Конденсационный след
Достоверность этой статьи поставлена под сомнение. |
Конденсационный след — видимый в воздухе след, состоящий из сконденсированной влаги (капель или ледяных кристаллов), возникающий в атмосфере за движущимися летательными аппаратами. Явление наблюдается наиболее часто в верхних слоях тропосферы, значительно реже — в тропопаузе и стратосфере. При низких температурах воздуха и высокой влажности может наблюдаться и на небольших высотах.
| Примеры различных конденсационных следов | |
| Boeing 777-269ER, Kuwait Airways. Сопровождается истребителем F-18. Самолёты летят в одинаковых условиях, но мощность двигателей у B-777 больше, выбрасывается больше водяного пара. В результате – его след более насыщенный и начинает образовываться раньше, чем у истребителя. | |
| Boeing 777, Turkish. Airbus A330, Air Berlin. Интервал по высоте – 6000 футов (1829 метров). Самолёты летят в разных условиях. У того, который летит выше, – след образуется, у другого – нет. | |
| Fokker 100, BMI. Хотя у самолёта два двигателя, они расположены недалеко друг от друга. Поэтому оба следа сливаются в один. | |
| Airbus A319-132, Air China. Конденсационный след возникает в результате понижения давления и температуры воздуха над крылом. | |
| Boeing 747-243B(SF), Southern Air. В образовании такого следа принимают участие обе причины – и понижение давления воздуха над крылом, и конденсация водяного пара, содержащегося в отработанных газах. Радуга – в результате отражения и преломления солнечного света на частицах следа. | |
| Boeing 737-232, Canadian North. В комментарии к фотографии сказано: «Когда снаружи -39, нет необходимости смотреть вдаль в поисках конденсационного следа» | |
| Ми-8ТВ, КомиАвиаТранс. Конденсационный след может появиться и у вертолёта. Хорошо выявляется вихревая структура возмущённого воздуха. | |
| Boeing 737-476, Qantas. Конденсат над крылом, по причине относительно высокой температуры испаряется, как только покидает зону пониженного давления. Интенсивные вихри, сбегающие с законцовок закрылков, существуют продолжительное время. Виден конденсат внутри вихрей. | |
Конденсационные следы относятся к отдельной группе облаков — техногенным, или искусственным облакам — Ci trac. (Cirrus tractus, cirrus — перистый, tractus — след).
Своё название след получил от процесса конденсации влаги, который и приводит к его появлению. Конденсация происходит только при таких условиях, когда количество водяного пара превышает то количество, которое необходимо для насыщения. Эти условия определяются точкой росы — температурой, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, достигает насыщения при данной удельной влажности и постоянном давлении. Степень насыщения характеризуется относительной влажностью — процентным отношением количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к количеству, которое требуется для насыщения (при одной и той же температуре). Кроме этих условий, необходимо ещё и наличие центров конденсации. При температуре до −30… −40 °C водяной пар при конденсации переходит в жидкую фазу, при температуре ниже −30… −40 °C водяной пар превращается сразу в ледяные кристаллы, минуя жидкую фазу. Также важную роль в формировании следа играет процесс испарения, приводящий к его исчезновению.
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.
Наряду с конденсацией происходит и обратный процесс — испарение: частицы сконденсированного водяного пара испаряются, и след со временем исчезает. На скорость испарения влияют влажность окружающего след воздуха и агрегатное состояние частиц следа. Чем суше воздух, тем быстрее происходит испарение. Напротив — испарение не происходит в случае, когда водяной пар находится в состоянии насыщения. Сконденсированный водяной пар при температуре воздуха −30… −40 °C частично, а при температуре ниже −40 °C полностью превращается в кристаллы, испарение ледяных кристаллов происходит значительно медленнее, чем капель воды.
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.
См. также
- Облако Вильсона
- Химиотрассы
Примечания
- Конденсационный след//Словарь военных терминов. — М.: Воениздат Сост. А. М. Плехов, С. Г. Шапкин. 1988. Дата обращения: 14 ноября 2016. Архивировано 15 ноября 2016 года.
Ссылки
![image]()
На Викискладе есть медиафайлы по теме Конденсационный след- Почему самолёты оставляют белый след в небе?
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Конденсационный след, Что такое Конденсационный след? Что означает Конденсационный след?
Dostovernost etoj stati postavlena pod somnenie Neobhodimo proverit tochnost faktov i dostovernost svedenij izlozhennyh v etoj state Sootvetstvuyushuyu diskussiyu mozhno najti na stranice obsuzhdeniya 12 maya 2007 Kondensacionnyj sled vidimyj v vozduhe sled sostoyashij iz skondensirovannoj vlagi kapel ili ledyanyh kristallov voznikayushij v atmosfere za dvizhushimisya letatelnymi apparatami Yavlenie nablyudaetsya naibolee chasto v verhnih sloyah troposfery znachitelno rezhe v tropopauze i stratosfere Pri nizkih temperaturah vozduha i vysokoj vlazhnosti mozhet nablyudatsya i na nebolshih vysotah Kondensacionnyj sled ot samolyota s chetyrmya dvigatelyami Kondensiruetsya vodyanoj par obrazuyushijsya pri sgoranii toplivaKondensacionnyj sled ot dvuhdvigatelnogo samolyotaKondensacionnye sledy ot porshnevyh samolyotov B 17 Vtoraya mirovaya vojna Otchyotlivo viden kondensat vnutri vihrej sbegayushih s koncov lopastejSled ot shestidvigatelnogo reaktivnogo samolyota Mriya Do nachala rasseivaniya 6 razdelnyh sledovKondensacionnyj sled dvigatelej rakety nositelya Soyuz na vysote primerno 85 kmVihrevye zhguty s zakoncovok kryla samolyota F A 18Kondensacionnyj sled ostavlennyj tretej stupenyu rakety nositelya Proton na vysote poryadka 90 km Skondensirovannye produkty sgoraniya i ostatki nesgorevshego raketnogo topliva uzhe osveshayutsya Solncem no utrennee nebo eshyo tyomnoe poetomu sled ochen kontrastnyjKondensacionnyj sled ot samolyota v yasnuyu pogodu derzhitsya dolgo i raspolzaetsya na polneba Vneshnie izobrazheniyaPrimery razlichnyh kondensacionnyh sledovBoeing 777 269ER Kuwait Airways Soprovozhdaetsya istrebitelem F 18 Samolyoty letyat v odinakovyh usloviyah no moshnost dvigatelej u B 777 bolshe vybrasyvaetsya bolshe vodyanogo para V rezultate ego sled bolee nasyshennyj i nachinaet obrazovyvatsya ranshe chem u istrebitelya Boeing 777 Turkish Airbus A330 Air Berlin Interval po vysote 6000 futov 1829 metrov Samolyoty letyat v raznyh usloviyah U togo kotoryj letit vyshe sled obrazuetsya u drugogo net Fokker 100 BMI Hotya u samolyota dva dvigatelya oni raspolozheny nedaleko drug ot druga Poetomu oba sleda slivayutsya v odin Airbus A319 132 Air China Kondensacionnyj sled voznikaet v rezultate ponizheniya davleniya i temperatury vozduha nad krylom Boeing 747 243B SF Southern Air V obrazovanii takogo sleda prinimayut uchastie obe prichiny i ponizhenie davleniya vozduha nad krylom i kondensaciya vodyanogo para soderzhashegosya v otrabotannyh gazah Raduga v rezultate otrazheniya i prelomleniya solnechnogo sveta na chasticah sleda Boeing 737 232 Canadian North V kommentarii k fotografii skazano Kogda snaruzhi 39 net neobhodimosti smotret vdal v poiskah kondensacionnogo sleda Mi 8TV KomiAviaTrans Kondensacionnyj sled mozhet poyavitsya i u vertolyota Horosho vyyavlyaetsya vihrevaya struktura vozmushyonnogo vozduha Boeing 737 476 Qantas Kondensat nad krylom po prichine otnositelno vysokoj temperatury isparyaetsya kak tolko pokidaet zonu ponizhennogo davleniya Intensivnye vihri sbegayushie s zakoncovok zakrylkov sushestvuyut prodolzhitelnoe vremya Viden kondensat vnutri vihrej Samoletnyj sledMnozhestvennye kondensacionnye sledy v nebe nad Senoj i mostom Pon Nyof v Parizhe Kondensacionnye sledy otnosyatsya k otdelnoj gruppe oblakov tehnogennym ili iskusstvennym oblakam Ci trac Cirrus tractus cirrus peristyj tractus sled Svoyo nazvanie sled poluchil ot processa kondensacii vlagi kotoryj i privodit k ego poyavleniyu Kondensaciya proishodit tolko pri takih usloviyah kogda kolichestvo vodyanogo para prevyshaet to kolichestvo kotoroe neobhodimo dlya nasysheniya Eti usloviya opredelyayutsya tochkoj rosy temperaturoj pri kotoroj vodyanoj par soderzhashijsya v vozduhe dostigaet nasysheniya pri dannoj udelnoj vlazhnosti i postoyannom davlenii Stepen nasysheniya harakterizuetsya otnositelnoj vlazhnostyu procentnym otnosheniem kolichestva vodyanogo para soderzhashegosya v vozduhe k kolichestvu kotoroe trebuetsya dlya nasysheniya pri odnoj i toj zhe temperature Krome etih uslovij neobhodimo eshyo i nalichie centrov kondensacii Pri temperature do 30 40 C vodyanoj par pri kondensacii perehodit v zhidkuyu fazu pri temperature nizhe 30 40 C vodyanoj par prevrashaetsya srazu v ledyanye kristally minuya zhidkuyu fazu Takzhe vazhnuyu rol v formirovanii sleda igraet process ispareniya privodyashij k ego ischeznoveniyu Sushestvuyut dve osnovnye prichiny vozniknoveniya uslovij dlya kondensacii i poyavleniya sleda Pervaya eto povyshenie vlazhnosti vozduha kogda k atmosfernomu vodyanomu paru dobavlyaetsya vodyanoj par soderzhashijsya v otrabotannyh gazah aviacionnogo dvigatelya v rezultate sgoraniya topliva Eto povyshaet tochku rosy v ogranichennom obyome vozduha za dvigatelyami Esli tochka rosy stanovitsya vyshe temperatury okruzhayushego vozduha to po mere ostyvaniya otrabotannyh gazov izbytochnyj vodyanoj par kondensiruetsya Kolichestvo vodyanogo para vybrasyvaemogo dvigatelem zavisit ot ego moshnosti i rezhima raboty to est ot rashoda topliva Obrazovaniyu kondensacionnogo sleda takzhe sposobstvuyut centry kondensacii v vide chastic ne sgorevshego ili ne polnostyu sgorevshego sazha topliva Vtoraya prichina poyavleniya vidimogo sleda eto ponizhenie temperatury vozduha v rezultate padeniya ego davleniya nad krylom i vnutri vihrej voznikayushih pri obtekanii razlichnyh chastej samolyota Eto tak nazyvaemye vihrevye zhguty Naibolee intensivnye vihri obrazuyutsya pri bolshih uglah ataki na zakoncovkah kryla i pri vypushennyh zakrylkah a takzhe na zakoncovkah lopastej vozdushnyh vintov Esli pri etom temperatura opuskaetsya nizhe tochki rosy izbytok atmosfernogo vodyanogo para kondensiruetsya v oblasti nad krylom i vnutri vihrej Stepen ponizheniya davleniya i temperatury zavisyat ot takih parametrov kak massa letatelnogo apparata koefficient podyomnoj sily velichina induktivnogo soprotivleniya i mn dr faktorov Inogda nablyudayutsya sledy obrazovannye v rezultate kombinacii etih dvuh prichin Naryadu s kondensaciej proishodit i obratnyj process isparenie chasticy skondensirovannogo vodyanogo para isparyayutsya i sled so vremenem ischezaet Na skorost ispareniya vliyayut vlazhnost okruzhayushego sled vozduha i agregatnoe sostoyanie chastic sleda Chem sushe vozduh tem bystree proishodit isparenie Naprotiv isparenie ne proishodit v sluchae kogda vodyanoj par nahoditsya v sostoyanii nasysheniya Skondensirovannyj vodyanoj par pri temperature vozduha 30 40 C chastichno a pri temperature nizhe 40 C polnostyu prevrashaetsya v kristally isparenie ledyanyh kristallov proishodit znachitelno medlennee chem kapel vody Takim obrazom vozmozhnost poyavleniya i vremya sushestvovaniya kondensacionnogo sleda ravno kak i ego vid zavisyat ot vlazhnosti i temperatury atmosfernogo vozduha pri prochih ravnyh usloviyah Pri nizkoj vlazhnosti i otnositelno vysokoj temperature sled mozhet otsutstvovat vovse tak kak pri takih usloviyah vodyanoj par ne dostigaet sostoyaniya perenasysheniya Chem vyshe vlazhnost i nizhe temperatura tem bolshe vodyanogo para kondensiruetsya tem medlennee proishodit isparenie sledovatelno sled nasyshennee i dlinnee Kogda otnositelnaya vlazhnost blizka k 100 i temperatura dostatochno nizkaya kondensiruetsya naibolshee kolichestvo vodyanogo para Pri etom vysokaya vlazhnost prepyatstvuet ispareniyu chastic sleda chto i vlechyot obrazovanie kondensacionnyh sledov kotorye mogut sushestvovat dostatochno dolgo neredko prevrashayas v peristye ili peristo kuchevye oblaka Poskolku vodyanoj par v atmosfere raspredelyon neravnomerno eto yavlyaetsya prichinoj takogo zhe neravnomernogo sleda Pri polyote raket esli ih dvigateli proizvodyat dostatochnoe kolichestvo vodyanogo para vse ZhRD a osobenno vodorodno kislorodnye proizvodyashie tolko vodyanoj par kondensacionnye sledy mogut voznikat i v verhnih sloyah atmosfery gde estestvennogo vodyanogo para uzhe nedostatochno Dvigateli tverdotoplivnyh raket prakticheski ne proizvodyat vodyanogo para no vybrasyvayut znachitelnoe kolichestvo tvyordyh chastic kotorye takzhe obrazuyut vidimyj dymnyj sled no kondensacionnym po svoej prirode on ne yavlyaetsya Kondensacionnye sledy obrazuyutsya ne tolko na bolshih vysotah polyota otsyuda i odno iz oshibochnyh nazvanij vysotnyj sled Na ledovom aerodrome antarkticheskoj stancii Amundsen Skott vysota 2830 m nad urovnem morya pri opredelyonnyh usloviyah temperatura vozduha minus 50 gradusov i nizhe etot sled obrazuetsya uzhe na vzlyote ili pri posadke Kondensacionnye sledy do sih por yavlyayutsya demaskiruyushim faktorom dlya deyatelnosti voennoj aviacii poetomu veroyatnost ih poyavleniya rasschityvaetsya aviacionnymi meteorologami po sootvetstvuyushim metodikam i ekipazham vydayutsya rekomendacii Izmenenie vysoty polyota v opredelyonnyh predelah pozvolyaet izbezhat ili polnostyu ustranit nezhelatelnoe vliyanie etogo faktora Sushestvuet i antipod protivopolozhnost kondensacionnomu sledu obratnyj otricatelnyj ochen redko vstrechaemye nazvaniya sled obrazuyushijsya pri rasseivanii elementov oblachnosti kristallov lda v predelah sputnogo sleda pri opredelyonnyh usloviyah On napominaet obrashenie cveta v graficheskih redaktorah kompyuternyh programm kogda goluboe nebo yavlyaetsya oblakom a sam sled chistym golubym prostranstvom On otchyotlivo nablyudaetsya s zemli pri sloistoj ili kuchevoj oblachnosti neznachitelnoj vertikalnoj moshnosti i otsutstvii drugih sloyov oblachnosti maskiruyushih goluboj fon verhnih sloyov atmosfery i prekrasno vidim ekipazhami samolyotov idushih v gruppe i osobenno horosho iz kormovoj kabiny bombardirovshika transportnogo samolyota i t p Kondensacionnyj sled ne sleduet putat so sputnym sledom Sputnyj sled eto vozmushyonnaya oblast vozduha vsegda obrazuyushayasya za dvizhushimsya letatelnym apparatom Odnako kondensacionnyj sled vzaimodejstvuya so sputnym sledom relefno vyyavlyaet vihrevuyu strukturu vozmushyonnogo vozduha obrazuya interesnye vizualnye effekty Interesno chto pri rabote turboreaktivnogo dvigatelya na zemle pri opredelyonnyh usloviyah mozhet voznikat otchyotlivo vidimyj vihrevoj zhgut vsasyvaemogo v vozduhozabornik vozduha Sm takzheOblako Vilsona HimiotrassyPrimechaniyaKondensacionnyj sled Slovar voennyh terminov M Voenizdat Sost A M Plehov S G Shapkin 1988 neopr Data obrasheniya 14 noyabrya 2016 Arhivirovano 15 noyabrya 2016 goda SsylkiNa Vikisklade est mediafajly po teme Kondensacionnyj sled Pochemu samolyoty ostavlyayut belyj sled v nebe
