4.4.2 Massakeskipisteen vaikutus vakavuuteen

Massakeskipiste (painopiste) on määräävin tekijä, joka vaikuttaa koneen pituusvakavuuteen. Koska ohjaaja valvoo massakeskipisteen säilymistä koneen lentokäsikirjan ilmoittamalta alueella, on hän samalla avainasemassa määrättäessä koneen lennonaikaista vakavuutta. Yleisesti voidaan sanoa, että liian takana oleva massakeskipiste tekee koneen epävakaaksi. Liian edessä oleva massakeskipiste tekee koneen liian vakaaksi, mikä saattaa aiheuttaa sen, ettei korkeusperäsinteho riitä laskun loppuvetoon vaan istumisnopeus on liian suuri, mikä voi ylikuormittaa nokkatelinettä tai aiheuttaa kannuspyöräkoneen nokilleen menon. Seuraavassa kuvassa on esitetty massakeskipisteen vaikutus koneen vakavuuteen. Kuvaajan ja CL-akselin leikkauspiste osoittaa CL :n arvon, jolla tasapainotila saavutetaan. On muistettava, että CL :n arvo ei koskaan voi olla suurempi kuin CLmaks, joten leikkauspisteen on oltava tätä arvoa pienemmällä alueella. Toisaalta ei vakavuus saa olla liian suuri (kuvaaja jyrkkä), joten jäljelle jää varsin rajoitettu alue, missä massakeskipiste saa olla. Kuvan tapauksessa oikea paikka olisi noin 20% - 30% siiven etureunasta.

Havaitaan, että massakeskipisteen siirtyminen taaksepäin aiheuttaa epästabiilisuutta. Koska massakeskipistealueen sallittu vaihteluraja riippuu siiven keskimääräisestä leveydestä c, niin on kiinnitettävä erikoista huomiota kuormaukseen varsinkin lennettäessä kapeasiipisellä koneella. Jos siiven leveys on 1 m ja sallittu vaihtelualue esimerkiksi 30 - 40 % siiven leveydestä eli 10 cm. Purjekoneessa joudutaan joskus käyttäämään lisäpainoa nokassa, jos pilotti on hyvin kevyt. Kuormattaessa pienkonetta on tarkistettava matkustajien todellisest painot ja sijoitukset koneessa, jottei koneesta tule takapainoista. 

Siirtämällä painopistettä eteenpäin lisätään vakavuutta. Sallittu painopisteen vaihteluraja on ilmoitettu koneen käsikirjassa ja sitä on noudatettava. Liian takana oleva painopiste aiheuttaa epävakautta, jolloin koneesta tulee hyvin epävakaa ja vaikeasti lennettävä. Kone on staattisesti vakaa, jos nokan laskiessa nopeus kiihtyy ja nokka nousee. Mikäli näin syntynyt aaltoliike tasoittuu tasaiseksi lennoksi kone on myös dynaamisesti vakaa. Vakavuuden luonne näkyy momenttikertoimen kuvaajan kaltevuudesta siten, että mitä jyrkemmin momenttikerroin pienenee CL :n kasvaessa, sitä vakaampi kone on.

sivu86kuva2
Kuva: Massakeskipisteen vaikutus koneen pituusvakavuuteen.