Avião: Momento e Braço de Momento
Um estudo da física mostra que um corpo que é livre para girar sempre girará em torno de seu CG. Em termos aerodinâmicos, a medida matemática da tendência de uma aeronave girar em torno de seu CG é chamada de “momento”. Diz-se que um momento é igual ao produto da força aplicada pela distância na qual a força é aplicada. (Um braço de momento é a distância de um datum [ponto de referência ou linha] até a força aplicada.) Para cálculos de peso e balanceamento da aeronave, “momentos” são expressos em termos da distância do braço vezes o peso da aeronave, ou simplesmente, polegadas-libras.
Os projetistas de aeronaves localizam a posição dianteira e traseira do CG da aeronave o mais próximo possível do ponto de 20% da corda aerodinâmica média (MAC). Se a linha de empuxo for projetada para passar horizontalmente pelo CG, ela não fará com que a aeronave incline quando a potência for alterada, e não haverá diferença de momento devido ao empuxo para uma condição de voo ligado ou desligado. Embora os projetistas tenham algum controle sobre a localização das forças de arrasto, eles nem sempre são capazes de fazer com que as forças de arrasto resultantes passem pelo CG da aeronave. No entanto, o único item sobre o qual eles têm maior controle é o tamanho e a localização da cauda. O objetivo é fazer com que os momentos (de empuxo, arrasto e sustentação) sejam os menores possíveis e, pela localização adequada da cauda,
O piloto não tem controle direto sobre a localização das forças que atuam na aeronave em voo, exceto controlar o centro de sustentação alterando o AOA. O piloto pode controlar a magnitude das forças. Tal mudança, no entanto, envolve imediatamente mudanças em outras forças. Portanto, o piloto não pode alterar independentemente a localização de uma força sem alterar o efeito de outras. Por exemplo, uma mudança na velocidade do ar envolve uma mudança na sustentação, bem como uma mudança no arrasto e uma mudança na força para cima ou para baixo na cauda. À medida que forças como turbulência e rajadas atuam para deslocar a aeronave, o piloto reage fornecendo forças de controle opostas para neutralizar esse deslocamento.
Algumas aeronaves estão sujeitas a alterações na localização do CG com variações de carga. Dispositivos de compensação, como abas de compensação do elevador e estabilizadores horizontais ajustáveis, são usados para neutralizar os momentos estabelecidos pela queima de combustível e carregamento ou descarregamento de passageiros ou carga.
