4.4.1 Pituusvakavuus

Pituusvakavuudella tarkoitetaan koneen vakavuutta korkeusperäsimen vaikutustasossa eli x, z-tasossa. Koneen käyttäytyminen sen jälkeen, kun puuska on nostanut nokan ylös, osoittaa koneen pituusvakavuuden. Mikäli kone palaa nopeasti tasaiseen lentoon, niin se on vakaa, mutta mikäli se jää koukkimaan pitkäksi ajaksi, se ei ole vakaa. Erikoisesti mittarilento-olosuhteissa on tärkeää, että kone on vakaa, sillä ohjaajan huomio on kiinnittynyt ennen kaikkea oikean reitin ja korkeuden säilyttämiseen eikä häneltä välttämättä liikene tarkkaavaisuutta koneen heikon vakavuuden korjaamiseen, Epävakaista koneista ohjaajat usein sanovat "On kuin istuisi munan päällä". On selvää, että jatkuva liika valppaus rasittaa ja aiheuttaa vaaraa lentoturvallisuudelle. Äärimmäisenä tapauksena on tietysti se, että kone on suorastaan epävakaa, jolloin lentäminen on ehdottomasti vaarallista sekä määräysten vastaista. Huolimaton kuormaus eli taka­painoisuus on yleisin syy epävakauteen. Seuraavassa tarkastelemme lähemmin koneen pituus­vakavuuteen vaikuttavia tekijöitä. Palautetaan ensin mieleen koneen momenttikerroin

CM = M / (q S c ), jossa q = kineettinen paine, S = siiven pinta-ala ja c = siiven keskileveys.

M = koneen massakeskipisteeseen vaikuttavien momenttien summa eli siipi, runko ja peräsin yhdessä.

CM = momenttikerroin y-akselin suhteen

Jos CM tai M on positiivinen, niin nokka nousee ja päinvastoin. Momenttikerroin on 0 silloin, kun kone on tasapainotilassa (lentää suoraan). Lentonopeus tai nostovoimakerroin muuttavat momenttikerrointa. Seuraavassa kuvassa on pystyakselilla momenttikerroin ja vaaka-akselilla nostovoimakerroin.

Momenttikertoimen riippuvuus nostovoimakertoimesta. Mikäli kone lentää nostovoima­kertoimella, jolla CM = 0, se on tasapainossa eikä pyri muuttamaan nostovoimakerrointa, mutta pisteessä a, jossa CM > 0 eli positiivinen, momentti aiheuttaa nokan nousun ja samalla CL :n kasvun, kunnes saavutetaan tasapainotila, jossa CM = 0. Koska kone palaa aina samaan nostovoimakertoimen arvoon, se on stabiili.

Kuva: Koneen vakavuus esitettynä momenttikertoimen CM ja nostovoimakertoimen CL avulla. Esimerkiksi painopisteen paikka vaikuttaa kuvaajien kallistukseen. CM-kuvaajan jyrkkyys osoittaa vakavuusasteen. Voimakkaasti laskeva kuvaaja vastaa erittäin vakaata konetta ja loiva vähemmän vakaata. Jos kuvaaja on nouseva, kone on epävakaa ja suorastaan mahdoton lentää.