科普:飛機為什麼拖著長長的尾巴

尾跡雲

晴空萬里的時候,仰望藍天,有時能看到飛機拖著長長的尾巴,在萬米高空緩緩的移動著,與它身後大無邊際的藍天構成一幅美麗的圖景。

這些常常在飛機尾部出現的白色雲跡被稱為飛機的"尾跡雲"。

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尾跡雲的形成原理

尾跡雲在沒有空氣對流的高空筆直的懸浮著,隨著時間會慢慢散開和淡化,尾跡雲是沿著飛機的飛行軌跡生成的,也因此叫做"尾跡雲"。

尾跡雲是飛機尾流中的水汽發生凝結而形成的線型雲狀物,而不是飛機引擎排出的煙霧。換言之,尾跡雲就和自然界的雲一樣,由主要成分為水的小液滴或者冰晶構成。

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那這些水又是從何而來呢?

飛機的燃料一般為航空煤油或航空汽油(艦載機一般使用重油,有人知道為什麼嗎?),本質上都是碳氫化合物,完全燃燒之後產生二氧化碳和水。

而飛機在飛行中燃料消耗巨大,因此也會產生大量的水。這些水以氣態的形式從發動機中排出,而高空環境的氣溫非常之低(萬米高空一般在零下40攝氏度左右),在氣態水與環境大氣混合過程中,溫度迅速下降,溼度迅速上升,於是氣態水就迅速凝結,形成了尾跡雲。

但在現實中,不是所有飛行都能產生尾跡雲。

經驗表明,在氣溫為-60℃~-40℃之間的高空飛行,假如溼度又恰恰在40%以上(對流層頂的溼度可超過60%),就可能出現尾跡。當增溼效應占優勢並超過臨界值時,就會形成一道拖在飛機尾巴後面的長長的凝結尾跡;而當增熱效應占優勢時,則不會形成尾跡。

另外,能產生尾跡雲的飛行一般都在海拔7-11千米的高度範圍。

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拓展與思考

瞭解了尾跡雲的形成原理,那下面這個飛機尾部的煙狀物又是什麼呢?

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