Ist diese Szene aus dem A-Team physikalisch erklärbar?

Olin Lanthrop schlug einen plausiblen Ansatz vor, aber seine Antwort enthielt viele (ungenaue) Vermutungen. Ich wollte dies als Kommentar zu seiner Antwort schreiben, aber es wurde zu lang. Beachten Sie - im Folgenden runde ich auf nicht mehr als 2 signifikante Zahlen - die Art des Problems unterstützt nicht mehr.

Nehmen wir als Beispiel den berühmten Sherman-Panzer. Eine kurze Suche sagt uns, dass es 66.000 Pfund (etwa 30.000 kg) wog – nicht klar, ob das den vollen Tank mit Treibstoff, Munition und Besatzung einschließt) und dass seine Hauptkanone (die M3 L:40) 6,7-kg-Patronen auf eine Mündung abfeuern konnte Geschwindigkeit über 600 m/s.

Aus der Impulserhaltung schließen wir, dass das Abfeuern von 80 Schuss pro Sekunde den Panzer am Fallen hindern würde. Der Panzer hatte 90 Schuss, das würde also etwa eine Sekunde funktionieren. Es würde auch das Fass in einem Herzschlag schmelzen.

Schauen wir uns also die anderen Waffen auf dem Panzer an. Es gab eine Browning im Kaliber .50 mit 50-g-Geschossen mit einer Mündungsgeschwindigkeit von 800 m / s und einer Schussgeschwindigkeit von etwa 800 Schuss pro Minute. Das ist ein mittlerer Impuls von 40 Ns pro Schuss oder etwa 500 Ns bei voller Neigung. Das würde ausreichen, um ein Kind in der Luft zu halten - kein Panzer. Richten Sie alle drei Maschinengewehre nach vorne – es trägt immer noch nicht einmal den Richtschützen plus die Waffen. Dies sollte Ihnen ein Gefühl für die enorme Kraft der Hauptkanone geben: Diese M3-Patronen möchten Sie nicht mit Ihrer Kevlar-Weste stoppen.

Filmphysik - Sie müssen nicht rechnen. Es ist Magie.

Ich sah mir den Clip an und nahm an, dass das Ziel der Übung nicht darin bestand, den Panzer zu verlangsamen, sondern ihn seitwärts zu bewegen und eine halbe Meile entfernt im See zu landen. Hannibal sagt: "Drehen Sie das Hauptgeschütz auf 82º", was meiner Meinung nach seitlich herausragt.

Hintergrundinformation

Die Fakten, die ich finden konnte, waren:

• Ein M1A2 Abrams wiegt 69,54 Tonnen oder 63085,63 kg

• Eine M829A1-Panzerpatrone (Wikipedia) hat ein Gesamtgewicht von 41,1 lb (18,6 kg) - 8,1 kg (18 lb) Treibmittel = ~ 10 kg und bewegt sich mit 1.670 Metern pro Sekunde (5.500 ft / s)

• Die Grundlast eines M829A2 beträgt 42 Runden (ebenfalls von globalsecurity.org)

Meine Aussage zum Problem lautet also: Kann ein 63.000 kg schweres Objekt durch Abfeuern der Hauptkanone über eine Entfernung von 800 m bewegt werden, bevor es den Boden berührt?

1. Aus der Impulserhaltung (p):

2. Da die Kanone nicht gerade zur Seite zeigt, wird die horizontale Geschwindigkeit des Panzers beim Abfeuern der ersten Runde wie folgt reduziert:

   $$\begin{align*} v_h &= 0.2647\frac{\text{m}}{\text{s}} - \frac{90°-82°}{90°} \cdot 0.2647\frac{\text{m}}{\text{s}} \\ v_h &= 0.2412\frac{\text{m}}{\text{s}}\end{align*}$$

3. Unter der Annahme des allerbesten Falls, in dem der Luftwiderstand vernachlässigbar ist (ich weiß, keine gute Wette, da der Panzer an einer Luftwiderstandsrutsche hängt), würde jede Runde die Geschwindigkeit um erhöhen$0.2413\frac{\text{m}}{\text{s}}$.

4. Aus der Tatsache, dass die Grundlast (die standardmäßig beförderte Menge) 42 beträgt, könnten Sie den Tank bestenfalls seitwärts bewegen bei:

5. Die Zeit, um 800 m mit der oben genannten Geschwindigkeit zu bewegen, beträgt genau 79 Sekunden.

6. Würde es genug Zeit geben, um die erforderliche Entfernung zurückzulegen? Wie hoch (Höhe bezeichnet mit$y$im Folgenden) müsste der Panzer seinen Abstieg beginnen, um 79 Sekunden zu haben?

   Aus der Grundgleichung Zeit/Entfernung/Schwerkraft:

Das Flugzeug, aus dem der Panzer fällt, müsste also eine Höhe von über 200.000 Fuß haben. Seit:

1. Das einzige Flugzeug der US-Streitkräfte, das einen M1-Panzer tragen kann, ist der C5 Galaxy und

2. Die Dienstgipfelhöhe des C5 beträgt 35.700 Fuß bei 279.000 kg Bruttogewicht (also 5,6-mal zu niedrig).

Die fliegende Panzerszene im A-Team-Film könnte nicht echt sein – aber es ist immer noch ein großartiger Film.

Rechne nach. Ich bin kein Militärexperte, also werde ich einige Parameter erraten, aber ich denke, es wird zeigen, dass der Effekt so gering ist, dass es keine Rolle spielt, selbst wenn die Zahlen erheblich günstiger wären.

Nehmen wir an, der Panzer wiegt 50 Tonnen, was meiner Meinung nach für einen Panzer ziemlich leicht ist. Das sind 100.000 Pfund, was einer Masse von 45.000 kg entspricht. Ich weiß nicht, was die Masse einer Panzerhülle ist, aber sagen wir 10 kg. Das klingt für mich hoch. Damit beträgt das Verhältnis von Tankmasse zu Schalenmasse 4.500:1. Nehmen wir an, die Granate wird mit Schallgeschwindigkeit von 330 m/s abgefeuert. Dividiert durch das Massenverhältnis bedeutet dies, dass die Geschwindigkeitsänderung des Tanks 70 mm / s oder 0,16 Meilen / Stunde betragen würde. Ich bezweifle, dass das forensische Team, das versucht, die Überreste Ihres verstümmelten Skeletts zu rekonstruieren, den Unterschied bemerken wird, ob Sie mit 200 Meilen/h oder 199,8 Meilen/h auf dem Boden aufgeschlagen sind.

Ich denke, meine Zahlen waren konservativ, daher ist die wahrscheinliche Geschwindigkeitsabnahme noch geringer. Aber selbst wenn ich in die andere Richtung um den Faktor 10 daneben lag, sehe ich keinen praktischen Unterschied.

Ein Objekt, das nur der Schwerkraft ausgesetzt ist, hat einen Massenschwerpunkt, der mit konstanter Geschwindigkeit (nach unten) beschleunigt. Wenn man es schafft, sehr schnell (einen kleinen) Teil der Masse nach unten zu schießen, kann man den Rest des Objekts vielleicht etwas langsamer fallen lassen. Ich bezweifle jedoch stark , dass das Abfeuern einer Rakete 1) effizient 2) sicher ist (denken Sie an Rotationseffekte) 3) in dieser speziellen Situation in irgendeiner Weise von Bedeutung ist.

tl;dr: Nein. Aber im Film war es sowieso ziemlich großartig.

Der Schirm widersteht einer horizontalen Bewegung der Last, da eine Last unter einem Fallschirm dazu neigt, seitliche Kräfte in eine Pendelbewegung umzuwandeln und zu einer sehr geringen groben Bewegung führt.

Um sich unter einem runden Fallschirm zu bewegen, müssen Sie "ausrutschen", indem Sie die Schürze der Kappe auf der Seite der gewünschten Richtung absenken. Dies geschieht normalerweise durch Herunterziehen der Tragegurte / Aufhängungsleinen auf dieser Seite, entweder von Hand oder mit einem Lenkroboter. Die Alternative besteht darin, eine Entlüftung auf der gegenüberliegenden Seite zu öffnen oder eine Entlüftung auf derselben Seite zu schließen, aber den meisten Frachtüberdachungen fehlt diese Art von Entlüftung. Dadurch entweicht Luft auf der gegenüberliegenden Seite der Kappe und drückt Sie in die gewünschte Richtung.

Es wäre für die Männer glaubwürdiger gewesen, aus dem Tank zu klettern und die Aufhängungsleinen auf einer Seite hochzuklettern, um den Rock in die Richtung zu drücken, in die sie gehen wollten. Das hätte funktioniert, aber bei einer Last von etwa 60 t wäre es sehr schwierig gewesen, es zu beeinflussen, ohne ganz bis an die Kappe zu kommen und sie an den Rändern manuell ein wenig aufzurollen. Fallschirme unter Last sind bemerkenswert steif.

Ich bin mir nicht sicher, wie die Berechnungen zum Abfeuern der Hauptkanone unter der Haube funktionieren - sie sind in diesem Fall mit einer nicht trivialen Anzahl von Variablen tatsächlich ziemlich kompliziert -, aber das lernt man in der Praxis im Umgang mit runden Fallschirmen ( was ich mehrere Jahre in der Armee verbracht habe ...). Auf jeden Fall hätte der Wind (der dazu neigt, beim Abstieg die Richtung zu ändern) eine enorm überwältigende Wirkung gehabt, ohne dass der Schirm ausrutschte.