Много раз летал на самолётах, и часто пилот объявляет высоту, на которой проходит полёт. Почти всегда это— 9-10 километров. Почему самолёты летают именно на этой высоте? Также часто вижу, как самолёт оставляет за собой след в небе, похожий на облака. Почему?
Ответим на оба вопроса по очереди, пишет zen.
Почему самолёты летают так высоко?
Средняя скорость самолёта гражданской авиации, когда он уже набрал высоту составляет около 900 километров в час. Значительная часть энергии, затрачиваемая самолётом тратится на то, чтобы преодолеть сопротивление воздуха. Самолёт как бы «расталкивает» воздух находящийся на его пути. Атмосферное давление и плотность воздуха падает по мере увеличения высоты. Чем выше самолёт — тем меньше энергии (и следовательно — топлива) он тратит на преодоление сопротивления воздуха.
Однако двигатель самолёта нуждается в воздухе для работы — он забирает воздух из атмосферы, смешивает его топливом и эта смесь используется в качестве рабочего тела двигателя. Крылья самолёта нуждаются в воздухе для создания подъемной силы, а также управляющие поверхности (закрылки, хвостовое оперение и т.п.) требуют наличия воздуха. Это ограничивает потенциальную высоту полёта.
Обычно самолёты летают на высоте близкой к максимальной для той или иной модели самолёта, погодных условий и т.п. Это делается для экономии топлива и денег.
- Самолётные двигатели используют углеводородное топливо: авиационные керосины и бензины.
- Продуктами сгорания углеводородов являются по большей части горячий углекислый газ и водяной пар. Кроме того в выхлопе есть небольшое количества сажи и соединений серы.
- Как уже обсуждалось выше, самолёты летают на довольно большой высоте. На таких высотах температура за бортом как правило существенно ниже нуля.
- Когда горячий водяной пар сталкивается с более холодным воздухом он конденсируется в виде мельчайших водяных капель. В результате образуется видимый с Земли след, называемый, что не удивительно — конденсационным. Иногда его также называют инверсионным.
- Если воздух, сквозь который летит самолёт, сухой и тёплый, то сконденсировавшиеся капли растворятся в воздухе и след за самолётом быстро исчезнет.
- Если воздух сухой и холодный, то сконденсировавшиеся капли сперва замерзнут в виде кристалликов льда — снежинок, а затем сублимируются перейдя напрямую из твёрдой в газообразную форму. В этом случае след после самолёта будет исчезать медленно.
- Если же влажность воздуха близка к границе формирования облаков, то выхлоп самолёта может стать катализатором формирования длинных и вытянутых облаков.
Читают сейчас: Ситуация критическая: тяжелая зима нанесла сокрушительный удар по дорогам Украины.
