Vad skulle hända om ett plan förlorade hälften av sin vikt direkt?

A7E Corsair hade en tom vikt på cirka 19.000 pund. Dess bränslebelastning var 10 500 pund och med sex beväpnade 2 000 pund MK84 generella användningsbomber hängde under vingen hade den en totalvikt på omkring 42 000 pund. Detta var maximal startvikt, och på grund av kattskottet såg flygplanets svar lat och slarvigt som du gjorde din clearing-sväng.

När vi kom fram till målet, som var en sten i Egeiska havet, kallad Avgo-Nisi, var vi omkring 7 000 pund kvarvarande bränsle. Det sätter flygplanet på cirka 26 000 pund och en 12 000 pund bombarderar fortfarande under vingarna. Vi rensade målet med ett lågt pass innan vi klättrade upp till mönstertallet brinnande förmodligen en 1000 pund. Det var en populär fiskeplats och så ville vi se till att området var säkert före vår leverans.

Vi var i stridsbildning när vi rullade in i vårt 45 graders dyk, som väckte pylonen. Jag var på ledningen av min bly i en lös formation runt 400 till 800 meter bort. Formationen var en taktisk position, och om någon av oss slogs under stridsoperationer var den andra tillräckligt långt bort för att överleva. Ett 45 graders dyk ser väldigt brant ut från cockpiten och vi var snabba vid frisläppspunkten. Minsta höjd för denna typ av körning var 2.500 fot AGL för att hålla dig ur sprängradiusen. Vi var vid 1 G när vi släppte 24 000 pund bomber på berget, 12 000 pund stycken.

Jag såg bomberna släppa från ledarens flygplan när jag såg min faller i speglarna. Jag kasta bara omkring hälften av min totala vikt. Jag kände genast att flygplanet "hoppar upp". Det här är det sätt jag karakteriserar det, och någon annan kan kalla det en ryckig rörelse. Det var definitivt starkare än den näshopp du upplevde i A7E som bryter ljudbarriären. Hoppet var inte störande men definitivt märkbart. Faktum är att det var en välkommen förändring till vad som kände som en lumbering, gas-äta konfiguration.

Vi drog ut hårt och hade våra näsor höga i en tur när jag kände sprängvågen gå igenom mina inre organ. Det var en konstig känsla, som någon omarrangerar min mags position. Jag måste ha varit på 4000 till 6000 fot över detonationerna och kunde höra explosionerna över allt bruset i cockpiten. Det var massivt.

(En ny fråga har nyligen ställts och sedan stängt som ett duplikat, kopplat till den här äldre frågan.)

Svar: Du skulle ha en pitch "phugoid"

Till dess att lufthastigheten minskar är hissen större än vikt

Flygvägskurvor (accelererar) skyward

Det finns en väldigt tillfällig minskning av angreppsvinkeln tills flygplanets stigningsdynamik övervinnar vinkelrotation och ställer näsan i linje med flygvägens nya riktning, återställer den ursprungliga angreppsvinkeln . Denna effekt kan vara försumbar.

Flyvägsväxlingsväxlingsriktningen gör att vektorg vektorn har en bakåtkomponent i förhållande till flygplanets flygväg.

Förskjutning, dra och framåt och bakåt viktkomponent är inte längre i balans och flyghastigheten börjar minska.

Till sist kommer flygplanet tillbaka i jämvikt i stabiliserad klättring vid konstant luftfart, lägre än den ursprungliga flyghastigheten. Men vi kan se flygplanets tonhöjd flera gånger, eftersom flygningen varierar mellan brantare och grundare stigningsvinklar, innan detta händer. På samma sätt kan vi se flygplanets airspeed "undershoot" och "overshoot" den slutliga steady state airspeed flera gånger innan de satte sig i jämvikt. I grund och botten vad som händer här är att en förändring i stigningsvinkeln medför en förändring i lufthastigheten som driver en förändring i höjdsvektorns storlek, vilket ger en förändring i stigningsvinkeln, och runt och runt det går tills allt sätter sig i balans .

Allt detta förutsätter att piloten inte gör några korrigeringar - för att hålla en konstant tonhöjd - och flygplanets dynamik för tonhöjd stabiliserar sig för att försöka hålla en viss given trimvinkel och flygplanets dynamiska pitch stabilitet egenskaper är sådana att en pitch "phugoid" tenderar att så småningom dämpas.

Ett annat sätt att titta på detta är vad som skulle hända om IAS ökade 100 mph, vilket kan hända med en mycket stark mikroburst. Det är här byggnadsmodeller och erfarenhet av svansdesign och CG / trim-villkor kan ge några viktiga insikter.

Det är väldigt önskvärt att inte ha "phugoid" beteende när lyft / viktvektorn kommer i balans. Det finns ett förhållande i vinge och svansdesign som är väldigt grundläggande eftersom den horisontella stabilisatorn har (med Lancaster) en lång vridmoment och ändplattor, vilket ger den riktningsstabilitet. Vi måste också komma ihåg att bytebyte kommer att leda till att lyftcentrumet också går framåt. Trim skick / CG placering är också mycket viktigt.

Så vad händer? Med hiss / viktvektorn plötsligt ur balans är första draget rakt uppåt. Vertikal acceleration. Nedåtriktat tryck på H-stötet kommer att börja kasta näsan uppåt och öka AOA. Någon tillfällig minskning i AOA är trivial, svansen kommer att skjuta näsan uppåt. Ökningen i AoA kommer att flytta höjdpunkten framåt i vingen, fortsätter näsa uppåt. Med inga pilotsignaler kommer lufthastigheten att minska, planet når toppen om det är uppstigning, och kommer då att sänka sig och återhämta sig eftersom det blir "en med" luftmassan och inte längre accelereras av den.

Trimtillståndet är också mycket viktigt här. En av de heliga graderna i fri flygning är att få planet att stiga och falla med en vindkastning utan överdriven pitching. Detta uppnås genom att man undviker CG-placering för långt framåt, vilket kräver mycket mer hiss ned trim. Detta är ett fall där det är fördelaktigt att ha CG längre bak och mindre hissar. Så länge flygplanet är riktningsstabilt, behöver du inte ha CG framåt av Rote!

Så plötsligt kommer vikten att leda till en stigning / stigning / flyghastighetsreducering / stigning / återhämtningscykel i ett korrekt utformat och trimmat flygplan, tillsammans med en stor lättnad för dem som utför uppgiften.