A massa total de um helicóptero leve é de cerca de 1000 kg (dependendo do tipo e da carga real, é claro). O cara de 200 libras acrescenta cerca de 10% à massa total (e peso). Os patins estão relativamente próximos do centro de gravidade (COG).
Impacto imediato
- Energia cinética
Em termos de mecânica, o saltador terá uma grande colisão inelástica com o helicóptero, e ele transferir energia cinética e impulso de acordo. Pode-se simplesmente escolher o helicóptero como sistema de coordenadas de referência para calcular a mudança resultante da velocidade (vertical) do helicóptero: $$ \ Delta v_ \ rm {H} = \ frac {m \ rm {G} \ Delta v \ rm {G}} {m \ rm {H} + m \ rm {G}} = \ frac {1} {11} \ Delta v_ \ rm {G} \ \ \ \ \ \ (m \ rm {H} = 1000 \ rm {\, kg}, \ m \ rm {G} = 100 \ rm {\, kg} ) $$ No filme, o homem saltitante apenas fará isso. A velocidade relativa será próxima de zero e dividida por 11 será ainda mais próxima de zero. Se ele tivesse uma velocidade significativa em relação ao skid, ele não seria capaz de se segurar.
A transferência de energia cinética é insignificante para a estabilidade do helicóptero.
- Adicionado peso
O peso total da aeronave aumenta em 10%. Esta mudança repentina cria um choque que é claramente perceptível dentro do helicóptero, mudando também de repente a aceleração vertical. A velocidade (vertical) é a integral matemática da aceleração (vertical). A velocidade mudará constantemente. O mesmo vale para a posição (vertical) da aeronave, que é a integral matemática da velocidade (vertical).
Em outras palavras, a inércia da massa maior impedirá a mudança repentina da velocidade vertical. Para o piloto, essa perturbação de 10% será muito óbvia, e ele precisa neutralizar.
(Observe que houve uma questão relacionada recentemente: O que aconteceria se um avião perdesse metade de seu peso instantaneamente? )
- Desequilíbrio
O desequilíbrio causado pelo sujeito pendurado em algum lugar abaixo do COG cria um torque. Este torque cria uma aceleração angular. Essa aceleração angular se integra à velocidade angular, que se integra ao roll e pitch respectivamente. Enquanto a aceleração angular começa repentinamente, a velocidade angular só pode mudar constantemente.
O helicóptero não perderá sua atitude em uma fração de segundo, como acontece nos filmes de Hollywood.
Contramedida
O piloto usará o controle Coletivo para contrabalançar o peso adicional, e o controle Cíclico para equilibrar a rolagem e a inclinação. Desde que o piloto reaja o tempo suficiente, deve ser possível estabilizar o helicóptero. 100 kg de massa adicional não devem impedir que o helicóptero suba, a menos que já estivesse sobrecarregado e sem margens de segurança antes que o cara de 200 libras chegasse.
Mais crítico é o torque criado pela carga de deslocamento e o deslocamento de COG resultante. Não tenho conhecimento do desempenho de rolagem e lançamento de pequenos helicópteros, mas acredito que eles possam voar com alguém em pé ou pendurado em uma derrapagem. A carga assimétrica dessa magnitude provavelmente impactará a estabilidade e a capacidade de manobra, mas não causará necessariamente uma queda.
Se o corajoso cara de 200 libras, em vez disso, pular e segurar a derrapagem da cauda, o peso adicional seria muito mais longe do COG, e o resultado provavelmente será desastroso.
Segurança
Isso não significa que seja seguro continuar o vôo com o cara de 200 libras pendurado em qualquer lugar em uma derrapagem. Os pilotos sempre precisam verificar se a quantidade e a distribuição da carga estão dentro dos limites de desempenho de suas aeronaves. Consulte "Helicóptero - Peso e equilíbrio, desempenho" para alguma explicação e exemplo (observe as figuras 2-5, 2-6 e 2-7). Dependendo do desempenho do helicóptero e da distribuição de carga antes que o cara salte, a nova distribuição pode estar dentro dos envelopes de segurança de COG longitudinais e laterais especificados, ou não.
