Flygplan som rör sig genom luften utvecklar lyft, eller en kraft uppåt som övervinner vikten, genom att luft rör sig över vingarna. Ett sätt som ett flygplan rör sig är när nosen eller fronten på flygplanet rör sig uppåt eller nedåt, ofta kallad pitch. Pitching moment är ett mått på rörelsen upp och ner för olika luftvinklar över vingarna, så kallad attackvinkel.
De flesta flygplan med fast vingar har två eller fyra vingar ungefär halvvägs längs flygkroppen, som är huvuddelen av planet. Vingar har rörliga skevroder som flyttar vingarna uppåt eller nedåt, så kallade att rulla flygplanet. Det finns en horisontell stabilisator med en rörlig hisspanel på baksidan eller baksidan av flygkroppen för att styra stigningen uppåt eller nedåt. Den horisontella stabilisatorn ser ofta ut som en mindre vinge på varje sida av svansen i ett plant eller horisontellt läge.
En vertikal stabilisator med en rörlig roderpanel placeras vertikalt upp från den horisontella stabilisatorn för att flytta nosen fram och tillbaka, vilket är girkontroll. Alla rörliga ytor är kopplade till ett pilotkontrollhjul eller stick och till roderpedaler som styrs av pilotens fötter. Piloten kan kränga eller rulla, svänga vänster och höger och gira eller flytta nosen fram och tillbaka med reglagen.
Om flygplanet rör sig upp eller ner från rörelse i hissen, kraft från motorn eller väderturbulens, ändras attackvinkeln för luft som strömmar både över vingarna och horisontell stabilisator. Den horisontella stabilisatorn är designad som en upp och nedvänd vinge, och den skapar ett stigningsmoment uppåt för att tvinga ner nosen. Andra delar av flygplanet försöker trycka nosen uppåt på grund av aerodynamiska krafter, som är effekter av luft som rör sig över de olika ytorna.
Krafter som skapas av den horisontella stabilisatorn kallas ofta för vridmoment, vilket är ett mått på kraften gånger avståndet från en rotationspunkt. Rotationspunkten på flygplan är normalt tyngdpunkten, vilket är en imaginär punkt där flygplanet skulle kunna lyftas och vara i perfekt balans. Passagerarvikt, bagage och bränsle kommer att ändra tyngdpunkten eller CG, och beräkningar görs av piloter för att fastställa att deras flygplan flyger inom ett acceptabelt intervall för CG.
Stigningsmomentet som skapas av den horisontella stabilisatorn uppstår från en vinge som är mycket mindre än huvudvingarna. Detta är möjligt på grund av vridmomentberäkningen. För en önskad mängd kraft kan vingen vara mindre eftersom den är längre bort från tyngdpunkten. Nästan alla flygplan har en lång svans med horisontella och vertikala stabilisatorer längst ut av denna anledning.
När anfallsvinkeln blir för stor kommer luften inte längre att flöda smidigt över vingens topp och botten. Turbulens uppstår, luften strömmar inte längre längs vingen och vingen skapar inte lyft. Detta är känt som ett aerodynamiskt stall, och planet kan inte längre upprätthålla en nivåflygning. CG-serien är noggrant designad och testad av tillverkare så att ett flygplans nos faller när ett stall uppstår. Detta gör att planet kan få fart och återställa luftflödet över vingarna och svansen, och orsakas av flygplanets designade stigningsmoment.
Om en pilot av misstag lägger för mycket vikt bakåt före flygning, kanske ett flygplan inte återhämtar sig från ett stall. Den horisontella stabilisatorn kan inte utveckla tillräckligt med dragkraft för att övervinna övervikt och sänka nosen. Detta är känt som ett bakre eller bakre CG-tillstånd och är mycket farligt om det inte korrigeras av piloten.
Pitching-momentet kan också ändras från aerodynamiska effekter som uppstår nära marken, så kallad markeffekt. Markeffekten orsakas av förändringar i hur luften rör sig över och under vingarna, och påverkar lyft- och pitchmomentet. Detta kan göra att nosen faller ner precis innan landning och bidra till olyckor om piloten inte förstår det.