為什麼一些導彈發射後會在空中留下「異象」?

在2009年俄羅斯的一次導彈試射中出現了螺紋

在最近的一次「反導試驗」中出現了「壯觀的景象」


看到別的回答下在說失控轉圈的問題,我就在這裡說說自己的理解。
導彈失控為啥會轉圈?這個失控是姿態控制失效了,所謂姿態控制就是保持導彈在空間中不會亂轉動,是靠舵面或者直接力產生控制力矩實現的。
不考慮推力矢量控制,理想情況假設導彈推力的矢量方向過質心,就不會產生力矩,但是實際總會有誤差,這樣推力就會產生一個使導彈轉動的力矩。同時總空氣動力也是一個矢量,它不過質心時也會產生一個讓導彈轉動的力矩,這兩個力矩的和不為零導彈就要轉動,於是姿態控制系統就想方設法控制合力矩,讓導彈保持一個穩定的姿態。
那導彈姿態控制壞了就一定會轉圈嗎?也不一定,剛才說的兩個力矩如果能自己保持平衡就不會亂轉了,能不能做到這是導彈彈體結構決定的,很多情況下不能,那就要轉圈了。
舉個日常生活的例子,竄天猴都玩過吧,它飛行時候不會轉圈,但是把那根長長的簽子去掉以後再點,就很可能在飛的時候轉圈了。這就是彈體結構不同。
當然單獨空氣動力就能讓東西轉圈,就像樹葉落下時那樣。

原答案


同意繁星之下的解釋,這兩個看起來像是火箭發射的痕迹,那種很多圈的螺線大概是助推器被遺棄後落下過程中留下的,也可能是火箭失控的樣子。題中第二個圖是這幾天拍下的,應該是火箭發射,不見得就一定是反導,也可能是彈道導彈或者是運載火箭發射。
下面的是薩德發射的圖,也就是機動減能的軌跡。

下面兩個是疑似航天或彈道導彈發射後留下的天象


第一幅圖是2009年12月9日俄國布拉瓦潛射洲際彈道導彈發射失敗的照片,攝於挪威。是由導彈推進器(或者導彈本身)失控造成的。失控的推進器在天空像陀螺一樣打轉兒(坎巴拉太空計劃的初學玩家常遇到的問題),噴出的尾跡被陽光照亮(和彗星一個道理),第二幅圖應該是某導彈發射時拍的,與第一圖的觀測角度不同。
可以參見2005年9月8日由聯盟運載火箭發射造成的中國新疆「9.8喀納斯UFO事件」。《走近科學》有介紹的。
這類天空異常被國內UFO愛好者稱為「螺旋發光體」,自1971年9月26日以來中國幾乎成為螺旋發光體出現最頻繁的國家(每四到一年就有一次),最多時曾有四個螺旋發光體同時臨空。國產螺旋發光體的顯著特徵是自東向西(衛星發射要藉助地球自轉慣性,一般自西向東),逆地球自轉方向飛行,聯想到中國地理特徵,其內涵不言而喻,官方也是最近幾年才承認的,導致國內飛碟愛好者曾對其產生了不切實際的幻想。

最後要表示的是,自從《飛碟探索》雜誌官網關閉後,目前國內所謂的「UFO網站」幾乎都雷爾利安等邪教的馬甲網,更重要的是缺乏真實國內的觀測資料。《飛碟探索》雖然早年充滿了神棍文,但在國內UFO現象的觀測資料上真實性是最高的,而且05年左右時它也逐漸開始轉型為闢謠了,比如介紹「費城實驗」謠言、神農架野人謠言的專題,簡直乾貨滿滿,大家可以買合訂本看。


機動減能
——
準確叫法應該是能量管理控制機動(Energy Management Steering Maneuver)。
通俗來說,防空導彈就是把化學能同時換成動能和勢能,但某些防空導彈在實現高層攔截之後還開始追求低層攔截,怎麼辦?
就要讓導彈在初始端——也就是低高度低速度時通過大迎角機動讓導彈在增加動能的同時盡量不增加勢能,這樣在結束繞圈之後導彈能夠在較低空域獲得一個相對很高的攔截速度。


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