Hvad er Pitching Moment?
Fly, der bevæger sig gennem luften, udvikler løft eller en kraft opad, der overvinder vægten, ved at flytte over vingerne. En måde, et fly flytter på, er, når næsen eller fronten af flyet bevæger sig op eller ned, ofte benævnt tonehøjde. Pitching moment er en måling af bevægelsen op og ned for forskellige luftvinkler over vingerne, kendt som angrebsvinkel.
De fleste faste vinger har to eller fire vinger omtrent halvvejs langs flykroppen, som er flyets hoveddel. Vinger har bevægelige luftfartøjer, der bevæger vingerne op eller ned, kendt som rullende fly. Der er en vandret stabilisator med et bevægeligt elevatorpanel i halen eller bagenden af røret for at kontrollere tonelejen op eller ned. Den vandrette stabilisator ligner ofte en mindre vinge på hver side af halen i en flad eller vandret position.
En lodret stabilisator med et bevægeligt rorpanel anbringes lodret op fra den vandrette stabilisator for at bevæge næsen frem og tilbage, hvilket er gabestyring. Alle bevægelige overflader er forbundet til et pilotkontrolhjul eller -pind og til rorpedaler kontrolleret af pilotens fødder. Piloten kan banke eller rulle, dreje til venstre og højre og gab eller bevæge næsen frem og tilbage med kontrolelementerne.
Hvis flyet bevæger sig op eller ned fra bevægelse i elevatoren, strøm fra motoren eller vejrturbulens, ændres angrebsvinklen for luft, der strømmer både over vingerne og den vandrette stabilisator. Den horisontale stabilisator er designet som en op-ned-vinge, og den skaber et toningsmoment opad for at tvinge næsen ned. Andre dele af flyet forsøger at skubbe næsen opad på grund af aerodynamiske kræfter, som er effekter af luft, der bevæger sig over de forskellige overflader.
Krafter skabt af den horisontale stabilisator benævnes ofte drejningsmoment, som er en måling af kraften gange afstanden fra et rotationspunkt. Rotationspunktet på fly er normalt tyngdepunktet, som er et tænkt punkt, hvor flyet kunne løftes og være i perfekt balance. Passagervægt, bagage og brændstof vil ændre tyngdepunktet eller CG, og beregninger foretages af piloter for at bestemme, at deres fly flyver inden for et acceptabelt område af CG.
Det toningsmoment, der er skabt af den vandrette stabilisator, sker fra en vinge, der er meget mindre end hovedvingerne. Dette er muligt på grund af momentberegningen. For en ønsket mængde kraft kan vingen være mindre, fordi den er længere væk fra tyngdepunktet. Næsten alle fly har en lang hale med vandrette og lodrette stabilisatorer i den yderste ende af denne grund.
Når angrebsvinklen bliver for stor, vil luft ikke længere flyde jævnt over øverste og nederste del af vingen. Der opstår turbulens, luften flyder ikke længere langs vingen, og vingen skaber ikke løft. Dette er kendt som en aerodynamisk bås, og flyet kan ikke længere opretholde niveauflyvning. CG-serien er omhyggeligt designet og testet af producenterne, så et flys næse falder, når der opstår en bås. Dette gør det muligt for flyet at vinde hastighed og gendanne luftstrømmen over vingerne og halen og er forårsaget af flyets designede pitching-øjeblik.
Hvis en pilot fejlagtigt tilføjer for meget vægt bagpå inden flyvning, kan et fly muligvis ikke komme sig fra en bås. Den vandrette stabilisator kan ikke udvikle nok kraft til at overvinde overskydende vægt og sænke næsen. Dette er kendt som en bag- eller bageste CG-tilstand og er meget farlig, hvis den ikke korrigeres af piloten.
Pitchmomentet kan også ændre sig fra aerodynamiske effekter, der forekommer tæt på jorden, kaldet jordeffekt. Jordeffekt er forårsaget af ændringer i måden, hvorpå luften bevæger sig over og under vingerne, og påvirker løfte- og pitchmomentet. Dette kan få næsen til at slå ned lige før landing og bidrage til ulykker, hvis piloten ikke forstår det.