Будет ли объект массой 90 кг, сброшенный с самолета, создавать заметное движение?

Я читал описание старого угона, в котором есть фрагмент интересной информации:

После взлета Купер велел Маклоу присоединиться к остальным членам экипажа в кабине и оставаться там с закрытой дверью… Примерно в 20:00 в кабине вспыхнула сигнальная лампа, указывающая на то, что устройство кормовой трапа было активировано. .... Экипаж вскоре заметил субъективное изменение давления воздуха, указывающее на то, что кормовая дверь открыта. Примерно в 20:13 хвостовая часть самолета внезапно рванулась вверх, достаточно значительная, чтобы потребовалась дифферентовка, чтобы вернуть самолет в горизонтальный полет. Примерно в 22:15 Скотт и Ратачак посадили Боинг-727 с все еще развернутой задней трапом в аэропорту Рино... вооруженный обыск быстро подтвердил, что он пропал.

Может ли 90-килограммовый мужчина, спрыгнувший с кормовой лестницы B-727 в полете, создать заметный «внезапный восходящий момент». Не просто незначительное, а «достаточно значительное, чтобы потребовать повторной обрезки»?

Это не похоже на случайность или продукт яркого воображения, потому что мы также знаем, что:

Экспериментальное воссоздание было проведено с использованием того же самолета, угнанного Купером, в той же летной конфигурации, пилотируемого Скоттом. Агенты ФБР, толкая 200-фунтовые (91 кг) салазки с трапа, смогли воспроизвести восходящее движение хвостовой части, описанное летным экипажем в 20:13.

Полная история здесь:

https://en.wikipedia.org/wiki/Д._Б._Купер

Я оцениваю массу полностью заправленного B-727 примерно в 60 000 кг. Обнаруживаемое возмущение от 90-килограммового выброшенного тела звучало немного маловероятно.

Но хотелось бы более точного расчета. Я полагаю, центр тяжести и длинное плечо рычага для расположения кормовой лестницы будут иметь значение?

PS. Мне кажется гораздо более правдоподобным, что обнаруженное движение на самом деле было вызвано аэродинамическими силами на кормовой лестнице, а не эффектом выброшенного 90-килограммового груза. Единственная причина, по которой я отклонил это объяснение, заключалась в том, что, если верить отчету летного экипажа, время кажется неверным:

Кажется, они зафиксировали два события: изменение давления, а затем сообщение о внезапном движении. Таким образом, кажется, что движение не коррелирует по времени с развертыванием кормовой лестницы.

В EMB-145 вам приходилось постоянно переделывать только бортпроводника и бортовую тележку, перемещающуюся по длине салона. (обычно это делается автопилотом, но если вы управляли им вручную в крейсерском режиме, вы определенно это заметили).
@кейси Интересно. Опять же, B-727 будет примерно в 5 раз тяжелее EMB-145?
в зависимости от модели максимальный вес находится в диапазоне от 20 000 до 25 000 кг. Вы также увидите большие изменения в 727-м, потому что плечо момента на дальней кормовой лестнице велико.
Связанный вопрос, но не повторяющийся: Aviation.stackexchange.com/questions/24447/…

Ответы (2)

Да

Дело не только в весе, но и в аэродинамике. Во-первых, предположим, что самолет был немного утяжелен на нос (без пассажиров), поэтому он все равно немного укорочен "хвостом вниз".

Когда лестница была впервые открыта, она была бы частично закрыта воздушным потоком под фюзеляжем — одна она недостаточно тяжелая, чтобы полностью выдвигаться против ветра со скоростью 100 узлов.

Затем произошло изменение, состоящее из двух частей: Купер покидал самолет: один из них спускался по лестнице, толкая ее в воздушный поток и действуя во многом как лифт.

Когда он затем прыгнул, потеря его веса в самой задней части самолета, наряду с предполагаемым «толчком» в дверь, толкая ее дальше в воздушный поток, одновременно подбросила бы хвост вверх, а затем уменьшила бы вес в задней части самолета. самая задняя часть хвоста "рычаг".

90 кг звучит не так уж и много, но когда они находятся в самой-самой задней части довольно длинного рычага и в сочетании с трапом, результаты кажутся вполне разумными и, действительно, были доказаны ФБР.

Хвост в конце создает момент повышения тона. Поэтому сброс этого веса создает момент понижения тангажа . Дверь создает момент наклона вниз при раскрытии , поэтому если позволить им снова частично закрыться, это создаст момент подъема, как описано. Но сам вес не способствует, он работает против него.
Я говорю о комбинации спуска по лестнице (толкая дверь в воздушный поток) и затем отталкивания двери, чтобы выпрыгнуть. Мгновенное поднятие хвоста в сочетании с полной потерей веса (в течение нескольких секунд) из-за хвоста. Вес изменил отделку, дверь просто помогла, на мгновение подтолкнув хвост вверх на пару секунд между тем, как вес был там, а затем исчез.
Вес сам по себе совершенно несущественен. Когда десантники сходят с трапа C-130, это незаметно на пульте управления. (Брось «Хаммер» — вы это заметите!) Только аэродинамические эффекты дадут качку, которую заметит пилот.

Я бы предположил, что кормовая лестница выполняла роль руля, поднимающего хвост. Возможно, они не вытянутся полностью против встречного потока, пока к концу не будет приложен груз в 90 кг...

Я думал то же самое. И, может быть, вы правы. Я отбросил это объяснение только потому, что из описания создается впечатление, что между летным экипажем, обнаружившим раскрытие трапа (изменение давления), и фактическим прыжком (движением) произошла задержка.
Я почти уверен, что лестница 727 действует как высокая подставка, чтобы самолет не опрокидывался из-за неравномерной нагрузки. Он не просто опускается под весом, он открывается гидравлически.
@TomMcW Спасибо. В свете вашего комментария уместным вопросом будет: насколько сильны приводы в контексте того, какие силы сопротивления вы ожидаете от затвора при открытии во время полета.