看，那个飞机拉线的

2015年9月3日是中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年纪念日，届时天安门广场将举行盛大的阅兵活动，人们不仅能看到整齐划一的士兵方队，先进的武器装备，还能欣赏到精彩的空中梯队表演。

一般在进行飞行表演时，为了增强了视觉观赏性战机会拉出的一道道彩烟，让编队的飞行轨迹、姿态更为清晰可见。这种彩烟看似平台无奇，与我们日常生活中在活动庆典上看到彩烟也差不多，但因应用环境上的差异，这背后的技术细节和技术难度却有着天壤之别。

首先说这种烟雾的形成原理和形式。

• 一种是较为常见的“冷凝型”，飞机特别是我们日常可看到的民航客机在高空飞行时，发动机的高温燃气遇低温遇冷结成云雾，也就是通俗称的飞机尾部拖出的白烟，稍微专业的称为“航迹云”、“尾迹云”等等。这种拉烟方式虽然很容易，但需要飞行高度在7~8千米或近万米，在低空就不具备“冷凝型”拉烟的条件，而这对于飞行表演、或阅兵中的低空编队来说，是不现实的。

• 另外两种是“升华型”和“蒸发型”，前者也相对常见，在各类烟火和信号烟雾弹中即是通过燃烧的方式促使发烟物质升华或形成颗粒物，在大气中混合形成烟雾。后者这种类型相对来说，基本上就是为飞行表演的拉烟而生。高沸点的液体发烟剂送入发动机喷出的高温燃气中，形成高温过饱和蒸汽状混合物进入大气，在大气中与低温水蒸气遇冷凝结成雾就形成了浓浓的烟迹。单一的高沸点液体合成的发烟剂就能够产生白烟，也就是说白色的拉烟剂相对容易选配。比如柴油、润滑油、煤油甚至豆油等油液，这类高沸点合适的溶剂经简单加工即可作为白色的拉烟剂。

人们日常在晴朗的天空中看到喷气式飞机在高空飞行时机身后边会出现一条或数条长长的“白烟”，按成因飞机尾迹可分成废气尾迹、空气动力尾迹和对流性尾迹。

废气尾迹

废气尾迹又可分为废气凝结尾迹和废气蒸发尾迹两种，常见的飞机尾迹多是废气凝结尾迹。飞机过后，发动机向后喷出含有大量水汽的高温气体，如果环境温度很低（零下40摄氏度以下），这些高温高湿的气体迅速和周围环境空气混合，温度迅速下降，湿度急剧增大，再加上喷出的颗粒状灰尘，从而凝结产生飞机尾迹。

飞机尾迹的形成除与周围环境大气的温度有关外，还取决于飞行高度上的湿度。经验表明，气温在零下40摄氏度至零下60摄氏度的高空中，若湿度在40％以上，或对流层顶附近湿度在60％以上，就有可能出现飞机尾迹。

能够产生飞机尾迹的空气层称为飞机尾迹层，尾迹层通常以一层为多，偶尔也会出现数层。尾迹层出现的高度除与大气中气温湿度等气象条件有关外，还与飞机的种类、飞行状态有关。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，当它遇到外界低温空气时，就凝结成冰晶，形成白色云带，这样拉出的烟叫作飞机的凝结尾迹。废气尾迹多发生在距地面11千米以上的高空。

空气动力尾迹

空气动力尾迹比较少见，飞机在接近饱和的空气中飞行，一般出现在螺旋桨和机翼的翼尖附近，空气因降压产生凝结，现在很多航空迷看到的边条翼拉出的白色水汽涡流，就是这么产生的。水的熔沸点和其所处的压强有关。因为周围空气压强降低，故水蒸气在低压状态下的熔沸点相比高压下的要降低，因此即使在常温下水也会由空气中的蒸汽液化为液滴，形成水雾。

还有一个特殊的情况，就是气流被从机翼表面剥离时（失速状态），机翼在被剥离气流的那一面也会产生低压区。这就是飞行表演时那些做过失速机动表演（比如闻名世界的眼镜蛇动作）的那些喷气机机翼表面会产生大量白雾的原因，其实还是水雾。

对流尾迹

对流尾迹是指飞机排出的废气膨胀冷却，上浮到凝结高度形成的烟节，通常在飞机后面数百米至数千米处形成，存在时间较长。

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。

模拟在线

模拟仿真的服务型媒体

微信号：sim_ol

中国CAE部落

中国最大的CAE软件分享、交流、培训、代做和销售的工程师在线社区

微信号：caeunion

CFD仿真

介绍计算流体基础知识，分享CFD经典案例

微信号：CFD_SIM

微博：@CFD仿真

本篇文章来源于微信公众号: 南流坊