Hva er Pitching Moment?
Fly som beveger seg gjennom luften utvikler heis, eller en kraft oppover som overvinner vekt, ved at luft beveger seg over vingene. En måte et fly beveger seg er når nesen eller fronten av flyet beveger seg opp eller ned, ofte referert til som tonehøyde. Pitching moment er en måling av bevegelsen opp og ned for forskjellige luftvinkler over vingene, kjent som angrepsvinkel.
De fleste fastvingede fly har to eller fire vinger omtrent halvveis langs flykroppen, som er hoveddelen av flyet. Vinger har bevegelige luftveier som beveger vingene opp eller ned, kjent som å rulle flyet. Det er en horisontal stabilisator med et bevegelig heispanel i halen eller baksiden av flykroppen for å kontrollere stigningen opp eller ned. Den horisontale stabilisatoren ser ofte ut som en mindre vinge på hver side av halen i en flat eller horisontal stilling.
En vertikal stabilisator med et bevegelig rorpanel plasseres vertikalt opp fra den horisontale stabilisatoren for å bevege nesen frem og tilbake, som er girkontroll. Alle bevegelige flater er koblet til et pilotkontrollhjul eller -pinne og til rorpedaler som styres av pilotens føtter. Piloten kan banke eller rulle, vri til venstre og høyre, og gjeve eller bevege nesen frem og tilbake med kontrollene.
Hvis flyet beveger seg opp eller ned fra bevegelse i heisen, strøm fra motoren eller værturbulens, endres angrepsvinkelen for luft som strømmer både over vingene og den horisontale stabilisatoren. Den horisontale stabilisatoren er designet som en opp-ned-vinge, og den skaper et stigende øyeblikk oppover for å tvinge nesen ned. Andre deler av flyet prøver å skyve nesen oppover på grunn av aerodynamiske krefter, som er effekter av luft som beveger seg over de forskjellige overflatene.
Krefter skapt av den horisontale stabilisatoren blir ofte referert til som dreiemoment, som er en måling av kraften ganger avstanden fra et rotasjonspunkt. Rotasjonspunktet på fly er normalt tyngdepunktet, som er et tenkt punkt der flyet kan løftes og være i perfekt balanse. Passasjervekt, bagasje og drivstoff vil endre tyngdepunktet eller CG, og beregninger blir gjort av piloter for å bestemme at flyene deres flyr innenfor et akseptabelt CG-område.
Stigningsøyeblikket skapt av den horisontale stabilisatoren oppstår fra en vinge som er mye mindre enn hovedvingene. Dette er mulig på grunn av momentberegningen. For en ønsket mengde kraft kan vingen være mindre fordi den er lenger borte fra tyngdepunktet. Nesten alle fly har en lang hale med horisontale og vertikale stabilisatorer helt til slutt av denne grunn.
Når angrepsvinkelen blir for stor, vil ikke lenger luft flyte jevnt over vingens topp og bunn. Det oppstår turbulens, luften strømmer ikke lenger langs vingen, og vingen skaper ikke løft. Dette er kjent som en aerodynamisk bås, og flyet kan ikke lenger opprettholde nivåflyging. CG-serien er nøye designet og testet av produsenter slik at et flys nese vil falle når en bås oppstår. Dette gjør det mulig for flyet å få fart og gjenopprette luftstrømmen over vingene og halen, og er forårsaket av flyets utformede pitching-øyeblikk.
Hvis en pilot feilaktig legger for mye vekt bakover før flyging, kan det hende at et fly ikke kommer seg fra en bås. Den horisontale stabilisatoren kan ikke utvikle nok kraft til å overvinne overflødig vekt og senke nesen. Dette er kjent som en bakre eller bakre CG-tilstand, og er veldig farlig hvis den ikke blir korrigert av piloten.
Stigningsøyeblikket kan også endre seg fra aerodynamiske effekter som oppstår nær bakken, kalt bakkeeffekt. Jordeffekt er forårsaket av endringer i måten luften beveger seg over og under vingene, og påvirker løfte- og toningsøyeblikket. Dette kan føre til at nesen slår seg rett før landing og bidrar til ulykker hvis ikke piloten forstår det.