Сквозь облака: почерк самолета

Из тумана Облако, образующееся в момент преодоления самолетом звукового барьера, позвано падением давления за счет так называемой сингулярности Прандтля-Лауэрта. При соответствующей влажности воздуха в зоне низкого давления создаются условия для конденсации паров воды в небольшие капельки, напоминающие туман
Следы в небе Выброс реактивного двигателя содержит много паров воды, появляющихся при сгорании углеводородного горючего.

На громадной высоте в холодном окружающем воздухе пары воды конденсируются, образуя белый инверсный след

12 ноября 2001 года борт 587 — самолет American Airlines, следовавший из Нью-Йорка в Доминиканскую Республику, практически развалился в воздухе практически сразу же по окончании взлета в интернациональном аэропорту JFK. Потому, что эта, вторая по количеству жертв, авиакатастрофа в истории американской авиации случилась практически сразу после 11 сентября, сразу же появилось предположение о теракте.

Но совершённое расследование продемонстрировало, что обстоятельство была более прозаической: самолет попал в спутный след — территорию турбулентности, созданную вторым самолетом (в этом случае это был Boeing 747 Japan Airlines, пролетевший этим же воздушным коридором незадолго до борта 587). И не смотря на то, что след данный был невидим, именно он стал причиной утрата управления и в конечном счете — к катастрофе.

Выдыхая облака

Но, время от времени следы становятся видимыми. Белый след пролетевшего самолета прекрасно выделяется в ясный солнечный сутки на фоне голубого неба. Данный след именуется инверсионным и складывается из того же вещества, что и облака — небольших капелек воды.

Обстоятельство его происхождения весьма несложна: нагретый пар, образующийся при сгорании горючего, выбрасывается в воздух (температура которой, к примеру, на высоте 10 км достигает 50оС), скоро остывает и конденсируется, образуя мелкие капельки воды. Действительно, таковой след образуется не всегда — на разных высотах воздух имеет влажность и различную температуру, и возможность образования инверсионного следа зависит от этих параметров. Чтобы выяснить механизм инверсии, вовсе не требуется ехать на аэропорт: пар изо рта, выдыхаемый человеком, и клубы пара из выхлопных труб автомашин в сильный холод имеют ту же природу (их образование также зависит от влажности и температуры окружающего воздуха).

Кстати, согласно точки зрения некоторых специалистов, инверсионный след может демаскировать армейские самолеты. Это самый принципиально важно для разведчиков и высотных бомбардировщиков, благодаря разработке Stealth «невидимых» для радиолокаторов, и для истребителей в ближнем воздушном бою, в то время, когда обнаружение соперника происходит по большей части визуально. Действительно, бороться с его образованием фактически нереально.

На протяжении полета за счет особенного профиля крыла скорость потоков воздуха над и под крылом получается разной (сверху выше, чем снизу). В соответствии с принципу Бернулли в этом случае давление на верхней поверхности крыла меньше, чем на нижней (их отличие именно и формирует подъемную силу). Из-за отличия давлений воздушное пространство перетекает через законцовку крыла, и за самолетом образуется две вихревых воронки, похожих на горизонтальные торнадо.

Такие вихри имеют диаметр до 15 м, скорость потоков воздуха в них — до 50 м/с, они живут пара мин. и, пока не затухнут, смогут быть реально страшны для самолетов, следующих этим же коридором. При сотрудничестве вихревого и инверсионного следов последний начинает расплываться, что время от времени ведет к очень причудливым «завитушкам» а также переплетениям двух следов (от двух двигателей).

В отрыв

Конденсация паров воды, «выдыхаемых» двигателями, — не единственная обстоятельство инверсионного следа, он может появиться кроме того за планером, не имеющим двигателей. На авиашоу довольно часто возможно видеть, как на протяжении показательных выступлений истребители практически на глазах у зрителей окутываются туманом! Волшебство?

Вовсе нет. Обстоятельство этому — отрывные течения, вихревые области пониженного давления, образующиеся на верхней поверхности крыла в определенных режимах полета (к примеру, при выходе на громадные углы атаки). В этих областей за счет стремительного падения давления понижается температура и появляются условия для конденсации водяных паров, находящихся в воздухе.

И не смотря на то, что все это похоже на волшебство, в действительности, как видите, ничего загадочного в таком тумане нет.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№31, май 2005).

Случайные записи:

• Черных дыр несуществует?
• Подтверждено рождение новых молекул вкометах

Взлет самолета глазами пассажира. Пролет сквозь облака. Airbus A-320

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Маленький самолет — большие возможности

  Летательные аппараты, каковые мы проектируем и строим, не имеют кабин, а в них — пилотских кресел. Да и не необходимы они самолету с пятиметровым…

• Радиоуправляемые модели научат голландцев пилотировать новые самолеты

  Космический центр Нидерландов в скором будущем начнет применять радиоуправляемые модели для подготовки операторов уменьшенных беспилотных предположений…

• Птицы против… самолета

  Столкновение голубя-вяхиря с взлетавшим на парижском аэропорте Орли лайнером «Boeing-747» стало причиной остановке одного двигателя и вынужденной…

• О том, как модель стала самолетом

  Каждая машина рождается не внезапно, начинается с чего-то более несложного. Так произошло и с самолетом-монопланом. Его предтечей суждено было стать…