Если белые самолётные следы в небе — это облака, образовавшиеся из конденсата, то причиняют ли они вред окружающей среде? На самом деле учёные до сих пор не имеют однозначного ответа на этот вопрос.
С одной стороны подобные конденсационные следы, которыми исполосована вся атмосфера, не дают вредоносному ультрафиолетовому излучению от солнца проникать на землю. А это значит, что в несколько раз снижается риск ускорения глобального потепления и общего изменения климата на планете.
Другие же учёные заявляют, что конденсационный след — это первая причина возникновения парникового эффекта. Они считают, что воздух перестаёт охлаждаться естественным образом, что и приводит к неблагоприятным последствиям.