很久之前发了一期关于飞机冒烟的视频,最近有朋友问飞机到底为什么会冒烟,今天咱们就来细聊一下冒烟的话题。文章里动图比较多,打开可能有点慢,大家耐心点。
在很多情况下,飞机都有可能会冒烟。其中最为大家喜闻乐见的,其实纯粹为了表演。这类飞机一般经过特殊改装,加装了一些发烟装置像吊舱什么的,里面装了发烟剂,飞行员在合适的时机打开开关就可以放出带有颜色的烟雾,可以更清晰的显示飞行轨迹,进而在空中“彩绘”出种种各样的图案,成为各国各大航展最吸睛的表演项目之一,这种烟雾是经过特殊设计的,在大气条件较好时可以保留很长时间,进一步增强观赏效果。

9机拉烟超低空通场,要给摄影师点个赞

咱们自己的“八一”自然也不含糊
第二种情况是在特定的气象条件下,飞机所在的大气层内水汽含量较高,而发动机排出的尾气里其实含有大量固体小颗粒,于是这些水汽会在尾流喷出来的微小固体颗粒周围凝结,又因为飞机在高速向前运动,就在飞机后面形成一条或几条长长的白色烟柱,并且扩散比较慢,这种情况一般发生在高空温度较低的情况,不过如果天气晴朗能见度好,地面也能看到,一个典型特征就是尾迹的数量和发动机数量是一样的。

一架不知道什么型号的客机,四条尾迹

B-17机群,可见只有在特定高度的飞机才会形成这种尾迹
第三种情况是发动机富油燃烧,上次视频里发的实际主要就是这种情况,所以才提到了要收大气污染治理费的说法。一般发生在起飞前地面试车和滑跑、或者发动机刚刚启动不久,发动机后面会喷出一股股不规则的黑烟,有的飞机在空中也会因为发动机工作条件等原因冒黑烟,这种冒黑烟的情况一般不会持续太长,而且会由于发动机工作状况的改变而断断续续,并不是一直会出现。

米格-29起飞,冒两股烟

B-52起飞,冒八股烟

但都比不上B-47,冒白烟的是固体火箭助推发动机
第四种情况主要发生在飞机进行剧烈的大迎角机动飞行时,比如急速拉升、小半径盘旋等等,一般会从机翼翼尖或翼身连接处延伸出来两条烟迹,但长度和持续时间都相对比较短。这种情况其实和上面说的第二种有点类似,都是空气中的水汽凝结,但成因却不完全一样。

F-22翼尖涡产生的尾迹
这是因为飞机在大迎角机动时会产生强烈的脱体涡,涡内的气压比外界要低,如果这时候空气中的水汽含量较高,就会因为压力突然降低而在涡内凝结出来,所以这种情况下,准确来说这道尾迹并不是“烟”而是“雾”,也正因为如此,当脱体涡消失以后,压力恢复正常、水汽又会重新蒸发掉,这道尾迹也就消失看不见了。由于机翼上表面就是低压区,有时候机翼前缘脱体涡会和机翼上表面的低压区“耦合”,看上去就像是整个机翼都被“烟”包住了。

F-22机翼前缘的脱体涡和机翼上表面低压区耦合成一体,可以起到增升作用
飞机上转动的螺旋桨,有时候也会在桨尖产生脱体涡,气象条件合适时,同样会发生水汽凝结的现象,顺着向后的气流形成独特的螺旋状尾迹。

C-130起飞时螺旋桨带动的尾迹形成螺旋状气流
最后一种应该是最危险的,特别是在好莱坞的电影里很常见……就是飞机各种故障,比如燃油泄露、发动机起火、飞机内部着火等等,特别是后两种,大多数情况下都属于致命性故障,需要飞行员立即采取紧急措施,地面也要做好相应的急救准备,所以如果在地面看到天上的飞机拖着一股或几股不对称的黑色浓烟正朝着自己飞来,最好还是赶紧避开飞机所在的航线,或者就近找个稳妥的掩体,没事不要和它“硬刚”,当然在电影里是另外一回事。

这种情况一般要躲,但俗话说狭路相逢勇者胜
和平年代有时候为了表演,有的飞机也会临时放出一点油来形成油雾,起到和前面所说的“拉烟”类似的效果,当然比不上专门研制和加装的放烟装置,这种是飞行员人为操纵的,并没有什么危险。

一架运动类飞机放烟,但从尾迹的样子来看应该只是在放油
美国的FB-111有一个“绝活”:不但会拉烟还会“拉火”。具体是这样:飞行员先是低空或超低空飞行,而后打开尾部的放油口,放出一股燃油并在尾后形成一道油迹,然后再打开发动机加力,让高温的尾焰把这股油迹点燃,当速度合适时,就会形成飞机拖着一屁股大火飞的壮观场面,这是这种飞机历次表演中的拿手好戏。

FB-111屁股喷火大法

换个角度看得更清楚
也还有一些其它情况,比如有的飞机会突然喷出一颗颗甚至一大堆闪光的火球,连带着烟雾燎绕的,也颇为壮观。这实际是飞机在打“红外干扰弹”,或者叫“红外诱饵弹”,主要目的是用这些闪光的火球去干扰或吸引对方的红外制导导弹,保护自身的安全。但因为看上去电光闪电火花四溅的,所以有时候也用来表演助兴,再配上飞机本身的机动动作,看起来也很有意思,苏-27系列的就喜欢干这件事。

眼镜蛇带干扰弹

落叶飘带干扰弹

四机编队打干扰弹
干扰弹并不限于战斗机,其它一些军用飞机像运输机什么的,为了保证自身安全,一般也会加装一些干扰弹,必要时也可以打几发来助助兴,并且运输机干扰弹装得一般还比较多,打起来可比战斗机壮观多了,像下面这架C-5。

C-5“银河”打干扰弹
最后来几张AC-130打干扰弹的图。这货可能是因为主要执行近地面攻击任务、受到的威胁比较多,所以装的干扰弹也超级多。并且打出去以后,干扰弹的弹道和浓烟在翼尖涡的扰动下共同形成一幅独特的图案,号称“死亡天使”,倒是真的有几分神似。

AC-130打干扰弹

“死亡天使”
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