御巣鷹山の悲劇

> 円筒形の飛翔体が横方向から飛来し、日航機の垂直尾翼上端に前方から衝突した場合を考えます。

1行目で読む気が失せました。これまでだれもが前向きに現れた加速度について考察してきたはず。
投稿No.1742によれば、鷹富士氏は、DFDRに基づき、「REACTIVE LONG. FORCEの図で、35.7秒にある25KLBSのピーク」を認定している。
これが「前方向」へ働く力であることは明白。
異常発生時に生じている加速度は「前向き」であり、この加速度を生じさせた力はもちろん「前向き」である。
このことは、DFDRの改竄捏造を疑う者を除き、だれもが同意していたはずだ。

貴方の世にも稀な珍説中の珍説によれば、
「前方」から飛来した飛翔体とやらが、日航機に「前方」から衝突し、その結果、機体に「前向き」の加速度を生じさせるのだそうだ。

鷹富士君、
控えめに言って君は頭がどうかしている。

技術的考察に向いていないし、ネットで言論を交わすのも困難な状態にあるのだろう。
早目に病院に行った方がいいのではないか。

二行目以降は読む価値なし。

> 円筒形の飛翔体が横方向から飛来し、日航機の垂直尾翼上端に前方から衝突した場合を考えます。

> 日航機は150m/sで飛行中、飛翔体の重量は1tonで直径が1m、衝突の角度45°、と仮定すれば、150×sin45°≒106m/sの相対速度で衝突します。

> 飛翔体は、衝突によって弾き飛ばされますが、運動量保存則を適用し、反発係数を-0.5と想定して計算すると、衝突後の速度は約50m/sとなります。衝突の作用時間を0.01秒（1.5m飛行）として衝突による加速度を計算する、50÷0.01≒5000m/s2となり、飛翔体の重量の1tonを掛けて、5000000Nの巨大な力が発生します。反発係数をマイナスにするのは、飛翔体が衝突の衝撃で二つ以上に分解し、垂直尾翼も破壊すると想定するためです。

> 作用と反作用の関係で、同じ大きさの力が垂直尾翼にも発生します。この衝撃力が下方へ伝わり、一部は、玉突きのように、垂直尾翼・方向舵を破壊しAPUを離脱させますが、大部分の力は垂直尾翼の胴体との結合部付近に達します。

> 結合部に伝わる力は、前方向へ働く縦衝撃と、下方向へ働く横衝撃に分解でき、それぞれが機首の方へ伝わり、加速度として胴体中央部にある加速度計に表れます。日航機の機体は、アルミ合金の桁材を縦横に組み合わせ、外板と共にリベット止めした篭状の構造ですので、一般的な塊や剛体に比べ、力や歪みの伝播する速度は大幅に低くなります。
> また、縦衝撃と横衝撃は伝播速度が大きく異なり、別途概算の結果によると、衝撃が加速度計へ伝わる時間の前者と後者の差は、約0.6秒になります。

> 飛翔体に比べ胴体中央部の重量は極めて大きいので、胴体中央にある加速度計に表れる加速度としては極めて小さい値になります。
> 伝播速度が速いと力の及ぶ距離が長くなり、その範囲の質量も大きくなりますから、それに応じて加速度は小さくなります。縦衝撃の伝播速度は速いのでほぼ胴体重量全体の約200トンに作用しますが、横衝撃の伝播速度の及ぶ範囲は15m程度で重量は約60トンです。垂直尾翼が機体の軸方向に対して35°後方へ傾いているとすれば、tan35°≒0.7で、加速度計に表れる加速度の大きさの比は、0.7×60÷200≒0.21となり、縦衝撃による加速度は横衝撃による加速度の約0.21倍になります。

> 事故調報告書「別冊」のページ91～92に示す「DFDR拡大図」によれば、35.7秒に0.047Gの前向き加速度が、36.3秒に0.24Gの下向き加速度が記録されています。加速度の比0.047÷0.24≒0.2と時間差の0.6秒は、上記計算に近い値が確認されます。

> 機体のy軸方向の慣性モーメントは、「別冊」のページ116の附図―1で、126×10の9乗（LBS-IN2）とされています。メートル法に換算すると、126×0.453×0.0254×0.0254×10の9乗≒36.8×10の6乗（kg・m2）の慣性モーメントを有します。
> 機体重心から垂直尾翼結合部までの水平距離を35mとして計算すると、36.8×10の6乗（kg・m2）÷35の2乗≒30000（kg）＝30（ton）の重量が垂直尾翼結合部にあることと同等です。

> 垂直尾翼の桁を経て胴体に伝わる下向きの力＝横衝撃は、尾翼部分を下へ動かします。
> 最初に算定した5000000Nの90％が結合部に伝わったとし、垂直尾翼の傾き35°から計算すると、5000000×0.9×cos35°≒3686000Nの力が下方へ働きます。3686000÷30000≒122.9（m/s2）の加速度が0.01秒間働きます。

> 122.9（m/s2）の加速度が0.01秒間働くと、1.229（m/s）の初速度で尾翼部が下方へ動きます。
> 水平尾翼が下方へ動くと迎え角が増え、水平尾翼自体の揚力が復元力として働き、また、自動制御が働いていれば昇降舵が反応します。加速度の変化を図示すると、短い時間幅の大きなパルス波形の後にsin波形が続きます。

> 尾翼部の変位速度は加速度を時間に関して積分して得られ、図示すると、急激に立ち上がった後、cos波形になります。

> 水平尾翼の垂直方向の変位量は、変位速度を時間に関して積分して得られ、図示すると概ねsin波形になります。水平尾翼の垂直方向の変位量を機体の重心からの距離35mで割り、逆三角関数で計算すると迎え角が得られます。概算では、変位量1mが迎え角の変化1.64°に相当します。
> 「DFDR拡大図」の時間軸で表せば、垂直尾翼結合部に衝撃が達するのは35.6秒、その約1.2秒後の36.8秒に水平尾翼変位量のsin波形の最初のピークに達します。

> 迎え角が増加すると主翼の揚力が増し、その力により上向きと前向きの加速度が増加しますが、尾翼の変位が主翼に伝わり揚力が変化するのに約1秒の時間を要します。
> 「DFDR拡大図」には37.8秒に、0.9Gの垂直方向加速度増加のピーク値が記録され2.5度の迎え角増加のピークが記録されているのは、このような動きを反映しています。

> 「DFDR拡大図」の42秒前後に、垂直方向加速度・迎え角のsin波形が1サイクルで終了しているのは、水平尾翼揚力による復元力の効果と、昇降舵の自動制御の消滅のためと推測されます。

> この掲示板では図が使えませんが、図を描いて見れば変化の状況が容易にわかります。