Perché rimane una linea bianca quando un aereo vola? ...Le tracce bianche degli aerei sono innocue?

Perché un aereo lascia una scia?

A volte nel cielo sono visibili lunghe strisce bianche, come nuvole molto strette. Queste strisce sono intrecciate in motivi bizzarri, corrono verso l'alto e poi all'improvviso si interrompono. Ognuno di noi sa che questa è la traccia di un aereo che si libra in alto nel cielo. Andando, ad esempio, in taxi all'aeroporto, possiamo osservare quanti aerei decollano e atterrano, ma perché un aereo che vola basso non lascia traccia dietro di sé, mentre un aereo che vola così alto da non essere affatto visibile inizia lasciare impronte?

La scia di un aereo - la cosiddetta scia di condensazione - è una scia visibile di vapore acqueo condensato che appare nell'atmosfera dietro gli aerei in movimento in determinate condizioni atmosferiche. Il fenomeno si osserva più spesso negli strati superiori della troposfera, molto meno spesso nella tropopausa e nella stratosfera. In alcuni casi è possibile osservarlo anche a basse quote.

Le scie di condensazione appartengono a un gruppo separato di nuvole - nuvole artificiali o artificiali - Ci trac. (Cirrus tractus, cirrus - pennuto, tractus - traccia).

La traccia prende il nome dal processo di condensazione che porta alla sua comparsa. La condensazione si verifica solo in condizioni in cui la quantità di vapore acqueo supera la quantità richiesta per la saturazione. Queste condizioni sono determinate dal punto di rugiada, la temperatura alla quale il vapore acqueo contenuto nell'aria raggiunge la saturazione ad una determinata umidità specifica e pressione costante. Il grado di saturazione è caratterizzato dall'umidità relativa - il rapporto percentuale tra la quantità di vapore acqueo contenuto nell'aria e la quantità richiesta per la saturazione (alla stessa temperatura). Oltre a queste condizioni è necessaria anche la presenza di centri di condensazione. A temperature fino a −30... −40 °C il vapore acqueo passa nella fase liquida durante la condensazione; a temperature inferiori a −30... −40 °C il vapore acqueo si trasforma direttamente in cristalli di ghiaccio, bypassando la fase liquida. Anche il processo di evaporazione, che porta alla sua scomparsa, gioca un ruolo importante nella formazione della traccia.

Le ragioni principali per la formazione di condensa e la comparsa di tracce sono due: il primo è l'aumento dell'umidità dell'aria, quando il vapore acqueo contenuto nei gas di scarico di un motore aeronautico a seguito della combustione del carburante viene aggiunto al vapore acqueo atmosferico . Ciò aumenta il punto di rugiada nel volume limitato di aria (dietro i motori). Se il punto di rugiada diventa superiore alla temperatura ambiente, il vapore acqueo in eccesso si condensa mentre i gas di scarico si raffreddano. La quantità di vapore acqueo emesso dal motore dipende dalla sua potenza e modalità operativa, ovvero dal consumo di carburante. Il secondo motivo è la diminuzione della pressione e della temperatura dell'aria sopra l'ala e all'interno dei vortici che si formano quando si scorre intorno a varie parti dell'aereo. I vortici più intensi si formano sulle punte delle ali e dei flap, nonché sulle punte delle pale dell'elica. Se la temperatura scende al di sotto del punto di rugiada, il vapore acqueo atmosferico in eccesso si condensa nella zona sopra l'ala e all'interno dei vortici. Il grado di diminuzione della pressione e della temperatura dipende da parametri quali la massa dell'aeromobile, il coefficiente di portanza, l'entità della resistenza induttiva, ecc. Spesso si osservano tracce formate come risultato di una combinazione di questi due motivi. La formazione di una scia di condensa è facilitata anche dai centri di condensa sotto forma di particelle di carburante incombusto o non completamente bruciato (fuliggine). Insieme alla condensazione, si verifica anche il processo inverso: l'evaporazione: le particelle di vapore acqueo condensato evaporano e la traccia scompare nel tempo. La velocità di evaporazione è influenzata dall'umidità dell'aria che circonda la traccia e dallo stato di aggregazione delle particelle in traccia. Più l'aria è secca, più rapida è l'evaporazione. Al contrario, l’evaporazione non avviene quando il vapore acqueo è in uno stato di saturazione. Il vapore acqueo condensato ad una temperatura dell'aria di −30...−40 °C parzialmente, mentre a temperature inferiori a −40 °C si trasforma completamente in cristalli; l'evaporazione dei cristalli di ghiaccio avviene molto più lentamente delle gocce d'acqua.

Pertanto, la possibilità della comparsa e della durata dell'esistenza di una scia di condensa, così come il suo tipo, dipendono dall'umidità e dalla temperatura dell'aria atmosferica (a parità di altre condizioni). A bassa umidità e temperatura relativamente alta, potrebbe non esserci alcuna traccia, poiché in tali condizioni il vapore acqueo non raggiunge uno stato di sovrasaturazione. Maggiore è l'umidità e bassa la temperatura, più vapore acqueo si condensa, più lenta avviene l'evaporazione e quindi la scia è più ricca e più lunga. E con un'umidità relativa vicina al 100% e una bassa temperatura, la maggior quantità di vapore acqueo si condensa; un'elevata umidità impedisce l'evaporazione di particelle in tracce, che porta alla formazione di scie di condensa, che possono esistere per un periodo piuttosto lungo, spesso trasformandosi in cirri o cirrocumuli. Poiché il vapore acqueo nell’atmosfera è distribuito in modo non uniforme, ciò provoca la stessa impronta “irregolare”.

Le scie di condensazione si formano non solo ad altitudini di volo elevate (da qui uno dei nomi errati: "sentiero d'alta quota"). Nell'aeroporto di ghiaccio della stazione polare Scott Amundsen (altitudine 2830 m sul livello del mare), in determinate condizioni (temperatura dell'aria meno 50 gradi e inferiore), questa scia si forma già al decollo o all'atterraggio e dietro gli aerei a turboelica (C-130 " Hercules" dell'aeronautica americana "Snow Wing", il che rende superflua la discussione su un altro termine improprio: "jet trail".

Le scie di condensazione sono ancora un fattore rivelatore per le attività dell'aviazione militare, pertanto la probabilità che si verifichino viene calcolata dai meteorologi aeronautici utilizzando metodi appropriati e vengono fornite raccomandazioni agli equipaggi. La modifica dell'altitudine di volo entro determinati limiti consente di evitare o eliminare completamente l'influenza indesiderata di questo fattore.

Esiste anche un antipodo (opposto) alla scia di condensazione: una scia “inversa”, “negativa” (nomi incontrati molto raramente), formata quando gli elementi nuvolosi (cristalli di ghiaccio) si dissipano all'interno della scia in determinate condizioni. Ricorda l '"inversione di colore" negli editor grafici dei programmi per computer, quando il cielo blu è una nuvola e la traccia stessa è puro spazio blu. Si osserva chiaramente con strati o cumuli di spessore verticale insignificante e l'assenza di altri strati nuvolosi (più alti per un Osservatore dalla Terra) che mascherano lo sfondo blu degli strati superiori dell'atmosfera. Si osserva non meno spesso delle scie di condensazione, ma, a causa delle specificità menzionate, è meno spesso previsto e meno illustrato nelle pubblicazioni su nuvole e materiali da parte di coloro che amano osservare questi fenomeni.

Una scia di condensazione non deve essere confusa con una scia. Una scia è una regione d'aria disturbata che si forma sempre dietro un aereo in movimento. Tuttavia la scia di condensazione, interagendo con la scia, rivela chiaramente la struttura a vortice dell'aria disturbata.

Secondo i climatologi, le scie influenzano il clima riducendo le temperature degenerando in cirri, aumentando così l'albedo terrestre.

Basato sui materiali:

Guarda l'invisibile... Contrail, l'effetto Prandtl-Glauert e altre cose interessanti.

Non riusciamo nemmeno a vedere la cosa più semplice, il movimento dell’aria. L'aria è un gas e questo gas è trasparente, questo dice tutto

Tuttavia, la natura ha avuto un po’ pietà di noi e ci ha dato una piccola opportunità per migliorare la situazione. E questa opportunità è quella di rendere opaco o almeno colorato un mezzo trasparente. In una parola intelligente, visualizza, scrive Yuri

Per quanto riguarda il colore, possiamo farlo da soli (anche se non sempre e non ovunque, ma possiamo), ad esempio, usare il fumo (preferibilmente colorato). Quanto alla solita opacità, qui la natura stessa ci aiuta.

La cosa più opaca nell'atmosfera sono le nuvole, cioè l'umidità che si è condensata dall'aria. È proprio questo processo di condensazione che ci consente, anche se indirettamente, ma comunque abbastanza chiaramente, di vedere alcuni dei processi che si verificano durante l'interazione dell'aereo con l'ambiente aereo.

Un po' di condensa. Quando avviene, cioè quando l'acqua nell'aria diventa visibile. Il vapore acqueo può accumularsi nell'aria fino a un certo livello, chiamato livello di saturazione. Questo è qualcosa come una soluzione salina in un barattolo d'acqua.

Il sale in quest'acqua si dissolverà solo fino a un certo livello, quindi si verificherà la saturazione e la dissoluzione si fermerà. Ho provato a farlo più di una volta da bambino.

Il livello di saturazione dell'atmosfera con vapore acqueo è determinato dal punto di rugiada. Questa è la temperatura dell'aria alla quale il vapore acqueo in essa contenuto raggiunge lo stato di saturazione. Questo stato (cioè questo punto di rugiada) corrisponde ad una certa pressione costante e ad una certa umidità.

Quando l'atmosfera in alcune aree raggiunge uno stato di sovrasaturazione, cioè c'è troppo vapore per le condizioni date, in quest'area si verifica la condensazione.

L'acqua cioè si libera sotto forma di minuscole goccioline (o subito cristalli di ghiaccio, se la temperatura ambiente è molto bassa) e diventa visibile. Proprio quello di cui abbiamo bisogno.

Perché ciò accada, è necessario aumentare la quantità di acqua nell'atmosfera, il che significa aumentare l'umidità, oppure abbassare la temperatura ambiente al di sotto del punto di rugiada. In entrambi i casi, il vapore in eccesso verrà rilasciato sotto forma di umidità condensata e vedremo una nebbia bianca (o qualcosa del genere).

Cioè, come è già chiaro, questo processo può avvenire o meno nell'atmosfera. Tutto dipende dalle condizioni locali.

Cioè, per questo è necessaria un'umidità non inferiore a un certo valore, una certa temperatura e pressione ad essa corrispondenti. Ma se tutte queste condizioni corrispondono tra loro, a volte possiamo osservare fenomeni piuttosto interessanti, ma prima di tutto.

Il primo è ben noto scia di condensazione. Questo nome deriva dal termine meteorologico inversione (inversione), più precisamente, inversione di temperatura, quando con l'aumentare dell'altitudine la temperatura dell'aria locale non diminuisce, ma aumenta (succede anche questo).

Questo fenomeno può contribuire alla formazione di nebbia (o nuvole), ma è intrinsecamente inadatto alle scie degli aerei ed è considerato obsoleto. Ora è più corretto dirlo scia di condensazione. Bene, è vero, il punto qui è proprio la condensa.

Il pennacchio di gas che fuoriesce dai motori degli aerei contiene una quantità sufficiente di umidità che aumenta il punto di rugiada locale nell'aria direttamente dietro i motori. E, se diventa più alta della temperatura ambiente, mentre si raffredda si forma della condensa.

Ciò è facilitato dalla presenza dei cosiddetti centri di condensazione, attorno ai quali si concentra l'umidità dall'aria sovrasatura (instabile, si potrebbe dire). Questi centri diventano particelle di fuliggine o carburante incombusto che volano fuori dal motore.

Se la temperatura ambiente è sufficientemente bassa (inferiore a 30-40° C), si verifica la cosiddetta sublimazione. Cioè, il vapore, bypassando la fase liquida, si trasforma immediatamente in cristalli di ghiaccio. A seconda delle condizioni atmosferiche e dell'interazione con la scia che segue l'aereo, scia di condensazione (scia di condensazione). può assumere forme diverse, a volte piuttosto bizzarre.

Il video mostra l'educazione scia di condensazione (scia di condensazione)., filmato dalla cabina di pilotaggio di poppa dell'aereo (penso che sia un TU-16, anche se non ne sono sicuro). Sono visibili le canne dell'unità di fuoco di poppa (pistola).

La seconda cosa da dire è fasci di vortici. Questo è un fenomeno serio, direttamente correlato alla reattanza induttiva e, ovviamente, sarebbe bello visualizzarlo in qualche modo.

Abbiamo già visto qualcosa in questo senso. Mi riferisco al video mostrato nel suddetto articolo che mostra l'uso del fumo su un'installazione a terra.

Tuttavia, lo stesso può essere fatto in aria. E allo stesso tempo ottieni viste incredibilmente spettacolari. Il fatto è che molti aerei militari, in particolare bombardieri pesanti, aerei da trasporto ed elicotteri, sono dotati a bordo dei cosiddetti dispositivi di protezione passiva. Questi sono, ad esempio, i falsi obiettivi termici (FTC).

Molti missili da combattimento in grado di attaccare un aereo (sia terra-aria che aria-aria) sono dotati di teste di ricerca a infrarossi. Cioè, reagiscono al calore. Molto spesso questo è il calore del motore dell'aereo.

Quindi, gli LTC hanno una temperatura molto più alta della temperatura del motore, e il razzo, durante il suo movimento, viene deviato verso questo falso bersaglio, ma l'aereo (o l'elicottero) rimane intatto.

Ma è così, per conoscenza generale: la cosa principale qui è che gli LTC vengono sparati in gran numero e ognuno di essi (che rappresenta un razzo in miniatura) lascia dietro di sé una scia di fumo.

Ed ecco, molte di queste tracce si uniscono e si intrecciano corde a vortice, visualizzali e talvolta crea immagini di straordinaria bellezza. Uno dei più famosi è “Smoky Angel”. È stato prodotto da uno scatto effettuato dal centro di controllo di volo di un aereo da trasporto Boeing C-17 Globemaster III.

Per essere onesti, va detto che anche altri velivoli sono artisti piuttosto bravi...

Tuttavia, fasci di vortici può essere visto senza l'uso del fumo. Anche qui la condensazione del vapore atmosferico ci aiuterà. Come già sappiamo, l'aria nel fascio riceve un movimento rotatorio e quindi si sposta dal centro del fascio verso la sua periferia.

Ciò fa sì che il centro del fascio si espanda e diminuisca la temperatura e, se l'umidità dell'aria è sufficientemente elevata, si possono creare le condizioni per la condensa.

Allora potremo vedere le corde del vortice con i nostri occhi. Questa possibilità dipende sia dalle condizioni atmosferiche che dai parametri del velivolo stesso.

E maggiori sono gli angoli di attacco a cui vola l'aereo, il fasci di vortici più intensi ed è più probabile la loro visualizzazione per condensazione. Ciò è particolarmente tipico per i caccia manovrabili e si manifesta chiaramente anche sui lembi estesi.

A proposito, esattamente lo stesso tipo di condizioni atmosferiche rendono possibile vedere le corde di vortice che si formano alle estremità delle pale (che in questa situazione sono le stesse ali) dei motori turboelica o a pistoni di alcuni aerei. Anche un'immagine piuttosto spettacolare.

Dei video sopra, tipico è un video con l'aereo Yak-52. Lì piove chiaramente e l'umidità è quindi alta.

Interazione delle corde del vortice con scia di condensazione (scia di condensazione)., e poi le immagini possono essere piuttosto bizzarre.

Ora la prossima cosa. Ne ho già parlato prima, ma non è male ripeterlo. Forza di sollevamento. Come avrebbe scherzato il mio sempre memorabile compagno: "Dov'è?!" Chi l'ha vista? Beh, nessuno. Ma si può ancora vedere una conferma indiretta.

Molto spesso, questa opportunità viene fornita in occasione di alcuni spettacoli aerei. Gli aeroplani che eseguono evoluzioni varie, piuttosto estreme, ovviamente operano con grandi quantità di forza portante che si genera sulle loro superfici portanti.
Ma una grande portanza significa il più delle volte un forte calo di pressione (e quindi di temperatura) nella zona sopra l'ala, che, come già sappiamo, in determinate condizioni può provocare la condensazione del vapore acqueo atmosferico, e poi vedremo con i nostri occhi occhi che le condizioni per la creazione della forza di sollevamento sono….

Per illustrare ciò che è stato detto sulle corde e sull'ascensore del vortice, c'è un buon video:

Nel video seguente, questi processi sono stati filmati durante l'atterraggio dalla cabina passeggeri dell'aereo:

Tuttavia, in tutta onestà va detto che questo fenomeno in termini visivi può essere combinato Effetto Prandtl-Gloert(in effetti, questo è, in generale, quello che è).

Il nome fa paura, ma il principio è lo stesso e l'effetto visivo è significativo...

L'essenza di questo fenomeno è che dietro un aereo (molto spesso un aereo) che si muove ad alta velocità (abbastanza vicino alla velocità del suono) può formarsi una nuvola di vapore acqueo condensato.

Ciò è dovuto al fatto che quando si muove l'aereo sembra muovere l'aria davanti a sé e, quindi, crea un'area di alta pressione davanti e un'area di bassa pressione dietro di esso .

Dopo il passaggio, l'aria comincia a riempire questa zona con la bassa pressione proveniente dallo spazio vicino, e quindi in questo spazio il suo volume aumenta e la temperatura diminuisce.

E se l'umidità dell'aria è sufficiente e la temperatura scende al di sotto del punto di rugiada, il vapore si condensa e appare una piccola nuvola.

Di solito non esiste a lungo. Quando la pressione si stabilizza, la temperatura locale aumenta e l'umidità condensata evapora nuovamente.

Spesso, quando appare una nuvola del genere, dicono che l'aereo supera la barriera del suono, cioè diventa supersonico. In realtà, questo non è vero. Effetto Prandtl-Gloert, cioè la possibilità di formazione di condensa dipende dall'umidità dell'aria e dalla sua temperatura locale, nonché dalla velocità dell'aereo.

Molto spesso, questo fenomeno è caratteristico delle velocità transoniche (con umidità relativamente bassa), ma può verificarsi anche a velocità relativamente basse con elevata umidità dell'aria e a basse altitudini, soprattutto sopra la superficie dell'acqua.

Tuttavia, la forma di un cono delicato, che spesso assumono le nuvole di condensazione quando si muovono ad alta velocità, è spesso ottenuta a causa della presenza delle cosiddette onde d'urto locali formate ad alte velocità vicine e supersoniche.

Inoltre non posso fare a meno di ricordare i miei motori turbojet preferiti. Anche qui la condensa ci permette di vedere qualcosa di interessante. Quando il motore gira a terra ad alta velocità e con umidità sufficiente, è possibile vedere "aria che entra nel motore"

In realtà non proprio così, ovviamente. È solo che il motore aspira intensamente l'aria e all'ingresso si forma un certo vuoto, a seguito del quale la temperatura diminuisce, a causa della quale il vapore acqueo si condensa.

Inoltre, si verifica spesso corda a vortice, perché l'aria all'ingresso viene fatta roteare dalla girante del compressore (ventola). Per ragioni a noi già note, anche l'umidità si condensa nel fascio e diventa visibile. Tutti questi processi sono chiaramente visibili nel video.

Bene, in conclusione, darò un altro esempio molto interessante, secondo me. Non è più associato alla condensazione del vapore e qui non abbiamo bisogno del fumo colorato. Tuttavia la natura illustra chiaramente le sue leggi anche senza questo.

Abbiamo tutti osservato più volte quanti stormi di uccelli volano verso sud in autunno, per poi tornare ai loro luoghi nativi in ​​primavera. Allo stesso tempo, gli uccelli grandi e pesanti, come le oche (per non parlare dei cigni), di solito volano in una formazione interessante, a cuneo. Il leader cammina avanti e il resto degli uccelli si disperde lungo una linea obliqua a destra e a sinistra. Inoltre, ogni successivo vola a destra (o a sinistra) davanti a quello che vola. Ti sei mai chiesto perché volano in quel modo?

Si scopre che questo è direttamente correlato al nostro argomento. Un uccello è anche una specie di macchina volante e dietro le sue ali è più o meno la stessa cosa fasci di vortici, proprio come dietro l'ala di un aereo. Inoltre ruotano (l'asse di rotazione orizzontale passa attraverso le estremità delle ali), avendo una direzione di rotazione verso il basso dietro il corpo dell'uccello e verso l'alto dietro le punte delle sue ali.

Cioè, si scopre che un uccello che vola da dietro e a destra (a sinistra) rimane intrappolato nel movimento rotatorio dell'aria verso l'alto. Quest'aria sembra sostenerla e le risulta più facile restare in quota.

Spreca meno energia. Questo è molto importante per quegli stormi che percorrono lunghe distanze. Gli uccelli si stancano meno e possono volare più lontano. Solo i leader non hanno tale sostegno. Ed è per questo che cambiano periodicamente, diventando un cuneo all'estremità per riposare.

Le oche canadesi sono spesso citate come esempi di questo tipo di comportamento. Si ritiene che in questo modo, durante i voli a lunga distanza “in squadra”, si risparmi fino al 70% della propria energia, aumentando significativamente l'efficienza dei voli.

Questo è un altro modo di visualizzazione indiretta, ma piuttosto visiva, dei processi aerodinamici.

La nostra natura è piuttosto complessa e strutturata in modo molto mirato e ce lo ricorda periodicamente. Una persona non può che dimenticarlo e imparare da lei la vasta esperienza che condivide generosamente con noi. La cosa principale qui è non esagerare e non causare danni...

E alla fine del video sulle oche canadesi.

26 ottobre 2016 Galinka

Scia di condensa da un aereo quadrimotore. Il vapore acqueo generato durante la combustione del carburante si condensa

Scia di condensa da un aereo bimotore

Trefoli di vortice dalle estremità alari di un aereo F/A-18

La scia di condensa lasciata da un aereo con tempo sereno dura a lungo e si estende su metà del cielo.

Immagini esterne
Esempi di varie scie
	Boeing 777-269ER, Kuwait Airways. Scortato da un caccia F-18. Gli aerei volano nelle stesse condizioni, ma i motori del B-777 hanno più potenza e producono più vapore acqueo. Di conseguenza, la sua scia è più intensa e inizia a formarsi prima di quella di un combattente.
	Boeing 777, turco. Airbus A330, aereo Berlino. L'intervallo di altitudine è di 6000 piedi (1829 metri). Gli aeroplani volano in condizioni diverse. Quello che vola più in alto ha una scia, l'altro no.
	Fokker 100, indice di massa corporea. Sebbene l'aereo abbia due motori, si trovano uno vicino all'altro. Pertanto, entrambe le tracce si fondono in una sola.
	Airbus A319-132, Air China. Una scia di condensa si verifica a causa della diminuzione della pressione dell'aria e della temperatura sopra l'ala.
	Boeing 747-243B(SF), Southern Air. Entrambi i motivi sono coinvolti nella formazione di tale scia: una diminuzione della pressione dell'aria sopra l'ala e la condensazione del vapore acqueo contenuto nei gas di scarico. Arcobaleno - come risultato della riflessione e rifrazione della luce solare sulle particelle in tracce.
	Boeing 737-232, Canada settentrionale. Il commento alla foto dice: “Quando fuori ci sono -39, non c’è bisogno di guardare in lontananza per vedere una scia di condensazione”.
	Mi-8TV, KomiAviaTrans. Anche un elicottero può avere una scia di condensazione. La struttura a vortice dell'aria disturbata è chiaramente rivelata.
	Boeing 737-476, Qantas. A causa della temperatura relativamente elevata, la condensa sopra l'ala evapora non appena lascia la zona di bassa pressione. I vortici intensi che fuoriescono dalle punte dei lembi esistono da molto tempo. La condensa è visibile all'interno dei vortici.

Le scie di condensa sono ancora un fattore rivelatore per le operazioni dell'aviazione militare, quindi la probabilità che si verifichino viene calcolata dai meteorologi dell'aviazione utilizzando metodi appropriati e vengono fornite raccomandazioni agli equipaggi. La modifica dell'altitudine di volo entro determinati limiti consente di evitare o eliminare completamente l'influenza indesiderata di questo fattore.

Esiste anche un antipodo (opposto) alla scia di condensazione: una scia “inversa”, “negativa” (nomi incontrati molto raramente), formata quando gli elementi nuvolosi (cristalli di ghiaccio) si dissipano all'interno della scia in determinate condizioni. Ricorda l '"inversione di colore" negli editor grafici dei programmi per computer, quando il cielo blu è una nuvola e la traccia stessa è puro spazio blu. Osservabile chiaramente da terra con strati o cumuli di spessore verticale insignificante e assenza di altri strati nuvolosi che mascherano lo sfondo blu degli strati superiori dell'atmosfera. Possiamo vedere perfettamente dagli equipaggi degli aerei che viaggiano in gruppo, e soprattutto dalla cabina di pilotaggio di poppa (bombardieri, aerei da trasporto, ecc.)

Una scia di condensazione non deve essere confusa con una scia (vedi articolo separato). Sentiero della scia- questa è una regione d'aria disturbata che si forma sempre dietro un aereo in movimento. Tuttavia, la scia di condensazione, interagendo con la scia, rivela chiaramente la struttura a vortice dell'aria disturbata, formando interessanti effetti visivi.

È interessante notare che quando un motore a turbogetto funziona a terra, in determinate condizioni, può apparire una corda d'aria a vortice chiaramente visibile risucchiata nella presa d'aria.

Impatto ambientale

Secondo i climatologi scie di condensazione influenzano il clima, riducendo la temperatura a causa del fatto che degenerano in

 Risposta:
La risposta è ovvia, per lo stesso motivo per cui quando si respira il freddo compaiono la nebbia o il gelo. Il combustibile idrocarburico viene bruciato nelle turbine degli aerei e uno dei prodotti della combustione è l'acqua, o meglio il suo vapore, riscaldato ad alta temperatura. Il vapore acqueo caldo, uscendo dall'ugello della turbina, inizia immediatamente a condensarsi, formando una nuvola filiforme composta da minuscole goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio, poiché la temperatura a tale altitudine è inferiore −40 °С. A volte l'aria in quota è satura di umidità, che non può condensare solo a causa dell'assenza dei cosiddetti nuclei di condensazione, minuscole particelle, come la polvere. In questi casi, un aereo in volo, lasciando dietro di sé particelle di fuliggine, un prodotto della combustione incompleta del carburante, provoca la condensazione di vapori atmosferici sovrasaturi. Pertanto, dall'intensità della scia bianca di un aereo in volo, si può giudicare l'umidità dell'aria negli strati superiori della troposfera, e quindi il tempo imminente. Una traccia che scompare rapidamente o appena percettibile indica che l'aria in quota è secca e il tempo sarà sereno. E se la scia bianca si estende attraverso l'intero cielo, dovresti aspettarti un peggioramento del tempo.
Nelle fotografie scattate dai satelliti, la Terra in molti luoghi è ricoperta da una fitta rete bianca di tracce di aerei in volo (foto dal sito fiz.1september.ru).

È stato dimostrato che in alcuni casi le tracce di un aereo in volo si trasformano in nuvole con un'area di 4000 Prima 40000 chilometri quadrati, influenzando il clima. Pertanto, ad esempio, la cessazione dei voli sugli Stati Uniti per tre giorni dopo la tragedia dell'11 settembre 2001 ha aumentato notevolmente la trasparenza dell'atmosfera e, di conseguenza, la differenza tra le temperature medie diurne e notturne è aumentata di 1°C. Pertanto, le tracce bianche degli aeroplani fungono da uno dei fattori di “oscuramento” globale del pianeta, contrastando il riscaldamento globale.

Un gran numero di varie riviste impegnate nella selezione e nell'analisi delle informazioni relative ai risultati e ai problemi dell'aviazione, spesso focalizzano l'attenzione dei lettori sugli aspetti materiali del funzionamento e della struttura dei dispositivi modernizzati, come aeroplani, razzi, elicotteri e altri velivoli. Spesso vengono analizzati anche tutti i fenomeni che si verificano con la struttura interna ed esterna del veicolo durante il volo. Di solito una scia di condensazione riflette questo. Molte persone guardano bellissimi aeroplani che lasciano una pista liscia durante il loro volo.

Il concetto di questo fenomeno

La scia di condensazione si forma nella tropopausa. Il suo aspetto è influenzato dal vapore acqueo, che subisce una maggiore condensazione. Sono presenti nei prodotti della combustione, poiché il combustibile idrocarburico viene consumato uniformemente durante la combustione. Dopo essere usciti e essersi raffreddati sufficientemente, diventa evidente una scia luminosa di un aereo o di un altro velivolo nell'aria.

Ci sono spettacoli aerei speciali che è consigliabile tenere solo con tempo soleggiato. Questi eventi sono organizzati negli aeroporti che hanno lo status di più grandi al mondo. In questo momento, un gran numero di spettatori osserva con entusiasmo il movimento di molti aerei che eseguono manovre interessanti nell'aria. La principale caratteristica distintiva di tali eventi è il lasciare una scia luminosa da ogni veicolo. Spesso si assicurano che ogni aereo abbia il proprio colore del pennacchio, che aiuta a ottenere l'effetto più vivido e memorabile.

A differenza degli aeroplani, i missili lasciano costantemente dietro di sé scie massicce, spesso anche minacciose, che non solo sembrano di grandi dimensioni, ma hanno anche un colore intenso. Sono prodotti da aerei con scopi di combattimento. Questa procedura può essere osservata non solo quando si va ad eventi speciali, ma anche mentre si è per strada o si accende la TV sul canale di interesse. Ecco come puoi vedere la scia di condensazione.

Vortice della punta dell'ala

Va ricordato che un aereo in volo lascia dietro di sé una zona limitata e abbastanza ampia dell'atmosfera, che viene disturbata e la sua composizione cambia per lungo tempo. Questo fenomeno è spesso chiamato traccia aggrovigliata. Di solito appare sotto l'influenza perché durante il lavoro interagiscono costantemente con l'ambiente. A questo processo prendono parte anche i vortici delle punte delle ali degli aerei.

Se confrontiamo l'impatto significativamente negativo sull'ambiente, allora sono i vortici delle punte delle ali ad avere la precedenza. Esistono molti simboli per le tracce aggrovigliate, ma molto spesso sono disegnati su diagrammi speciali a somiglianza di un foglio con bordi insoliti, le cui estremità sono completamente attorcigliate, cioè possono essere paragonate ai vortici.

Il processo di torsione: ragionamento scientifico

Il processo di torsione può essere facilmente spiegato scientificamente. Esiste una chiara differenza di pressione tra entrambi i lati delle ali dell'aereo, cioè sulle superfici superiore e inferiore. L'aria viene gradualmente ridistribuita dalla superficie inferiore, poiché ha la pressione più alta, a quella superiore per rimanere nella zona con la pressione più bassa.

Questa ridistribuzione avviene attraverso l'estremità di ciascuna ala, dando luogo alla formazione di vortici potenti e molto evidenti. L'intensità della caduta di pressione è importante poiché dipende da essa ed è questo valore che ha una forte influenza sull'ala. Quanto più forte è questo effetto, tanto più potenti e prominenti si formano i vortici.

Varie marche di aerei che forniscono un vortice all'estremità dell'ala

La velocità dei flussi d'aria a volte cambia, ma grosso modo si può determinare che se il diametro del vortice di scia è di circa 8-15 m, si dovrebbe parlare di un valore di 150 km/h. Il vortice della punta può essere formato in vari modi. Questo processo dipende dalla marca e dalla configurazione dell'aereo. Vale la pena prendere in considerazione i potenti caccia Mirage 2000 e F-16C se si spostano in una posizione di volo con angolo di attacco elevato.

Il processo di emergenza di un vortice di punta

Il vortice della punta viene visualizzato grazie ad uno speciale generatore di traccianti, responsabile della corretta rappresentazione della scia di fumo. L'azione di questo elemento è dovuta ad un cambiamento dello stato dell'atmosfera, che dura per un periodo piuttosto lungo. Quindi la velocità periferica del movimento diminuisce gradualmente, cioè l'oggetto visivo si perde e scompare.

Sotto l'influenza del tempo, la velocità periferica del vortice diminuisce, facendo sì che l'immagine visiva cambi forma fino a dissolversi completamente. L'intensità percepita del vortice può durare fino a circa due minuti dopo che l'aereo ha superato una posizione particolare. Un tale vortice ha la capacità di influenzare in modo significativo la modalità di volo di un aereo che è entrato in una zona dell'atmosfera disturbata dall'azione del motore del veicolo precedente.

Osservazione a lungo termine del vortice della punta

Quando i vortici interagiscono tra loro, scendono lentamente e si disperdono, cioè scompare il cambiamento percettibile dell'atmosfera. La scia di un aereo è un ottimo oggetto per osservarne le trasformazioni. Dopo circa 30 - 40 secondi comincia a cambiare forma, poiché è fortemente influenzato dal vortice che si sviluppa gradualmente. Quando gli strati di inversione e di vortice si intersecano, si creano forme bizzarre che possono essere calcolate in anticipo, poiché vari modelli influenzano il processo della loro formazione.

Il numero di strisce e l'altezza della scia sono controllati dal numero e dalla posizione dei motori nel sistema. Allo stesso tempo, la scia non solo fluttua nell'aria, ma cambia costantemente, creando contorni interessanti. Molto spesso, si osserva una torsione di questo strato sotto l'influenza del vortice della punta. Tutte le trasformazioni degli strati riflettono vari processi aerodinamici che si verificano sempre durante il volo.

Flussi vorticosi separati

A volte i piloti sono costretti a eseguire vari attacchi effettuati con un angolo di inclinazione superiore a 20 gradi. In questo caso, la natura del flusso attorno ai contorni dell'aereo cambia in modo significativo per un po'. Cominciano ad apparire aree di strappo, che sono prevalentemente fissate vicino alla superficie superiore dell'ala e della fusoliera. La pressione al loro interno diminuisce notevolmente, quindi inizia immediatamente la concentrazione e l'aumento dell'umidità atmosferica. Grazie a questo aspetto è possibile osservare il volo di un aereo senza l'utilizzo di traccianti.

Condizioni per la comparsa dell'effetto vortice di separazione

Se l'angolo di attacco è troppo alto, attorno all'aereo si formerà un notevole alone di nuvole. Quando un aereo passa, questa nuvola si trasforma automaticamente in una scia di vortice proveniente dall'aereo. Di solito, le aree di separazione si formano vicino alle ali dei bombardieri, motivo per cui si osserva chiaramente l'aspetto di una corda a vortice. Ecco come appare una scia di condensazione, le cui foto sono sempre affascinanti.

Scie calde di missili

A volte devi affrontare casi in cui c'è un flusso bloccato nell'area del percorso gas-aria situato nella centrale a razzo. Il flusso di gas emanato dall'aereo ha una temperatura elevata, quindi a volte entra nella presa d'aria dell'aereo da trasporto, cosa che accade quando il dispositivo è impostato su determinate modalità.

Diventa troppo irregolare in termini di temperatura poiché è esposto a gas a temperatura elevata che causano l'alterazione dell'aria che entra nel motore. Si verifica un'impennata del motore, ovvero si verifica un flusso di stallo nel sistema. Per identificare questo processo si osservano le camere di combustione principali, poiché il flusso d'aria subisce vibrazioni longitudinali mentre percorre il percorso del motore, e viene poi scandito dall'emissione di fiamma da questi elementi. Ecco come appare la scia di un razzo.

Caratteristiche delle scie durante i test

I lanci missilistici vengono spesso effettuati nel concetto di test. Un'eccezione è rappresentata dalle apparecchiature di bordo che hanno lo scopo di registrare e archiviare informazioni. Spesso insieme alla portaerei viene rilasciato un aereo fotografico e viene effettuato il processo di ripresa, che consente di registrare l'intero fenomeno sulla fotocamera. Spesso puoi trovare una scia di questo tipo da un missile Buk.

Spesso effettuato a velocità relativamente basse per catturare meglio l'intero processo. In questo caso, si verifica spesso un aumento del motore, poiché i gas caldi fluiscono nel motore a razzo, disabilitando la sua presa d'aria. Si nota immediatamente uno scoppio di fiamma, tipico quando si verifica un'impennata. Ecco come viene espressa la scia di FSX.

A causa di questo incidente, il motore si ferma. Queste caratteristiche, dopo la ricerca, hanno contribuito a creare una serie di sistemi diversi, i cui compiti includono la diagnosi tempestiva del sovraccarico, l'adozione di misure per eliminarlo, nonché il trasferimento del motore in una modalità operativa ottimale e il mantenimento costante delle sue condizioni ottimali. In questo caso, le armi missilistiche ampliano il campo di applicazione e, ad ogni modalità operativa del motore, questi velivoli sono in grado di mostrare lo stato più stabile.

nell'aria

È stato testato l'aereo MiG-29, che ha comportato il rifornimento di carburante. Durante uno dei voli è stato registrato il rilascio di carburante liquido nell'atmosfera, preceduto dalla depressurizzazione della conduttura del carburante. Con l'aiuto di un fotografo di aeroplani è stata registrata questa situazione insolita. In questo caso, una certa parte del carburante è entrata nel motore, il che ha portato quasi istantaneamente al suo spegnimento a causa del sovraccarico.

Oltre all'emissione di fiamma, che avviene sempre quando il motore sale, si è acceso il carburante che scorreva nel canale dell'aria. Successivamente, la fiamma ha inghiottito tutto il combustibile e si è diffusa oltre la struttura interna, ma è stata portata via quasi istantaneamente dal flusso d'aria in arrivo. A causa di questa situazione, apparve un fenomeno insolito, chiamato palla di fuoco. Questa scia di condensazione "Buk" è anche in grado di trasmettere.

Traccia luminosa di postcombustione

I moderni aerei da caccia hanno un motore dotato di ugelli regolabili, classificati come supersonici. Quando è attivata la modalità postcombustore, la pressione all'uscita dell'ugello è notevolmente superiore a quella delle masse d'aria circostanti. Se analizzi lo spazio a una distanza considerevole dall'ugello, la pressione si equalizza gradualmente. Questo aspetto, quando l'aereo è in movimento, porta ad un aumento della produzione di gas, che porta alla formazione di una scia luminosa dall'aereo, che appare quando l'aereo si muove.