Staattinen vakaus vs. dynaaminen vakaus
Yleensä ilma-aluksen vakaus määritellään ilma-aluksen kyvyksi kestää tietyt määrätyt lentoolosuhteet. Vakauden käsite liittyy läheisesti lentokoneen tasapainoon. Jos ilma-alukseen kohdistuvat nettovoimat ja momentit ovat nolla, ilma-alus on tasapainossa kyseisessä lentotilassa; eli nosto on yhtä suuri kuin paino, työntövoima vastaa vastusta, eikä lentokoneeseen vaikuta voimamomenttia.
Mitä on staattinen vakaus?
Kun lentokoneessa tapahtuu jonkinlaista turbulenssia (tai jonkinlaista staattista epätasapainoa) tasapainolennon aikana, nokka kallistuu hieman ylös tai alas (hyökkäyskulma kasvaa tai pienenee), tai siinä tapahtuu pieni muutos lentoasenteessa. Lentokoneeseen vaikuttavat lisävoimat, eikä se ole enää tasapainotilassa.
Jos lentokone jatkaa suunnan nostamista häiriön jälkeen, lentokoneen sanotaan olevan staattisesti epävakaa. Jos lentoasennossa ei enää tapahdu muutoksia ja jos lentokone säilyttää asennon, mikä tarkoittaa, että koneeseen ei kohdistu nettovoimia tai momentteja myös uudessa suunnassa, ilma-aluksen sanotaan olevan staattisesti neutraali. Jos ilma-alukseen syntyy voimia siten, että häiriötä aiheuttavat voimat torjutaan ja lentokone saavuttaa alkuperäisen asemansa, ilma-aluksen sanotaan olevan staattisesti vakaa.
Lento-aluksissa otetaan huomioon kolmen tyyppinen mittastabiilius. Nämä ovat pitkittäinen vakaus, joka koskee kallistusliikettä, suuntavakaus, joka koskee kääntöliikettä, ja sivuttaisvakaus, joka koskee vierintäliikettä. Usein pituussuuntainen vakaus ja suuntavakaus liittyvät läheisesti toisiinsa.
Mitä on dynaaminen vakaus?
Jos lentokone on staattisesti vakaa, se voi joutua kolmen tyyppiseen värähtelevään liikkeeseen lennon aikana. Epätasapainon ilmaantuessa lentokone yrittää säilyttää asemansa ja saavuttaa tasapainoaseman vaimenevien värähtelyjen sarjan kautta, ja lentokoneen sanotaan olevan dynaamisesti vakaa. Jos lentokone jatkaa värähtelevää liikettä ilman suuruuden vaimenemista, ilma-aluksen sanotaan olevan dynaamisesti neutraalissa. Jos värähtelyliikkeen suuruus kasvaa ja lentokoneen suunta alkaa muuttua nopeasti, ilma-aluksen sanotaan olevan dynaamisesti epävakaa.
Staattisesti ja dynaamisesti vakaa lentokone voidaan lentää kädet pois, ellei lentäjä halua muuttaa lentokoneen tasapainotilaa.
Mitä eroa on (lentokoneiden) dynaamisen ja staattisen vakauden välillä?
• Ilma-aluksen staattinen vakaus kuvaa ilma-aluksen taipumusta ja pyrkimystä säilyttää alkuperäinen asemansa, kun siihen kohdistuu epätasapainoisia voimia tai momentteja, jotka vaikuttavat lentokoneeseen.
• Dynaaminen vakaus kuvaa liikkeen muotoa, jonka staattisessa vakaudessa oleva lentokone kokee, kun se yrittää palata alkuperäiseen asentoonsa.
Kaaviolähteet: NASA
