ทำไมเครื่องบินทิ้งร่องรอย? วันที่ 23 มิถุนายน 2560

แน่นอน บ่อยครั้งบนท้องฟ้าที่คุณเห็นร่องรอยนี้ไม่ได้ "มีพลัง" มากนัก แต่มีบางจุดที่คุณอาจไม่รู้

ตรวจสอบตัวเอง...

บ่อยครั้งที่เราเงยหน้าขึ้นสู่ท้องฟ้าเราเห็นมัน แถบสีขาวจากเครื่องบินที่บินได้ เส้นทางที่ทิ้งไว้เรียกว่าการควบแน่น อย่างไรก็ตาม เรามักเรียกมันว่าคอนเทรล แต่ในวิกิพีเดียตรงข้ามกับ "คอนเทรล" มีข้อความว่า "ชื่อล้าสมัย" ดังนั้นเราจะใช้คำว่าการควบแน่น นอกจากนี้ชื่อนี้คือ "การพูด" - ในชื่อนี้มีคำตอบสำหรับคำถามที่ว่ามันคืออะไร

ตามกฎแล้วไอเสียเป็นสาเหตุโดยตรงของร่องรอย เครื่องยนต์เจ็ท. ได้แก่ ไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน เขม่า และสารประกอบกำมะถัน ในจำนวนนี้ มีเพียงไอน้ำและกำมะถันเท่านั้นที่มีส่วนรับผิดชอบต่อการปรากฏตัวของคอนเทรล กำมะถันทำหน้าที่สร้างจุดควบแน่น ในขณะที่คอนเทรลสามารถก่อตัวขึ้นได้ทั้งจากไอน้ำซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของก๊าซไอเสีย และจากไอน้ำซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของบรรยากาศที่มีความอิ่มตัวสูง

การเข้าไปในอากาศที่เย็น (และที่ระดับความสูงที่เครื่องบินมักจะบิน อุณหภูมิประมาณ -40 องศา) ไอน้ำจะควบแน่นรอบๆ อนุภาคของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้และได้ละอองเล็กๆ เช่น หมอก ซึ่งก่อตัวเป็นแถบใน ท้องฟ้า. เราสามารถพูดได้ว่ามันกลายเป็นเมฆยาวที่มนุษย์สร้างขึ้น เมื่อเวลาผ่านไป มันจะสลายไปหรือกลายเป็นส่วนหนึ่งของเมฆเซอร์รัส

เหตุใดจึงมองไม่เห็นร่องรอยนี้เสมอ

หากความชื้นดังกล่าวทำให้อุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่าจุดน้ำค้าง ความชื้นจะก่อตัวเป็นหยดน้ำสีขาวเป็นทางด้านหลังเครื่องยนต์ ที่ระดับความสูงต่ำ พวกมันประกอบด้วยหยดน้ำซึ่งมักจะระเหยอย่างรวดเร็ว และรอยทางจะหายไป แต่เมื่อเครื่องบินไป ระดับความสูงที่อุณหภูมิของอากาศต่ำกว่า -40 ° C ไอน้ำจะควบแน่นเป็นผลึกน้ำแข็งทันที ซึ่งจะระเหยช้ากว่ามาก

อย่างไรก็ตาม คอนเทรลของเครื่องบินสามารถส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศของโลกได้ หากคุณมองโลกจากดาวเทียม คุณจะเห็นว่าในบริเวณที่เครื่องบินบินบ่อยๆ ท้องฟ้าทั้งหมดจะถูกปกคลุมด้วยร่องรอยของมัน นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่านี่เป็นสิ่งที่ดี - ร่องรอยจะเพิ่มคุณสมบัติการสะท้อนแสงของชั้นบรรยากาศซึ่งช่วยป้องกัน แสงแดดมาถึงพื้นผิวโลก ด้วยวิธีนี้คุณสามารถลดอุณหภูมิได้ ชั้นบรรยากาศของโลกและป้องกัน ภาวะโลกร้อน. คนอื่นเชื่อว่ามันไม่ดี เมฆขนที่เกิดจากเส้นทางการควบแน่นทำให้บรรยากาศไม่เย็นลง จึงทำให้มันอุ่นขึ้น ใครถูกใครผิด เวลาจะเป็นเครื่องพิสูจน์เอง

ต้องการหยุดทิ้งร่องรอยหรือไม่?

ขึ้นอยู่กับสภาพบรรยากาศและความเร็วลม คอนเทรลสามารถอยู่บนท้องฟ้าได้นานถึง 24 ชั่วโมงและยาวได้ถึง 150 กม. นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยรีดดิ้ง (สหราชอาณาจักร) ตัดสินใจหาวิธีทำให้เครื่องบินบินได้อย่างไร้ร่องรอย ในขณะที่ยังคงรักษาผลกำไรจากการขนส่ง

“ดูเหมือนว่าเครื่องบินจำเป็นต้องอ้อมพอสมควรเพื่อหลีกเลี่ยงคอนเทรล แต่เนื่องจากความโค้งของโลก คุณเพียงแค่ต้องเพิ่มระยะทางเล็กน้อยเพื่อหลีกเลี่ยงเส้นทางที่ยาวมาก” เอ็มมา เออร์วิน ผู้เขียนงานวิจัยซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Environmental Research Letters กล่าว

การคำนวณของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าสำหรับเครื่องบินระยะสั้นขนาดเล็ก การเบี่ยงเบนจากบริเวณที่มีความชื้นสูง แม้กระทั่ง 10 เท่าของความยาวของคอนเทรลเองก็สามารถลดได้ อิทธิพลเชิงลบเกี่ยวกับสภาพอากาศ

“สำหรับเครื่องบินลำใหญ่ที่ทุ่มกว่า คาร์บอนไดออกไซด์ต่อกิโลเมตร มีค่าความเบี่ยงเบนเพิ่มขึ้นสามเท่า” เออร์วินกล่าว ในการศึกษาของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์ได้ประเมินผลกระทบต่อสภาพอากาศของเครื่องบินที่บินในระดับความสูงเดียวกัน

ตัวอย่างเช่น เครื่องบินที่บินจากลอนดอนไปนิวยอร์กสามารถเบี่ยงเบนได้เพียง 2 องศาเพื่อหลีกเลี่ยงการตื่นนาน ซึ่งทำให้เส้นทางบินเพิ่มขึ้น 22 กม. หรือ 0.4% ของระยะทางทั้งหมด

ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์มีส่วนร่วมในโครงการที่มีเป้าหมายเพื่อประเมินความเป็นไปได้ในการออกแบบเส้นทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกที่มีอยู่ใหม่ โดยคำนึงถึงผลกระทบของการบินต่อสภาพอากาศ ในการดำเนินการตามข้อเสนอของนักภูมิอากาศวิทยาหมายถึงในอนาคตที่จะเผชิญกับปัญหาในด้านเศรษฐกิจและความปลอดภัยของการขนส่งทางอากาศ ผู้เชี่ยวชาญยอมรับ “ผู้ควบคุมจำเป็นต้องประเมินว่าการเปลี่ยนเส้นทางบินสู่เที่ยวบินเหล่านี้เป็นไปได้และปลอดภัยหรือไม่ และผู้พยากรณ์จำเป็นต้องเข้าใจว่าพวกเขาสามารถทำนายได้อย่างน่าเชื่อถือว่าเมฆคอนเทรลจะก่อตัวขึ้นที่ไหนและเมื่อใด” เออร์วินกล่าว

เครื่องบินที่บินอยู่บนท้องฟ้าเป็นภาพที่สวยงาม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเขาทิ้งเส้นทางที่สามารถทอดยาวไปทั่วท้องฟ้า เมื่อเวลาผ่านไป ร่องรอยนี้ก็หายไป มันถูกพัดพาไปตามสายลมที่พัดผ่านท้องฟ้า อาจยาวหรือสั้นและบางครั้งเครื่องบินก็ไม่ปล่อยเลย ปรากฏการณ์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับอะไร ทำไมบางครั้งร่องรอยจึงยังคงอยู่ และบางครั้งก็ไม่เป็นเช่นนั้น และประกอบด้วยอะไรบ้าง

หลายคนที่อยากรู้อยากเห็นถามคำถามเหล่านี้ เพื่อให้เข้าใจความแตกต่างทั้งหมด ก่อนอื่นจำเป็นต้องเข้าใจว่าร่องรอยนี้ประกอบด้วยอะไร

ไม่เป็นควันจากการเผาเชื้อเพลิง

บางคนอาจโต้แย้งว่าเส้นทางนี้ไม่มีอะไรมากไปกว่าควันที่หลงเหลืออยู่เมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้ โดยเปรียบเทียบกับไอเสียรถยนต์ กังหันของเครื่องบินมีกำลังมากกว่าเครื่องยนต์ของรถยนต์ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดควันมาก แต่คำตอบนี้จะผิดโดยพื้นฐาน

เครื่องยนต์ของเครื่องบินปล่อยก๊าซที่เหลือจากการเผาไหม้ของน้ำมันก๊าดสำหรับการบิน แต่ไอเสียของเครื่องบินนั้นโปร่งใส ท้ายที่สุดแล้วไม่มีเครื่องบินลำเดียวที่มีสภาพดีสูบบุหรี่บนรันเวย์ระหว่างบินขึ้นหรือลงจอด ถ้ามันหมดก็จะเห็นได้ชัดทันทีและจะไม่มีอะไรหายใจที่สนามบิน แต่มีบางสิ่งที่เครื่องยนต์ทำออกมา

วัสดุที่เกี่ยวข้อง:

ทำไมเครื่องบินจึงเป็นโหมดการขนส่งที่ปลอดภัยที่สุด?

นอกเหนือจากองค์ประกอบอื่น ๆ ของส่วนผสมของก๊าซและอากาศของไอเสียแล้วน้ำยังถูกปล่อยออกมาในสถานะไอ หากเครื่องบินอยู่ในระดับความสูงต่ำ โดยปกติจะมองไม่เห็น ในสถานการณ์ที่เครื่องบินลอยขึ้นสูง น้ำจะตกผลึกทันที ก่อตัวเป็นเมฆสีขาวที่ทอดยาวหลังกังหันแต่ละอัน นี่คือกุญแจสู่เส้นทางที่ทอดยาวไปด้านหลังเครื่องบิน

เหตุใดจึงมองไม่เห็นร่องรอยตลอดเวลา

ยิ่งอุณหภูมิบนเรือต่ำลงเท่าใด กระบวนการตกผลึกของน้ำที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ก็จะเร็วขึ้นและสมบูรณ์มากขึ้นเท่านั้น หากเครื่องบินกำลังบินต่ำ ก็ไม่มีปัญหาเกี่ยวกับอุณหภูมิที่ลดลง มองไม่เห็นร่องรอย หรือแทบไม่สังเกตเห็นเลย เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การจดจำว่ายิ่งรถมีปีกสูงขึ้นเท่าใดอุณหภูมิก็จะยิ่งลดลงเท่านั้น ในชั้นสูง ตัวบ่งชี้สามารถปรากฏในพื้นที่ -40 องศา และค่อนข้างเป็นธรรมชาติที่ความชื้นที่นี่จะแข็งตัวทันทีและสมบูรณ์ ก่อตัวเป็นรอยหนา ในอุณหภูมิเช่นนี้แม้แต่ลมหายใจของคน ๆ หนึ่งก็หยุด - เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การจดจำว่าเมื่อ 50-60 ปีที่แล้วนักบินได้รับเสื้อโค้ทหนังแกะและเสื้อผ้าที่อบอุ่นสำหรับเที่ยวบินในช่วงเวลาใดของปีเพื่อที่พวกเขาจะได้ไม่แข็งตัวในห้องนักบิน

ทำไมเครื่องบินทิ้งร่องรอย?

บางครั้งมองเห็นเส้นสีขาวยาวบนท้องฟ้า เช่น เมฆแคบๆ แถบเหล่านี้ทอเป็นลวดลายแปลกประหลาด พุ่งขึ้น แล้วก็ขาดกะทันหัน เราแต่ละคนรู้ว่านี่คือเส้นทางของเครื่องบินที่บินสูงขึ้นไปบนท้องฟ้า เช่น นั่งแท็กซี่ไปสนามบิน เราสามารถดูจำนวนเครื่องบินขึ้นและลงได้ แต่ทำไมเครื่องบินที่บินต่ำไม่ทิ้งร่องรอยของตัวเอง และเครื่องบินที่บินสูงขึ้นจนมองไม่เห็น ทั้งหมดเริ่มทิ้งร่องรอย?

ร่องรอยของเครื่องบิน - ที่เรียกว่าคอนเทรล (คอนเทรล) - ร่องรอยของไอน้ำควบแน่นที่มองเห็นได้ซึ่งเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศด้านหลังเครื่องบินที่กำลังเคลื่อนที่เมื่อ บางรัฐบรรยากาศ. ปรากฏการณ์นี้พบได้บ่อยที่สุดในชั้นบนของโทรโพสเฟียร์ แต่พบได้น้อยในโทรโพพอสและสตราโตสเฟียร์ ที่ แต่ละกรณีอาจสังเกตได้จาก ระดับความสูง.

เครื่องหมายการควบแน่นคือ แยกกลุ่มเมฆ - เมฆที่มนุษย์สร้างขึ้นหรือเทียม - Ci trac (Cirrus tractus, cirrus - pinnate, tractus - ร่องรอย)

ร่องรอยได้ชื่อมาจากกระบวนการควบแน่นซึ่งนำไปสู่การปรากฏของมัน การควบแน่นจะเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวเมื่อปริมาณไอน้ำเกินปริมาณที่จำเป็นสำหรับการอิ่มตัว เงื่อนไขเหล่านี้ถูกกำหนดโดยจุดน้ำค้าง - อุณหภูมิที่ไอน้ำในอากาศถึงจุดอิ่มตัวที่ความชื้นเฉพาะและความดันคงที่ ระดับความอิ่มตัวของความชื้นสัมพัทธ์ - เปอร์เซ็นต์ปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศถึงปริมาณที่ต้องการสำหรับการอิ่มตัว (ที่อุณหภูมิเดียวกัน) นอกจากเงื่อนไขเหล่านี้แล้ว จำเป็นต้องมีศูนย์ควบแน่นด้วย ที่อุณหภูมิสูงถึง -30 ... -40 ° C ไอน้ำจะผ่านเข้าสู่เฟสของเหลวระหว่างการควบแน่น ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -30 ... -40 ° C ไอน้ำจะกลายเป็นผลึกน้ำแข็งทันทีโดยผ่านเฟสของเหลว เหมือนกัน บทบาทสำคัญกระบวนการระเหยมีบทบาทในการก่อตัวของร่องรอยซึ่งนำไปสู่การหายไป

มีเหตุผลหลักสองประการสำหรับเงื่อนไขการควบแน่นและการปรากฏตัวของร่องรอย: ประการแรกคือการเพิ่มขึ้นของความชื้นในอากาศเมื่อไอน้ำที่มีอยู่ในก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์เครื่องบินซึ่งเป็นผลมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงถูกเพิ่มเข้าไปในไอน้ำในชั้นบรรยากาศ สิ่งนี้จะเพิ่มจุดน้ำค้างในอากาศที่มีปริมาตรจำกัด (ด้านหลังเครื่องยนต์) หากจุดน้ำค้างสูงกว่าอุณหภูมิโดยรอบ เมื่อไอเสียเย็นลง ไอน้ำส่วนเกินจะควบแน่น ปริมาณไอน้ำที่เครื่องยนต์ปล่อยออกมาขึ้นอยู่กับกำลังและโหมดการทำงาน นั่นคือ ปริมาณการใช้เชื้อเพลิง เหตุผลที่สองคือการลดลงของความกดอากาศและอุณหภูมิเหนือปีกและภายในกระแสน้ำวนที่เกิดขึ้นระหว่างการไหลรอบๆ ชิ้นส่วนต่างๆอากาศยาน. กระแสน้ำวนที่รุนแรงที่สุดเกิดขึ้นที่ปลายปีกและลิ้นปีกที่ขยายออกไป เช่นเดียวกับที่ปลายใบพัด หากอุณหภูมิลดลงต่ำกว่าจุดน้ำค้าง ไอน้ำส่วนเกินในชั้นบรรยากาศจะควบแน่นในบริเวณเหนือปีกและภายในกระแสน้ำวน ระดับของความดันและอุณหภูมิที่ลดลงขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น มวลของเครื่องบิน ค่าสัมประสิทธิ์การยก ขนาดของการลากแบบเหนี่ยวนำ ฯลฯ บ่อยครั้งที่มีร่องรอยเกิดขึ้นจากการรวมกันของสาเหตุทั้งสองนี้ การก่อตัวของเส้นทางควบแน่นยังอำนวยความสะดวกโดยศูนย์ควบแน่นในรูปของอนุภาคของเชื้อเพลิง (เขม่า) ที่เผาไหม้หรือเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ นอกจากการควบแน่นแล้ว กระบวนการย้อนกลับยังเกิดขึ้น - การระเหย: อนุภาคของไอน้ำที่ควบแน่นระเหยและร่องรอยจะหายไปเมื่อเวลาผ่านไป อัตราการระเหยขึ้นอยู่กับความชื้นของอากาศโดยรอบและ สถานะของการรวมตัวติดตามอนุภาค อากาศยิ่งแห้ง การระเหยจะเกิดขึ้นเร็วขึ้น ในทางตรงกันข้าม การระเหยจะไม่เกิดขึ้นเมื่อไอน้ำอยู่ในสถานะอิ่มตัว ไอน้ำควบแน่นที่อุณหภูมิอากาศ -30 ... -40 ° C บางส่วนและที่อุณหภูมิต่ำกว่า -40 ° C กลายเป็นผลึกอย่างสมบูรณ์การระเหยของผลึกน้ำแข็งเกิดขึ้นช้ากว่าหยดน้ำ

ดังนั้นความเป็นไปได้ของการปรากฏตัวและเวลาของการมีอยู่ของคอนเทรล รวมถึงรูปร่างของมันนั้นขึ้นอยู่กับความชื้นและอุณหภูมิ อากาศในชั้นบรรยากาศ(กับคนอื่น เงื่อนไขที่เท่าเทียมกัน). ที่ความชื้นต่ำและอุณหภูมิที่ค่อนข้างสูงอาจไม่มีร่องรอยเลย เนื่องจากภายใต้สภาวะดังกล่าว ไอน้ำจะไม่เข้าสู่สถานะของความอิ่มตัวยิ่งยวด ยิ่งความชื้นสูงและอุณหภูมิต่ำ ไอน้ำก็ยิ่งควบแน่นมากขึ้น การระเหยจะเกิดขึ้นช้าลง ดังนั้นเส้นทางจึงสมบูรณ์ยิ่งขึ้นและยาวขึ้น และที่ความชื้นสัมพัทธ์เกือบ 100% และอุณหภูมิต่ำ ก็จะเกิดการควบแน่น จำนวนมากที่สุดไอน้ำ ความชื้นสูงป้องกันการระเหยของอนุภาคขนาดเล็ก ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของ contrails ที่สามารถคงอยู่ได้เป็นเวลานาน ซึ่งมักจะกลายเป็นเมฆแบบขน (cirrus) หรือแบบเซอร์โรคิวมูลัส (cirrocumulus) เนื่องจากไอน้ำในชั้นบรรยากาศมีการกระจายตัวไม่เท่ากัน นี่จึงเป็นสาเหตุของรอยเท้า "ไม่สม่ำเสมอ" แบบเดียวกัน

Contrails นั้นไม่ได้ก่อตัวขึ้นเฉพาะที่ระดับความสูงของการบินสูงเท่านั้น ที่สนามบินน้ำแข็ง สถานีโพลาร์"Scott Amundsen" (ความสูง 2,830 ม. เหนือระดับน้ำทะเล) ภายใต้เงื่อนไขบางประการ (อุณหภูมิอากาศติดลบ 50 องศาและต่ำกว่า) เส้นทางนี้ถูกสร้างขึ้นแล้วเมื่อบินขึ้นหรือลงจอดและด้านหลังเครื่องบินเทอร์โบ (C-130 "Hercules" จาก " Snow Wing" ของกองทัพอากาศสหรัฐ) ซึ่งทำให้ไม่จำเป็นต้องพูดถึงชื่อเรียกที่ไม่ถูกต้องอีก - "เส้นทางเจ็ต"

เส้นทางการควบแน่นยังคงเป็นปัจจัยที่เปิดเผยสำหรับกิจกรรม การบินทหารดังนั้นความน่าจะเป็นที่จะเกิดขึ้นจะถูกคำนวณโดยนักอุตุนิยมวิทยาการบินตามวิธีการที่เหมาะสมและคำแนะนำที่ออกให้กับลูกเรือ การเปลี่ยนระดับความสูงของเที่ยวบินภายในขอบเขตที่กำหนดช่วยให้คุณสามารถหลีกเลี่ยงหรือกำจัดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ของปัจจัยนี้ได้อย่างสมบูรณ์

นอกจากนี้ยังมีแอนติโพด (ตรงข้าม) กับคอนเทรล - เส้นทาง "ย้อนกลับ", "ลบ" (ชื่อที่หายากมาก) ซึ่งเกิดขึ้นจากการกระจายตัวขององค์ประกอบของเมฆ (ผลึกน้ำแข็ง) ภายในการปลุกภายใต้เงื่อนไขบางประการ ชวนให้นึกถึง "การกลับสี" ในโปรแกรมแก้ไขกราฟิก โปรแกรมคอมพิวเตอร์, เมื่อไร ท้องฟ้าเป็นก้อนเมฆและทางเดินเป็นพื้นที่สีฟ้าบริสุทธิ์ สังเกตได้อย่างชัดเจนในเมฆสตราตัสหรือเมฆคิวมูลัสที่มีความหนาในแนวดิ่งเล็กน้อยและไม่มีชั้นเมฆอื่น (สูงกว่านี้สำหรับผู้สังเกตการณ์จากโลก) ซึ่งปิดบังพื้นหลังสีน้ำเงินของชั้นบรรยากาศชั้นบน มีการสังเกตอย่างน้อยบ่อยพอๆ กับคอนเทรล แต่เนื่องจากความเฉพาะเจาะจงที่กล่าวถึง จึงมีความเป็นไปได้น้อยที่จะถูกคาดหวังและแสดงให้เห็นน้อยลงในสิ่งพิมพ์เกี่ยวกับเมฆและวัสดุจากมือสมัครเล่นในการสังเกตปรากฏการณ์เหล่านี้

ไม่ควรสับสน contrail กับการปลุก การปลุกคือบริเวณอากาศที่ถูกรบกวนซึ่งมักจะก่อตัวขึ้นด้านหลังเครื่องบินที่กำลังเคลื่อนที่ อย่างไรก็ตามเส้นทางการควบแน่นซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับการปลุกเผยให้เห็นโครงสร้างน้ำวนของอากาศที่ถูกรบกวนด้วยความโล่งใจ

ตามที่นักภูมิอากาศวิทยากล่าวว่าคอนเทรลส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศ ทำให้อุณหภูมิลดลงเนื่องจากความจริงที่ว่าพวกมันสลายตัวเป็นเมฆขน ซึ่งจะเป็นการเพิ่มอัลเบโดของโลก

ตามวัสดุ:

 ตอบ:
คำตอบนั้นชัดเจน - ด้วยเหตุผลเดียวกับที่หมอกหรือน้ำค้างแข็งปรากฏขึ้นเมื่อหายใจเข้าในความเย็น เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนถูกเผาในกังหันของเครื่องบิน และหนึ่งในผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้คือน้ำ หรือที่แม่นยำกว่านั้นคือไอน้ำ ซึ่งถูกทำให้ร้อนจนมีอุณหภูมิสูง ไอน้ำร้อนที่ลอยออกมาจากหัวฉีดของกังหันจะเริ่มควบแน่นทันที ก่อตัวเป็นเมฆใยที่ประกอบด้วยหยดน้ำเล็กๆ หรือผลึกน้ำแข็ง เนื่องจากอุณหภูมิที่ระดับความสูงดังกล่าวจะต่ำกว่า −40 °С. บางครั้งอากาศที่ระดับความสูงจะอิ่มตัวด้วยความชื้น ซึ่งไม่สามารถควบแน่นได้เนื่องจากไม่มีนิวเคลียสควบแน่นที่เรียกว่า - อนุภาคที่เล็กที่สุดเช่นฝุ่น ในกรณีเช่นนี้ เครื่องบินที่บินอยู่เหนือน้ำจะทิ้งอนุภาคเขม่าซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์ ทำให้เกิดการควบแน่นของไอระเหยในชั้นบรรยากาศที่มีความอิ่มตัวสูง ดังนั้น ตามความเข้มของร่องรอยสีขาวจากเครื่องบินที่บิน เราสามารถตัดสินความชื้นในอากาศในชั้นโทรโพสเฟียร์ด้านบน และด้วยเหตุนี้สภาพอากาศที่จะเกิดขึ้น ร่องรอยที่หายไปอย่างรวดเร็วหรือแทบไม่สังเกตเห็นได้บ่งชี้ว่าอากาศที่ระดับความสูงนั้นแห้งและอากาศจะไม่มีเมฆ เกิดอะไรขึ้นถ้า รอยเท้าสีขาวทอดยาวไปทั่วท้องฟ้า เราควรรอให้สภาพอากาศเลวร้ายลงเสียก่อน
ในภาพถ่ายที่ถ่ายจากดาวเทียม โลกในหลาย ๆ แห่งถูกปกคลุมด้วยร่องรอยตารางสีขาวหนาแน่นจากเครื่องบินที่บินเกิน (ภาพถ่ายจากเว็บไซต์ fiz.1september.ru)

แสดงให้เห็นว่าในบางกรณีเส้นทางจากเครื่องบินที่บินอยู่กลายเป็นเมฆที่มีพื้นที่ 4000 ก่อน 40000 ตารางกิโลเมตร ส่งผลต่อภูมิอากาศ ตัวอย่างเช่น การหยุดบินทั่วสหรัฐอเมริกาเป็นเวลาสามวันหลังจากโศกนาฏกรรมเมื่อวันที่ 11 กันยายน พ.ศ. 2544 ได้เพิ่มความโปร่งใสของชั้นบรรยากาศอย่างมาก และเป็นผลให้ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิเฉลี่ยกลางวันและกลางคืนเพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส. ดังนั้น ร่องรอยสีขาวจากเครื่องบินจึงเป็นหนึ่งในปัจจัยของ "ไฟดับ" ทั่วโลก ซึ่งเป็นการตอบโต้ภาวะโลกร้อน

นิตยสารต่างๆ จำนวนมากที่มีส่วนร่วมในการคัดเลือกและวิเคราะห์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับความสำเร็จและปัญหาของการบินมักจะเน้นผู้อ่านไปที่เนื้อหาของงานและโครงสร้างของอุปกรณ์ที่ทันสมัย ​​เช่น เครื่องบิน จรวด เฮลิคอปเตอร์ และอื่น ๆ เครื่องบิน. บ่อยครั้งที่ปรากฏการณ์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นกับภายในและ โครงสร้างภายนอก ยานพาหนะระหว่างเที่ยวบิน โดยปกติคอนเทรลจะสะท้อนสิ่งนี้ หลายคนชมเครื่องบินที่สวยงามที่ออกจากแนวราบในการบิน

แนวคิดของปรากฏการณ์นี้

Contrail เกิดขึ้นใน tropopause ลักษณะที่ปรากฏได้รับอิทธิพลจากไอน้ำซึ่งผ่านการควบแน่นที่เพิ่มขึ้น มีอยู่ในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เนื่องจากเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนถูกใช้อย่างเท่าเทียมกันในระหว่างการเผาไหม้ หลังจากออกจากภายนอกและระบายความร้อนเพียงพอแล้ว จะเห็นคอนทราลที่สว่างจากเครื่องบินหรือเครื่องบินลำอื่นในอากาศ

มีการแสดงทางอากาศพิเศษที่แนะนำให้จัดขึ้นเฉพาะในสภาพอากาศที่มีแดดจัด กิจกรรมเหล่านี้จัดขึ้นที่สนามบินที่มีสถานะใหญ่ที่สุดในโลก ในเวลานี้ ผู้ชมจำนวนมากเฝ้าดูความเคลื่อนไหวของเครื่องบินหลายลำอย่างกระตือรือร้น ทำการซ้อมรบที่น่าสนใจในอากาศ บ้าน จุดเด่นกิจกรรมดังกล่าวเป็นการทิ้งร่องรอยที่สดใสจากรถแต่ละคัน บ่อยครั้งที่ทำเพื่อให้เครื่องบินแต่ละลำมีสีหางของตัวเอง ซึ่งช่วยให้ได้เอฟเฟกต์ที่โดดเด่นและน่าจดจำที่สุด

ไม่เหมือนเครื่องบิน จรวดมักจะทิ้งร่องรอยขนาดใหญ่ไว้เบื้องหลัง ซึ่งมักจะดูน่าเกรงขาม ซึ่งไม่เพียงแต่ดูใหญ่เท่านั้น แต่ยังมีสีสันที่หลากหลายด้วย พวกมันออกมาจากเครื่องบินรบ ขั้นตอนนี้สามารถสังเกตได้ไม่เฉพาะเมื่อไปงานกิจกรรมพิเศษ แต่ยังอยู่บนถนนหรือเปิดทีวีในช่องที่สนใจด้วย คุณจึงเห็นคอนเทรล

กระแสน้ำวนปลายปีก

ควรจำไว้ว่าเครื่องบินที่กำลังบินอยู่นั้นทิ้งพื้นที่บรรยากาศที่ จำกัด และค่อนข้างกว้างซึ่งจะถูกรบกวนองค์ประกอบของมันเปลี่ยนไปเป็นเวลานาน ปรากฏการณ์นี้มักเรียกว่าเส้นทางที่ยุ่งเหยิง โดยปกติแล้วจะปรากฏภายใต้การดำเนินการเนื่องจากในระหว่างการดำเนินการจะมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมตลอดเวลา กระแสน้ำวนของปีกเครื่องบินก็มีส่วนร่วมในกระบวนการนี้เช่นกัน

เมื่อเปรียบเทียบกันอย่างมีนัยสำคัญ ผลกระทบเชิงลบบน สิ่งแวดล้อมจากนั้นความเป็นอันดับหนึ่งจะมอบให้กับส่วนปลายของปีกเสมอ มีมากมาย สัญลักษณ์ร่องรอยที่ยุ่งเหยิง แต่ส่วนใหญ่มักจะถูกวาด รูปแบบพิเศษในรูปลักษณ์ของแผ่นที่มีขอบที่ผิดปกติซึ่งปลายจะบิดงออย่างสมบูรณ์นั่นคือสามารถเปรียบเทียบได้กับกระแสน้ำวน

กระบวนการทวิสต์: เหตุผลทางวิทยาศาสตร์

กระบวนการบิดสามารถอธิบายได้ง่ายทางวิทยาศาสตร์ มีความแตกต่างอย่างชัดเจนในความดันระหว่างปีกทั้งสองข้างของเครื่องบิน นั่นคือที่พื้นผิวด้านบนและด้านล่าง อากาศจะค่อยๆ กระจายจากพื้นผิวด้านล่าง เนื่องจากมีความดันเพิ่มขึ้นมากที่สุด ไปยังชั้นบนเพื่อให้คงอยู่ในพื้นที่ที่มีความดันต่ำสุด

การกระจายซ้ำนี้เกิดขึ้นที่ปลายปีกแต่ละข้าง ซึ่งสร้างกระแสน้ำวนที่ทรงพลังและเห็นได้ชัดมาก แรงของความแตกต่างของแรงดันมีความสำคัญเนื่องจากขึ้นอยู่กับมัน ค่านี้มี อิทธิพลที่แข็งแกร่งบนปีก ยิ่งเอฟเฟกต์นี้แรงมากเท่าไหร่ กระแสน้ำวนที่ทรงพลังและบรรเทาก็จะยิ่งก่อตัวขึ้นเท่านั้น

เครื่องบินหลายยี่ห้อที่มีปีกหมุนวน

บางครั้งความเร็วของการไหลของอากาศเปลี่ยนแปลง แต่สามารถระบุได้โดยประมาณว่าถ้าเส้นผ่านศูนย์กลางของกระแสน้ำวนประมาณ 8-15 เมตร เราควรพูดถึงค่า 150 กม. / ชม. กระแสน้ำวนส่วนปลายสามารถเกิดขึ้นได้หลายวิธี กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับยี่ห้อ การกำหนดค่า ของเครื่องบิน เครื่องบินรบ Mirage 2000 และ F-16C ที่ทรงพลังสมควรได้รับความสนใจหากพวกเขาเคลื่อนเข้าสู่ตำแหน่งเมื่อบินในมุมสูงของการโจมตี

กระบวนการของการปรากฏตัวของกระแสน้ำวนสุดท้าย

กระแสน้ำวนในตอนท้ายสามารถมองเห็นได้ด้วยตัวสร้างการติดตามพิเศษที่รับผิดชอบในการแสดงเส้นทางควันที่เหมาะสม การกระทำขององค์ประกอบนี้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสถานะของบรรยากาศซึ่งดำเนินต่อไปเป็นระยะเวลานาน เวลานาน. จากนั้นความเร็วรอบของการเคลื่อนที่จะค่อยๆ ลดลง นั่นคือวัตถุที่มองเห็นจะหายไปและหายไป

ภายใต้อิทธิพลของเวลาความเร็วรอบของกระแสน้ำวนจะสลายตัวเนื่องจากภาพที่มองเห็นจะเปลี่ยนรูปร่างจนกว่าจะละลายหมด ความรุนแรงที่รับรู้ได้ของลมหมุนสามารถอยู่ได้นานถึงประมาณสองนาทีหลังจากที่เครื่องบินผ่านตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง กระแสน้ำวนดังกล่าวมีความสามารถในการส่งผลกระทบอย่างมากต่อโหมดการบินของเครื่องบินที่เข้าสู่บรรยากาศซึ่งถูกรบกวนจากการทำงานของเครื่องยนต์ของยานพาหนะรุ่นก่อน

การสังเกตระยะยาวของกระแสน้ำวนส่วนปลาย

เมื่อกระแสน้ำวนมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน พวกมันจะค่อยๆ เคลื่อนตัวลงมาและแยกออกจากกัน นั่นคือการเปลี่ยนแปลงในชั้นบรรยากาศที่มองเห็นได้จะหายไป คอนเทรลของเครื่องบินเป็นวัตถุที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของมัน หลังจากผ่านไปประมาณ 30 - 40 วินาที มันจะเริ่มเปลี่ยนรูปร่างเนื่องจากได้รับอิทธิพลอย่างมากจากลมบ้าหมู ซึ่งจะค่อยๆ พัฒนาขึ้น เมื่อทั้งชั้นผกผันและชั้นน้ำวนตัดกัน รูปร่างแปลกประหลาดจะถูกสร้างขึ้นซึ่งสามารถคำนวณล่วงหน้าได้ เนื่องจากรูปแบบต่างๆ มีผลกับกระบวนการก่อตัว

จำนวนแถบและความสูงของแถบควบคุมถูกควบคุมโดยจำนวนและตำแหน่งของเครื่องยนต์ในระบบ ในเวลาเดียวกัน contrail ไม่เพียงลอยอยู่ในอากาศเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ทำให้เกิดรูปทรงที่น่าสนใจ บ่อยครั้งที่การบิดของชั้นนี้ถูกสังเกตภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำวนสุดท้าย การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดของชั้นสะท้อนถึงกระบวนการแอโรไดนามิกต่างๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการบิน

แยกกระแสน้ำวน

บางครั้งนักบินถูกบังคับให้ทำการโจมตีหลายครั้งซึ่งทำมุมเอียงมากกว่า 20 องศา ในกรณีนี้ ธรรมชาติของการไหลรอบ ๆ รูปทรงของเครื่องบินจะเปลี่ยนไปชั่วขณะหนึ่ง พื้นที่แยกเริ่มปรากฏขึ้น ซึ่งส่วนใหญ่ได้รับการแก้ไขใกล้กับพื้นผิวด้านบนของปีกและลำตัว ในนั้นความดันจะลดลงอย่างมากดังนั้นความเข้มข้นและความชื้นในบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นจึงเริ่มต้นขึ้นทันที ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปได้ที่จะสังเกตการบินของเครื่องบินโดยไม่ต้องใช้เครื่องติดตาม

เงื่อนไขสำหรับการปรากฏตัวของผลน้ำวนแยก

หากมุมของการโจมตีใหญ่เกินไป รัศมีเมฆจำนวนมากจะก่อตัวขึ้นรอบๆ เครื่องบิน เมื่อเครื่องบินบิน เมฆก้อนนี้จะกลายเป็นส่วนควบคุมกระแสน้ำวนโดยอัตโนมัติจากเครื่องบิน โดยทั่วไปแล้วในเครื่องบินทิ้งระเบิดใกล้กับปีกจะมีพื้นที่แยกเกิดขึ้นเนื่องจากสังเกตลักษณะของกลุ่มกระแสน้ำวนได้อย่างชัดเจน นี่คือลักษณะของ contrail ซึ่งรูปถ่ายนั้นน่าหลงใหลเสมอ

ร่องรอยร้อนของขีปนาวุธ

บางครั้งเมื่อต้องจัดการกับกรณีดังกล่าวเมื่อมีการไหลของแผงลอยในพื้นที่ทางเดินก๊าซที่อยู่ใน โรงไฟฟ้าจรวด แก๊สเจ็ตที่ออกจากนั้นแตกต่างกัน อุณหภูมิสูงดังนั้น บางครั้งก็เข้าสู่ช่องอากาศเข้าของเครื่องบินบรรทุก ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์ถูกตั้งค่าเป็นบางโหมด

อุณหภูมิไม่สม่ำเสมอมากเกินไปเนื่องจากสัมผัสกับก๊าซที่มีอุณหภูมิสูง ทำให้อากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์มีการเปลี่ยนแปลง เกิดการกระชากของเครื่องยนต์นั่นคือการหยุดทำงานในระบบ หากต้องการเปิดเผยกระบวนการนี้ ให้สังเกตห้องเผาไหม้หลักตั้งแต่นั้นมา การไหลของอากาศถูกเปิดเผย การสั่นสะเทือนตามยาวผ่านเส้นทางของเครื่องยนต์แล้วถูกทำเครื่องหมายด้วยการปล่อยเปลวไฟจากองค์ประกอบเหล่านี้ นี่คือลักษณะของคอนเทรลจากจรวด

คุณสมบัติของคอนเทรลระหว่างการทดสอบ

บ่อยครั้งที่มีการเปิดตัวอาวุธนำวิถีในแนวคิดของการทดสอบ ข้อยกเว้นคืออุปกรณ์ออนบอร์ดซึ่งทำหน้าที่บันทึกและจัดเก็บข้อมูล บ่อยครั้งที่ช่างภาพบนเครื่องบินออกมาพร้อมกับสายการบินในขณะที่ดำเนินการถ่ายทำซึ่งช่วยให้คุณจับภาพปรากฏการณ์ทั้งหมดด้วยกล้อง คุณมักจะพบสิ่งกีดขวางดังกล่าวจากขีปนาวุธ Buk

มักจะดำเนินการด้วยความเร็วที่ค่อนข้างต่ำเพื่อให้จับภาพกระบวนการทั้งหมดได้ดีขึ้น ในกรณีนี้มักเกิดไฟกระชากเครื่องยนต์เนื่องจากก๊าซร้อนเข้าสู่เครื่องยนต์จรวดในไอพ่นซึ่งทำให้ไม่สามารถรับอากาศเข้าได้ การพ่นไฟจะสังเกตได้ทันที ซึ่งเป็นเรื่องปกติเมื่อเกิดไฟกระชาก นี่คือวิธีแสดงคอนเทรล FSX

เหตุการณ์นี้ทำให้เครื่องยนต์ดับ คุณสมบัติเหล่านี้หลังจากการศึกษาช่วยสร้าง ทั้งเส้น ระบบต่างๆซึ่งมีหน้าที่รวมถึงการวินิจฉัยไฟกระชากอย่างทันท่วงที ดำเนินมาตรการเพื่อกำจัดมัน รวมถึงการถ่ายโอนเครื่องยนต์ไปยังโหมดการทำงานที่เหมาะสมที่สุดพร้อมการบำรุงรักษาสถานะที่เหมาะสมอย่างต่อเนื่อง อาวุธนำวิถีในกรณีนี้จะขยายขอบเขตในขณะที่แต่ละโหมดการทำงานของเครื่องยนต์เครื่องบินเหล่านี้สามารถแสดงสถานะที่เสถียรที่สุดได้

ในอากาศ

มีการทดสอบเครื่องบิน MiG-29 ซึ่งประกอบด้วยการเติมเชื้อเพลิง ในช่วงหนึ่งของเที่ยวบิน มีการบันทึกการปล่อยของเหลวเชื้อเพลิงสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งนำหน้าด้วยการลดแรงดันของท่อส่งเชื้อเพลิง ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องบินถ่ายภาพนี้ สถานการณ์ไม่ปกติ. ในเวลาเดียวกันเชื้อเพลิงบางส่วนเข้าสู่เครื่องยนต์ซึ่งเกือบจะหยุดทันทีเนื่องจากไฟกระชาก

นอกจากการพ่นเปลวไฟซึ่งมักจะเกิดขึ้นเมื่อเครื่องยนต์กระชากแล้ว ยังมีการจุดระเบิดของเชื้อเพลิงที่ไหลผ่านช่องอากาศ หลังจากนั้น เปลวไฟก็กลืนเชื้อเพลิงทั้งหมดและลามออกไปนอกโครงสร้างภายใน แต่ถูกกระแสอากาศพัดหายไปเกือบในทันที เนื่องจากสถานการณ์นี้จึงปรากฏขึ้น ปรากฏการณ์ที่ผิดปกติเรียกว่าลูกไฟ contrail "Buk" นี้ยังสามารถส่งสัญญาณได้

ร่องรอยของอาฟเตอร์เบิร์นเนอร์ที่สดใส

เครื่องบินรบสมัยใหม่มีเครื่องยนต์ที่ติดตั้งหัวฉีดแบบปรับได้ซึ่งจัดอยู่ในประเภทความเร็วเหนือเสียง เมื่อเปิดใช้งานโหมดการเผาไหม้ภายหลัง ความดันที่ทางออกของหัวฉีดจะสูงกว่าความดันบริเวณโดยรอบมาก มวลอากาศ. หากคุณวิเคราะห์พื้นที่ที่ระยะห่างจากหัวฉีดมากพอสมควร ความดันจะค่อยๆ เท่ากัน ลักษณะนี้ระหว่างการเคลื่อนที่ของเครื่องบินนำไปสู่การผลิตก๊าซที่เพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่ามีการสร้างคอนทราลที่สดใสจากเครื่องบินซึ่งจะปรากฏขึ้นเมื่อเครื่องบินกำลังเคลื่อนที่