Titel eines Düsenflugzeugs am Himmel. Biochemisches Aerosolversprühen aus Flugzeugen – Vorbereitung für die Ausrottung der Weltbevölkerung. Das Konzept dieses Phänomens

Das berühmteste Paradoxon der Quantenmechanik ist mit dem Namen des österreichischen Physikers Erwin Schrödinger verbunden.

Hierbei handelt es sich um ein Gedankenexperiment, das an einer imaginären Katze durchgeführt wird, die in einer geschlossenen Kiste untergebracht ist. Die Kiste enthält einen Behälter mit giftigem Gas, der sich öffnet und die Katze tötet, nachdem der radioaktive Kern zerfallen ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Kern innerhalb einer Stunde zerfällt, beträgt 1/2.

Die Quantenmechanik besagt, dass der Zustand eines Kerns, wenn er nicht beobachtet wird, eine Mischung aus zwei möglichen Ergebnissen ist. Das heißt, die Katze, die in der Kiste sitzt, ist gleichzeitig lebendig und tot, bis der Experimentator die Kiste öffnete und sah, was wirklich passierte.

Es gibt eine komplizierte Version des von Wigner vorgeschlagenen Experiments. Wenn der Experimentator die Schachtel öffnet und eine lebende Katze sieht, wird die Katze im Labor als lebendig erkannt. Aber nehmen wir an, der Experimentator hat einen Freund außerhalb des Labors. Er erkennt die Katze erst als lebendig, als der Experimentator ihn darüber informiert. Doch alle anderen Freunde hatten die Katze noch nicht als lebendig erkannt, bis ihnen das Ergebnis mitgeteilt wurde. Das heißt, bis zu diesem Moment Bis alle Menschen im Universum den Fortschritt des Experiments erfahren, bleibt die Katze gleichzeitig lebendig und tot.

Es haben sich zwei Hauptinterpretationen der Quantenmechanik herausgebildet, die Schrödingers Experiment auf unterschiedliche Weise erklären.

In der Kopenhagener Interpretation Das System wählt im Moment einer Beobachtung einen von zwei möglichen Zuständen aus.

Das Katzenexperiment zeigt, dass die Art der Beobachtung selbst nicht genau definiert ist: Findet sie in dem Moment statt, in dem die Schachtel geöffnet wird, oder in dem Moment, in dem das Teilchen zerfällt? Vor dem Öffnen der Schachtel befindet sich die Katze jedenfalls keineswegs in einer Verwirrung zwischen Lebenden und Toten, denn die Gesetze der Mikrowelt gelten nicht für makroskopische Objekte.

Befürworter der Viele-Welten-Interpretation Betrachten Sie den Messvorgang nicht als etwas Besonderes: Es wird davon ausgegangen, dass beide Zustände der Katze existieren. Doch in dem Moment, in dem der Beobachter die Box öffnet, entstehen zwei Beobachterzustände, die in keiner Weise miteinander interagieren. Das heißt, das Universum spaltet sich in zwei weitere Universen auf, von denen der Beobachter in einem eine tote Katze und im anderen eine lebende Katze sieht.

Diese Interpretation erscheint fantastisch, obwohl viele Wissenschaftler ihre Existenzberechtigung auf Augenhöhe mit der Kopenhagener Interpretation anerkennen.

Die Viele-Welten-Theorie diente den Machern der Filme „The Prestige“ (2006) und „Source Code“ (2011) als Inspiration, und gleichzeitig basieren einige Ideen der Quantenkryptographie darauf.

Viele Menschen haben das Rätsel um eine Katze gehört, die sich, als sie in eine Kiste kam, gleichzeitig in mehreren Zuständen befand und weder tot noch lebendig war. Die meisten von uns haben von der Gabe mit der unglücklichen Katze gehört, aber nicht von dem Wissenschaftler, der sie erfunden hat. Der Erfinder des Rätsels ist der Wiener Wissenschaftler Erwin Schrödinger.

Schrödinger wurde im damaligen Österreich-Ungarn in eine wohlhabende Familie hineingeboren. Erwins Vater förderte die Wissenschaft und sein Großvater mütterlicherseits war Chemiker. Der Wissenschaftler lernte gut in der Schule und begann schon als Schüler, über ernsthafte Fragen der Physik nachzudenken. Damals untersuchten Wissenschaftler das Verhalten der damals entdeckten Elementarteilchen und versuchten zu erklären, warum ihr Verhalten nicht durch die Gesetze der klassischen Physik beschrieben werden kann. Viele Theoretiker beteiligten sich an Diskussionen, Streitigkeiten, stellten verschiedene Hypothesen usw. auf. Schrödinger stellte seine Vision der Natur elektromagnetischer Wellen vor und beschrieb sie mit einer komplexen Gleichung. Obwohl eine mathematische Erklärung das Aufschreiben einer komplexen Funktion erfordert, kann Schrödingers Theorie auch mit einfachen Worten erklärt werden.

Die Essenz von Schrödingers Theorie

Heute ist bekannt, dass nur das Verhalten makroskopischer Objekte durch die Gesetze der klassischen Physik beschrieben werden kann und diejenigen, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, ihnen überhaupt nicht unterliegen. Die Theorie des Wissenschaftlers kann nur auf Objekte angewendet werden, deren Abmessungen mit der Größe von Molekülen, Atomen und sogar Elementarteilchen wie Elektronen, Protonen und anderen vergleichbar sind.

Er schlug vor, dass kleine Teilchen gleichzeitig zwei Eigenschaften haben: Materie (Masse, Ausdehnung, Geschwindigkeit) und Wellen (Amplitude, Frequenz usw.). Zunächst war es schwer vorstellbar, warum dies geschah. Daher mussten alle Lehren der klassischen Mechanik Newtons verworfen werden. Schrödinger glaubte, dass mit Hilfe der Mathematik der untrennbare Zusammenhang durch die Schrift erklärt werden könne. Aus mathematischer Sicht hatte der Wissenschaftler Recht, doch seine Erklärung des Zusammenhangs als Physiker erwies sich als falsch. Physiker wie Heisenberg, Bohr, Einstein und Sommerfeld widerlegten seine Meinung. Hier entsteht das berühmte Rätsel um die Katze.

Wahrnehmung der Mikrowelt

Die Teilchen, aus denen ein Atom besteht, und die Atome selbst sind so klein, dass wir nicht die Möglichkeit haben, ihre Masse, ihr Volumen, ihre Geschwindigkeit und andere physikalische Parameter empirisch abzuschätzen. Nur auf einem speziellen empfindlichen Film können Wissenschaftler Lichtstreifen und Veränderungen aufzeichnen und anhand von Berechnungen die Eigenschaften von Mikroobjekten bestimmen.

Mithilfe einer mathematischen Funktion können Sie den Zustand eines Teilchens beschreiben, es handelt sich jedoch nur um ein mathematisches Werkzeug ohne physikalische Bedeutung. Mit der quadratischen Wellenfunktion kann man aus den Differentialkoordinatenwerten nur die Wahrscheinlichkeit bestimmen, mit der ein Mikroelement im Raumvolumen auftritt. Nur so lässt sich in einfachen Worten das Wesen von Schrödingers Theorie aus der Sicht von Wissenschaftlern wie Einstein, Heisenberg und anderen offenbaren.

Schrödingers Katze in einfachen Worten

Der Wissenschaftler selbst argumentierte ständig und erkannte keine andere Idee seiner Gleichung. Er glaubte, dass es in seiner Ableitung recht klar sei und der Begriff der Wahrscheinlichkeit selbst sehr vage sei. Seiner Meinung nach hätten Mikroobjekte Auswirkungen auf den Makrokosmos, wenn alles so wäre, wie Wissenschaftler glaubten, die anderer Meinung waren als er. Als visuelle Erklärung seiner Richtigkeit führte er ein Beispiel mit einer Katze und einer Kiste an, deren Wände es nicht erlauben, zu sehen und zu hören, was darin geschieht.

Diese Kiste enthält eine selbstzerstörende Kapsel mit Gift und nur einem Atom eines radioaktiven Elements. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Atom innerhalb einer Stunde zerfällt, beträgt 50 %. Bei Zerfall wird ein Sensor ausgelöst, der einen Mechanismus zur Zerstörung des Kolbens auslöst. Da man jedoch nur experimentell herausfinden kann, ob der Zerfall eines Atoms stattgefunden hat, kann man nicht wissen, ob dieser Prozess stattgefunden hat oder nicht. Es lässt sich auch nicht mit Sicherheit sagen, ob die Katze starb oder am Leben blieb. Dementsprechend kann man vor dem Öffnen der Schachtel sagen, dass er gleichzeitig lebt und tot ist, und nach dem Öffnen mit Sicherheit sagen, ob eine von zwei Möglichkeiten stattgefunden hat. Da es für eine Katze keinen anderen Zustand als tot oder lebendig gibt, ist die Inkonsistenz der Quantentheorie klar nachgewiesen. Daher hat die Quantenwissenschaft in Zukunft einige Regeln für ihre Anwendbarkeit aufgestellt. Zum Schluss noch ein Video über Schrödingers Katze.

Su-35. Wirbelstränge optisch...

Der heutige Artikel ist erholsam :-). Das Thema insgesamt ist ernst, natürlich ist in der Luftfahrt alles ernst :-)… Aber generell würde ich das in die Rubrik aller möglichen interessanten Dinge und Kuriositäten einordnen. Daher wird es jede Menge Videos und Bilder geben :-).

Also... Wir haben hier schon viel über verschiedene aerodynamische Prozesse gesprochen, über die Entstehung von Kräften, über die Bewegungen von Luftströmungen. Deshalb hatte ich früher oft die Frage, ob es schön wäre, das alles irgendwie klarer zu sehen oder zumindest indirekte Anzeichen dafür zu erkennen, was passiert ...

Zum Beispiel zieht ein Traktor an einem schweren Kabel ein großes Auto. Das Kabel spannte sich wie eine Schnur. Das Auto gibt nach, kriecht... Das ist die Kraft, im gespannten Kabel fühlt es sich großartig an. Aber hier ist ein Flugzeug mit einem Gewicht von etwa vierzig Tonnen und einer stark nach oben geneigten Nase ... Und wo ist diese Kraft :-)? Was trägt sie? Nein, nun ja, Sie und ich wissen bereits, wie hoch die Auftriebskraft ist, wenn sich ein Flügel in der Luft bewegt. Wie man so schön sagt, hebt sie einen Elefanten in die Höhe (oder besser gesagt viele Elefanten :-)), aber es ist eine Sache, das zu wissen, und eine ganz andere, es zu sehen ...

Ich habe bereits einmal (allerdings nicht auf dieser Seite :-)) über meinen Armeekameraden geschrieben, der gerne Witze über das Flugzeug machte, das er wartete: „Hören Sie, ich verstehe alles. Es gibt Auftrieb, Aerodynamik und all diesen Jazz. Aber wie bleibt dieser Narr in der Luft?“ Das heißt (ich wiederhole mich :-)) Der Punkt ist, dass es immer noch interessant wäre, klarer zu sehen, was die Luft mit dem Flugzeug und das wiederum mit der Luft macht. Leider können Sie das nicht direkt sehen, aber Sie können es indirekt sehen, und wenn Sie wissen, wovon wir reden, wird alles sehr klar.

Allerdings können wir nicht einmal das Einfachste sehen: die Luftbewegung. Luft ist ein Gas, und dieses Gas ist transparent, das sagt alles :-). Dennoch hatte die Natur ein wenig Mitleid mit uns und gab uns eine kleine Chance, die Situation zu verbessern. Und diese Möglichkeit besteht darin, ein transparentes Medium undurchsichtig oder zumindest farbig zu machen. Um es mit Bedacht auszudrücken: visualisieren.

Was die Farbe betrifft, können wir dies selbst tun (wenn auch nicht immer und nicht überall, aber wir können :-)), zum Beispiel verwenden. Was die übliche Undurchsichtigkeit betrifft, hilft uns hier die Natur selbst.

Das Undurchsichtigste sind die Wolken, also die aus der Luft kondensierte Feuchtigkeit. Es ist genau dieser Kondensationsprozess, der es uns, wenn auch indirekt, aber doch recht deutlich, ermöglicht, einige der Prozesse zu sehen, die bei der Interaktion eines Flugzeugs mit der Luftumgebung ablaufen.

Ein wenig über Kondensation. Wenn es auftritt, also wenn Wasser in der Luft sichtbar wird. Wasserdampf kann sich bis zu einem bestimmten Grad in der Luft ansammeln, genannt Sättigungsgrad. Das ist so etwas wie eine Kochsalzlösung in einem Glas Wasser :-). Das Salz in diesem Wasser löst sich nur bis zu einem bestimmten Grad auf, dann tritt eine Sättigung ein und die Auflösung stoppt. Ich habe das als Kind mehr als einmal versucht :-).

Der Grad der Sättigung der Atmosphäre mit Wasserdampf wird durch den Taupunkt bestimmt. Dies ist die Lufttemperatur, bei der der darin enthaltene Wasserdampf einen Sättigungszustand erreicht. Dieser Zustand (also dieser Taupunkt) entspricht einem bestimmten konstanten Druck und einer bestimmten Luftfeuchtigkeit.

Wenn es in einem Bereich zu Übersättigung kommt, also zu viel Dampf für die gegebenen Bedingungen vorhanden ist, kommt es in diesem Bereich zur Kondensation. Das heißt, Wasser wird in Form winziger Tröpfchen (oder sofort Eiskristalle, wenn die Umgebungstemperatur sehr niedrig ist) freigesetzt und sichtbar. Genau das, was wir brauchen :-).

Dazu müssen Sie entweder die Wassermenge in der Atmosphäre erhöhen, also die Luftfeuchtigkeit erhöhen, oder die Umgebungstemperatur unter den Taupunkt senken. In beiden Fällen wird überschüssiger Dampf in Form von kondensierter Feuchtigkeit freigesetzt und wir sehen einen weißen Nebel (oder so ähnlich :-)).

Das heißt, wie bereits klar ist, kann dieser Prozess in der Atmosphäre stattfinden oder auch nicht. Es hängt alles von den örtlichen Gegebenheiten ab. Das heißt, dafür benötigen Sie eine Luftfeuchtigkeit, die nicht unter einem bestimmten Wert liegt, eine bestimmte Temperatur und ein entsprechender Druck. Aber wenn all diese Bedingungen einander entsprechen, können wir manchmal ganz interessante Phänomene beobachten. Allerdings das Wichtigste zuerst :-).

Der erste ist ein bekannter Kondensstreifen. Dieser Name kommt vom meteorologischen Begriff Inversion (Inversion), genauer gesagt Temperaturinversion, wenn mit zunehmender Höhe die lokale Lufttemperatur nicht sinkt, sondern ansteigt (das kommt auch vor :-)). Dieses Phänomen kann zur Bildung von Nebel (oder Wolken) beitragen, ist jedoch von Natur aus für Flugzeugwirbelsäulen ungeeignet und gilt als veraltet. Jetzt ist es genauer zu sagen Kondensstreifen . Nun ja, das ist richtig, hier geht es genau um die Kondensation.

Konversionspfad (Kondensstreifen). Fokker 100-Flugzeuge.

Die aus Flugzeugtriebwerken austretende Gaswolke enthält ausreichend Feuchtigkeit, die den lokalen Taupunkt in der Luft direkt hinter den Triebwerken erhöht. Und wenn die Temperatur höher als die Umgebungstemperatur ist, kommt es beim Abkühlen zu Kondensation. Dies wird durch die Anwesenheit sogenannter erleichtert Kondensationszentren, um die herum sich Feuchtigkeit aus der übersättigten (man könnte sagen instabilen) Luft konzentriert. Diese Zentren werden zu Rußpartikeln oder unverbranntem Kraftstoff, die aus dem Motor fliegen.

Flugzeuge fliegen in unterschiedlichen Höhen. Die atmosphärischen Bedingungen sind unterschiedlich, so hat einer einen Kondensstreifen und ein anderer nicht.

Ist die Umgebungstemperatur niedrig genug (unter 30-40° C), kommt es zur sogenannten Sublimation. Das heißt, der Dampf verwandelt sich unter Umgehung der flüssigen Phase sofort in Eiskristalle. Abhängig von den atmosphärischen Bedingungen und der Interaktion mit dem Kielwasser, das das Flugzeug hinter sich herzieht, Kondensstreifen (Kondensstreifen). kann verschiedene, teilweise recht bizarre Formen annehmen.

Das Video zeigt Bildung Kondensstreifen (Kondensstreifen)., gefilmt aus dem hinteren Cockpit des Flugzeugs (ich glaube, es ist eine TU-16, obwohl ich mir nicht sicher bin). Die Läufe der hinteren Feuereinheit (Kanone) sind sichtbar.

Das zweite, was gesagt werden sollte, ist Wirbelbündel. Es war ihnen und dem, was sie beschäftigt, gewidmet. Dies ist ein ernstes Phänomen, das direkt damit zusammenhängt, und natürlich wäre es irgendwie schön, es zu tun visualisieren. Wir haben diesbezüglich bereits einiges gesehen. Ich meine das im besagten Artikel gezeigte Video, das den Einsatz von Rauch bei einer bodengestützten Installation zeigt.

Dasselbe kann jedoch auch in der Luft erfolgen. Und genießen Sie gleichzeitig atemberaubend spektakuläre Ausblicke. Tatsache ist, dass viele Militärflugzeuge, insbesondere schwere Bomber, Transportflugzeuge und auch Hubschrauber, über sogenannte passive Schutzmittel. Das ist zum Beispiel falsche thermische Ziele (FTC).

Viele Militärraketen, die in der Lage sind, ein Flugzeug anzugreifen (sowohl Boden-Luft- als auch Luft-Luft-Raketen), haben dies getan Infrarot-Zielsuchköpfe. Das heißt, sie reagieren auf Hitze. Am häufigsten handelt es sich dabei um die Hitze des Flugzeugtriebwerks. Die LTCs haben also eine Temperatur, die viel höher ist als die Temperatur des Triebwerks, und die Rakete wird während ihrer Bewegung in Richtung dieses falschen Ziels abgelenkt, das Flugzeug (oder der Hubschrauber) bleibt jedoch intakt.

Aber das ist nur zur allgemeinen Information :-). Die Hauptsache hier ist, dass LTCs in großer Zahl abgefeuert werden und jede von ihnen (die eine Miniaturrakete darstellt) eine Rauchspur hinterlässt. Und siehe, viele dieser Spuren vereinen und verflechten sich Wirbelseile, visualisiere sie und erschaffe mitunter umwerfend schöne Bilder :-). Einer der bekanntesten ist „Smoky Angel“. Es wurde durch einen Schuss aus der Flugkontrollzentrale eines Boeing C-17 Globemaster III-Transportflugzeugs erzeugt.

Transportflugzeug Boeing C-17 Globemaster III.

„Smoky Angel“ in seiner ganzen Pracht :-).

Fairerweise muss man sagen, dass auch andere Flugzeuge recht gute Künstler sind 🙂 ...

Helikopter-LTC-Einsatz. Der Rauch zeigt die Bildung von Wirbeln.

Jedoch, Wirbelbündel kann ohne den Einsatz von Rauch gesehen werden. Auch hier hilft uns die Kondensation von atmosphärischem Dampf. Wie wir bereits wissen, erfährt die Luft im Bündel eine Rotationsbewegung und bewegt sich dadurch von der Mitte des Bündels zu seiner Peripherie. Dadurch dehnt sich die Mitte des Bündels aus und die Temperatur sinkt, und wenn die Luftfeuchtigkeit hoch genug ist, können Bedingungen für Kondensation entstehen. Dann können wir die Wirbelseile mit eigenen Augen sehen. Diese Möglichkeit hängt sowohl von den atmosphärischen Bedingungen als auch von den Parametern des Flugzeugs selbst ab.

Kondensation im Wirbelbündel der Flügelmechanisierung.

Wirbelseile und ein Tiefdruckgebiet über dem Flügel.

Und je größer die Anstellwinkel sind, mit denen das Flugzeug fliegt, desto Wirbelbündel intensiver und ihre Visualisierung durch Kondensation wahrscheinlicher. Dies ist besonders typisch für wendige Jäger und macht sich auch bei ausgefahrenen Landeklappen deutlich bemerkbar.

Genau die gleichen atmosphärischen Bedingungen ermöglichen es übrigens, Wirbelseile zu sehen, die sich an den Enden der Rotorblätter (die in dieser Situation die gleichen Flügel sind) von Turboprop- oder Kolbenmotoren einiger Flugzeuge bilden. Auch ein ziemlich spektakuläres Bild :)

Wirbel an den Enden der Propellerflügel. Flugzeug DehavillandCC-115Buffalo.

Flugzeug Luftwaffe Transall C-160D. Wirbel an den Enden der Propellerblätter von Motoren.

Kondensation in Wirbelseilen an den Enden der Propellerblätter. Bell Boeing V-22 Osprey-Flugzeuge.

Von den oben genannten Videos ist ein Video mit Yak-52-Flugzeugen typisch. Es regnet dort deutlich und die Luftfeuchtigkeit ist entsprechend hoch.

Wechselwirkung von Wirbelseilen mit Kondensstreifen (Kondensstreifen)., und dann können die Bilder ganz schön skurril sein :-).

Nun das nächste. Ich habe das schon früher erwähnt, aber es schadet nicht, es noch einmal zu sagen. . Wie mein unvergesslicher Kamerad scherzte: „Wo ist sie?!“ Wer hat sie gesehen? Nun ja, überhaupt niemand :-). Aber eine indirekte Bestätigung ist immer noch erkennbar.

F-15-Jäger. Vakuum auf der Oberseite des Flügels.

SU-35. Prandtl-Gloert-Effekt, Illustration des Auftriebs.

Wirbelseile und Kondensation in der Unterdruckzone am Flügel. Flugzeug EA-6B Prowler.

Am häufigsten wird diese Gelegenheit bei einer Flugshow geboten. Flugzeuge, die verschiedene, ziemlich extreme Entwicklungen durchführen, arbeiten natürlich mit großen Auftriebskräften, die auf ihren Auftriebsflächen entstehen.
Aber ein großer Auftrieb bedeutet meistens einen großen Druckabfall (und damit Temperaturabfall) im Bereich über dem Flügel, der, wie wir bereits wissen, unter bestimmten Bedingungen zur Kondensation von atmosphärischem Wasserdampf führen kann, und das werden wir dann bei uns selbst sehen Augen, dass die Voraussetzungen dafür gegeben sind, dass eine Auftriebskraft entsteht :-)….

Um zu veranschaulichen, was über Wirbelseile und Aufzüge gesagt wurde, gibt es ein gutes Video:

Im folgenden Video wurden diese Vorgänge bei der Landung aus der Passagierkabine des Flugzeugs gefilmt:

Der Fairness halber muss jedoch gesagt werden, dass dieses Phänomen in visueller Hinsicht mit kombiniert werden kann Wirkung Prandtl-Gloert (Tatsächlich ist das im Allgemeinen das, was er ist). Der Name ist gruselig :-), aber das Prinzip ist immer noch dasselbe und der visuelle Effekt ist beachtlich :-)…

Der Kern dieses Phänomens besteht darin, dass sich hinter einem Flugzeug (meist einem Flugzeug), das sich mit hoher Geschwindigkeit (nahe genug an der Schallgeschwindigkeit) bewegt, eine Wolke aus kondensiertem Wasserdampf bilden kann.

F-18 Super Hornet-Jäger. Prandtl-Gloert-Effekt.

Dies geschieht aufgrund der Tatsache, dass das Flugzeug bei der Bewegung Luft vor sich zu bewegen scheint und dadurch vor sich einen Bereich mit hohem Druck und dahinter einen Bereich mit niedrigem Druck erzeugt . Nach dem Durchgang beginnt die Luft, diesen Bereich mit niedrigem Druck aus dem nahegelegenen Raum zu füllen, wodurch ihr Volumen in diesem Raum zunimmt und die Temperatur sinkt. Und wenn die Luftfeuchtigkeit ausreichend ist und die Temperatur unter den Taupunkt sinkt, kondensiert Dampf und es entsteht eine kleine Wolke.

Normalerweise existiert es nicht lange. Bei einem Druckausgleich steigt die lokale Temperatur und die kondensierte Feuchtigkeit verdunstet wieder.

Wenn eine solche Wolke auftaucht, sagt man oft, dass das Flugzeug die Schallmauer passiert, das heißt, es geht in Überschallgeschwindigkeit. Eigentlich stimmt das nicht. Prandtl-Gloert-Effekt Das heißt, die Möglichkeit einer Kondensation hängt von der Luftfeuchtigkeit und ihrer örtlichen Temperatur sowie von der Geschwindigkeit des Flugzeugs ab. Am häufigsten ist dieses Phänomen charakteristisch für transsonische Geschwindigkeiten (bei relativ niedriger Luftfeuchtigkeit), kann aber auch bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten mit hoher Luftfeuchtigkeit und in geringen Höhen, insbesondere über der Wasseroberfläche, auftreten.

Die Form eines sanften Kegels, die Kondensationswolken bei hoher Geschwindigkeit häufig haben, wird jedoch aufgrund des Vorhandenseins sogenannter lokaler Strukturen häufig erreicht Stoßwellen, gebildet bei hohen Nah- und Überschallgeschwindigkeiten. Aber mehr dazu in einem anderen, „weniger ruhenden“ Artikel :-)…

Ich kann auch nicht anders, als mich an meine Lieblings-Turbostrahltriebwerke zu erinnern. Durch die Kondensation können wir hier auch etwas Interessantes sehen. Wenn der Motor mit hoher Geschwindigkeit und ausreichender Luftfeuchtigkeit auf dem Boden läuft, sieht man „Luft dringt in den Motor ein“ :-). Eigentlich nicht ganz so, natürlich. Es ist nur so, dass der Motor intensiv Luft ansaugt und am Einlass ein gewisses Vakuum entsteht, wodurch die Temperatur sinkt und Wasserdampf kondensiert.

Darüber hinaus kommt es häufig vor Wirbelseil, weil die Luft am Einlass durch das Kompressorlaufrad (Lüfterrad) verwirbelt wird. Aus uns bereits bekannten Gründen kondensiert auch Feuchtigkeit im Bündel und wird sichtbar. Alle diese Vorgänge sind im Video deutlich sichtbar.

Abschließend möchte ich noch ein weiteres meiner Meinung nach sehr interessantes Beispiel nennen. Es ist nicht mehr mit Dampfkondensation verbunden und wir brauchen hier keinen farbigen Rauch :-). Aber auch ohne dies veranschaulicht die Natur ihre Gesetze deutlich.

Wir alle haben immer wieder beobachtet, wie zahlreiche Vogelschwärme im Herbst nach Süden fliegen und im Frühjahr an ihre Heimatorte zurückkehren. Gleichzeitig fliegen große, schwere Vögel wie Gänse (ganz zu schweigen von Schwänen) normalerweise in einer interessanten Formation, einem Keil. Der Anführer geht voraus, und der Rest der Vögel verteilt sich entlang einer schrägen Linie nach rechts und links. Außerdem fliegt jeder weitere nach rechts (oder links) vor dem fliegenden. Haben Sie sich jemals gefragt, warum sie so fliegen?

Es stellt sich heraus, dass dies direkt mit unserem Thema zusammenhängt. Ein Vogel ist auch eine Art Flugmaschine :-), und hinter seinen Flügeln ist es in etwa dasselbe Wirbelbündel, genau wie hinter der Tragfläche eines Flugzeugs. Sie drehen sich auch (die Achse der horizontalen Rotation verläuft durch die Enden der Flügel) und drehen sich hinter dem Körper des Vogels nach unten und hinter den Flügelspitzen nach oben.

Das heißt, es stellt sich heraus, dass ein von hinten nach rechts (nach links) fliegender Vogel in der nach oben gerichteten Rotationsbewegung der Luft gefangen ist. Diese Luft scheint ihr Halt zu geben und es fällt ihr leichter, in der Höhe zu bleiben. Sie verschwendet weniger Energie. Dies ist sehr wichtig für Herden, die weite Strecken zurücklegen. Vögel werden weniger müde und können weiter fliegen. Nur die Führer haben keine solche Unterstützung. Und deshalb ändern sie sich regelmäßig und werden zum Ruhen am Ende des Keils.

Als Beispiele für dieses Verhalten werden häufig Kanadagänse genannt. Es wird angenommen, dass sie auf diese Weise bei Langstreckenflügen „im Team“ bis zu 70 % ihrer Energie einsparen und die Effizienz der Flüge deutlich steigern.

Dies ist eine weitere Möglichkeit der indirekten, aber durchaus visuellen Visualisierung aerodynamischer Prozesse.

Unsere Natur ist recht komplex und sehr zielgerichtet strukturiert und erinnert uns immer wieder daran. Eine Person kann dies nur nicht vergessen und von ihr die große Erfahrung lernen, die sie großzügig mit uns teilt. Hier kommt es vor allem darauf an, es nicht zu übertreiben und keinen Schaden anzurichten ...

Bis zum nächsten Mal und zum Schluss noch ein kleines Video über Kanadagänse :-).

Fotos sind anklickbar.

Warum hinterlässt ein Flugzeug eine Spur? 23. Juni 2017

Natürlich sieht man am Himmel oft diese Spur, die nicht so „mächtig“ ist, aber es gibt einige Punkte, die man vielleicht nicht kennt.

Überprüfe dich selbst...

Wenn wir den Kopf zum Himmel heben, sehen wir oft einen weißen Streifen von einem fliegenden Flugzeug darauf. Die Spur, die es hinterlässt, wird Kondensstreifen genannt. Wir nennen es übrigens oft Kondensstreifen, aber auf Wikipedia steht neben „Kondensstreifen“ der Hinweis „veralteter Name“. Daher verwenden wir den Begriff „Kondensation“. Darüber hinaus ist dieser Name „sprechend“ – dieser Name selbst enthält die Antwort auf die Frage, was er ist.

Unmittelbare Ursache des Nachlaufs sind in der Regel Abgase von Strahltriebwerken. Dazu gehören Wasserdampf, Kohlendioxid, Stickoxide, Kohlenwasserstoffe, Ruß und Schwefelverbindungen. Von diesen sind lediglich Wasserdampf und Schwefel für die Entstehung von Kondensstreifen verantwortlich. Schwefel dient zur Bildung von Kondensationsstellen, während der Kondensstreifen selbst sowohl aus Wasserdampf, der Teil der Abgase ist, als auch aus Wasserdampf, der Teil der übersättigten Atmosphäre ist, gebildet werden kann.

Wenn der Dampf in kalte Luft gelangt (und in der Höhe, in der Flugzeuge normalerweise fliegen, beträgt die Temperatur etwa -40 Grad), kondensiert er um Partikel des verbrannten Treibstoffs und erzeugt winzige Tröpfchen, die wie Nebel aussehen und einen Streifen am Himmel bilden. Wir können sagen, dass es sich um eine Art künstliche lange Wolke handelt. Mit der Zeit wird es sich auflösen oder Teil von Zirruswolken werden.

Warum ist diese Spur nicht immer sichtbar?

Wenn bei dieser Luftfeuchtigkeit die Umgebungstemperatur unter dem Taupunkt liegt, bildet die Feuchtigkeit weiße Kondensstreifen hinter den Motoren. In geringer Höhe bestehen sie aus Wassertröpfchen, die meist schnell verdunsten und die Spur verschwindet. Wenn das Flugzeug jedoch in großer Höhe fliegt, wo die Lufttemperatur unter -40 °C liegt, kondensiert der Dampf sofort zu Eiskristallen, die viel langsamer verdampfen.

Übrigens können Kondensstreifen von Flugzeugen das Klima der Erde beeinflussen. Wenn Sie die Erde von einem Satelliten aus betrachten, können Sie sehen, dass in den Gebieten, in denen Flugzeuge häufig fliegen, der gesamte Himmel mit ihren Spuren bedeckt ist. Einige Wissenschaftler glauben, dass das gut ist – die Spuren erhöhen die Reflexionseigenschaften der Atmosphäre und verhindern so, dass die Sonnenstrahlen die Erdoberfläche erreichen. Auf diese Weise können Sie die Temperatur der Erdatmosphäre senken und die globale Erwärmung verhindern. Andere glauben, dass es schlecht ist – Zirruswolken, die aus dem Kondensstreifen entstehen, verhindern die Abkühlung der Atmosphäre und verursachen dadurch eine Erwärmung. Die Zeit wird zeigen, wer Recht und wer Unrecht hat.

Wollen sie das Hinterlassen von Spuren verbieten?

Abhängig von den atmosphärischen Bedingungen und der Windgeschwindigkeit kann ein Kondensstreifen bis zu 24 Stunden am Himmel verbleiben und bis zu 150 km lang sein. Wissenschaftler der University of Reading (Großbritannien) beschlossen, herauszufinden, wie Flugzeuge spurlos fliegen und gleichzeitig die Rentabilität des Transports aufrechterhalten werden können.

„Es scheint, als müsste das Flugzeug einen großen Umweg machen, um dem Kondensstreifen auszuweichen. Aber aufgrund der Erdkrümmung muss man den Abstand nur ein wenig vergrößern, um wirklich lange Spuren zu vermeiden“, sagt Emma Irwin, Autorin der im Fachmagazin Environmental Research Letters veröffentlichten Studie.

Ihre Berechnungen zeigten, dass bei kleinen Kurzstreckenflugzeugen eine Abweichung von feuchtigkeitsgesättigten Bereichen, sogar um das Zehnfache der Länge des Kondensstreifens selbst, die negativen Auswirkungen auf das Klima verringern kann.

„Bei größeren Flugzeugen, die pro Kilometer mehr Kohlendioxid ausstoßen, ist eine dreifach größere Abweichung sinnvoll“, sagt Irwin. In ihrer Studie untersuchten die Wissenschaftler die Klimaauswirkungen, die durch den Flug von Flugzeugen in gleicher Höhe verursacht werden.

Beispielsweise muss ein Flugzeug, das von London nach New York fliegt, nur um zwei Grad abweichen, um eine lange Kielwelle zu vermeiden, wodurch sich seine Flugbahn um 22 km oder 0,4 % der Gesamtstrecke verlängert.

Wissenschaftler sind derzeit an einem Projekt beteiligt, das darauf abzielt, die Machbarkeit einer Neugestaltung bestehender Transatlantikrouten zu bewerten, um die Auswirkungen des Flugverkehrs auf das Klima zu berücksichtigen. Experten geben zu, dass die Umsetzung der Vorschläge von Klimaforschern künftige Probleme im Bereich der Wirtschaftlichkeit und Sicherheit des Luftverkehrs bedeuten werde. „Fluglotsen müssen beurteilen, ob solche Flug-zu-Flug-Umleitungen machbar und sicher sind, und Meteorologen müssen beurteilen, ob sie zuverlässig vorhersagen können, wo und wann sich Kondensstreifenwolken bilden könnten“, sagte Irwin.