Mikä on momentin reaktio?

Vääntömomenttireaktio vastaa Newtonin kolmatta kulmajärjestelmiä koskevaa lakia. Se on seurausta kulmamomentin säilymisen laista. Helikoptereissa se saa muun ajoneuvon pyörimään terien vastakkaiseen suuntaan. Polkupyörissä ja moottoripyörissä se antaa ajajille mahdollisuuden tehdä pyörä.

Newtonin kolmas laki, jonka on kehittänyt englantilainen matemaatikko ja fyysikko Isaac Newton, sanoo, että jokaiselle toiminnalle on samanlainen ja päinvastainen reaktio. Tätä lakia käytetään yleensä lineaaristen voimien yhteydessä, mutta sitä sovelletaan myös kulma- tai pyöriviin järjestelmiin. Voiman kulma -analogia on vääntömomentti. Samalla tavalla kuin lineaarinen voima voi kiihdyttää massaa lineaarisesti, vääntömomentti voi aiheuttaa massan kulmakiihtyvyyden. Vääntömomentin reaktiota kutsutaan vääntömomentiksi.

Tämän reaktion hallinta on olennainen osa helikopterin lentämistä. Helikopteri tuottaa hissin pyörimällä teräsarjaa, joka ohjaa ilmaa alaspäin. Tämän alaspäin suuntautuvan voiman sama ja vastakkainen reaktio ilmaan on helikopterin ylöspäin suuntautuva voima. Pyöriviin teriin liittyy myös sama ja päinvastainen reaktio. Kun moottori pyörii teriä yhteen suuntaan, helikopterin loppuosa pyrkii pyörimään toiseen.

Helikopterin hännän roottori torjuu vääntömomenttireaktion, jonka moottori yrittää pyörittää päälavat. Se koostuu yleensä pienemmästä teräsarjasta, joka on suunnattu puhaltamaan ilmaa vaakasuunnassa. Kun hännän roottorin tuottama voima poistaa täsmälleen vääntömomenttireaktion, helikopteri voi saavuttaa vakaan lennon. Ilman hännän roottoria tavallinen helikopteri alkaa pyöriä hallitsemattomasti päälapojen vastakkaiseen suuntaan.

Boeing CH-47 Chinook on helikopteri, joka ratkaisee vääntömomentin ongelman eri tavalla. Se käyttää kahta vertailukelpoista teräsarjaa, joita kutsutaan tandemroottoriksi ja jotka pyörivät vastakkaisiin suuntiin. Vaikka jokaisen roottorin pyöriminen tuottaa oman vääntöreaktionsa, molemmat reaktiot kumoavat toisensa. Tandem -roottorimallia käytetään monissa helikoptereissa, joiden on nostettava raskaita taakkoja.

Vääntömomentti on tärkeä myös maanpäällisille ajoneuvoille. Moottoripyörä toimii vääntämällä vääntöä takapyörään. Pienillä kiihtyvyyksillä vääntömomentti ei riitä voittamaan moottoripyörän etuosan painoa. Kun kuljettaja antaa kuitenkin tarpeeksi kaasua, reaktio voi aiheuttaa moottoripyörän etuosan nousemisen maasta tai pyörän. Jopa ilman kosketusta maahan, muu moottoripyörä pyrkii pyörimään vastakkaiseen suuntaan kuin kiihtyvä takapyörä.