神奇的飞机拉烟

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　　人们常常能在晴朗的天空中看到喷气式飞机在高空飞行时，机身后面出现一条或数条长长的“白烟”，人们习惯地称之为“飞机拉烟”。那么，“飞机拉烟”是如何形成的呢？
　　在飞行表演中，飞机有时会拉出一条条彩色烟带，把飞机在天上优美的运动轨迹记录在空中，展现在观众面前，使人们清楚地看到飞机各种惊险动作的运动轨迹，领略飞行员的高超驾驶技术。
　　各国飞机拉烟一般使用的拉烟剂是硫酸酐。在中学化学中，我们知道三氧化硫遇水会形成雾状的硫酸，高浓度的盐酸会挥发产生白雾。硫酸酐装在飞机内的高压容器中，呈液体状态，当飞行员打开阀门时，硫酸酐从高压容器中喷出与空气中的水汽结合形成烟雾，如果再加上不同的配料，烟雾就可呈现出鲜艳的颜色。这种方法形成的烟雾虽然很好看，但对飞机表面有腐蚀作用，所以在设置喷嘴时，必须保证不使烟雾喷到机体上。还有一种简便方法：将柴油喷向喷气发动机的尾喷口，也可产生浓浓的白色烟雾。
　　不使用拉烟剂，飞机也可以拉烟，那就要利用大气层的特性了。一般在7～8千米高空，属于对流层上层，那里气温常年处在0℃以下，由于飞机发动机喷口排出的废气中含有一定量的水汽，当水汽遇到外界低温空气时，就凝结成冰晶，形成白色云带，这样拉出的烟雾叫做飞机的凝结尾迹。它的结构与卷积云相似，所以也称为飞行云。
　　飞机飞行时消耗大量的燃料，所产生的水汽和部分热量随废气排出飞机体外，进入大气层，并与周围环境空气迅速混合而形成凝结尾迹。它的形成过程与人们常见的地面上的露水、霜和空中的云不同。飞机在高空飞行时排出的废气与环境空气相混，此混合气体的饱和程度取决于热量与水汽增量两者的净效应。当增湿效应占优势并超过某个临界值时，就会有凝结尾迹形成；当增热效应占优势时，则不会发生凝结现象，也就不会出现凝结尾迹。由于废气的增热与增湿效应是一定的，所以，此混合气体中究竟会不会出现凝结现象，将取决于环境空气自身的温度、湿度和大气压力。简而言之，环境空气温度高时是不利于凝结尾迹的形成的，只有当环境温度相当低（通常在零下40摄氏度以下）时，才有可能出现飞机凝结尾迹。据有关资料表明，出现飞机尾迹时，空气温度多在零下41摄氏度至零下６0摄氏度，约占出现飞机尾迹的8６％，如果空中温度高于零下40摄氏度或低于零下６0摄氏度，一般很少会出现飞机尾迹现象。
　　飞机尾迹高度的季节变化不很明显，总的说来，冬半年出现的次数多于夏半年。尾迹层的厚度平均在1～2公里，下限高度冬季最低，夏季最高。在较厚的飞机凝结尾迹中，不同高度上形成的尾迹长度和浓度也是不一样的。通常在它底部出现的是长度较短而浓度较淡的尾迹，向上逐渐加长变浓，待达到一定高度后，再往上，又变成了断断续续色调浅淡的尾迹。
　　飞机尾迹在军事上有着重要价值，自近代以来，历来为各国军事家所重视。喷气式作战飞机在合适的高度上飞行最容易出现飞机尾迹。在航空作战中，飞机尾迹的出现很容易暴露飞机航迹和位置，为了避免暴露目标，就必须弄清飞机尾迹出现的高度层，选择脱离飞机尾迹的飞行高度，才能达到隐蔽自己的目的。
　　（编辑 孙世奇）

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