Hukum Bernoulli tentang aliran dan tekanan udara
Pesawat berbadan lebar dengan sistim penggerak mesin turbo
Pesawat bisa terbang ke segala arah, menanti gerak kemudi pilot. Kalau kemudi diputar ke kiri, pesawat akan banking ke kiri. Demikian pula sebaliknya. Gerakan ini ditentukan bilah aileron di kedua ujung sayap utama. Lalu, jika pedal kiri atau kanan diinjak, pesawat akan bergerak maju ke kiri atau ke kanan. Dalam hal ini yang bergerak adalah bilah rudder.Posisinya di belakang sayap tegak (di ekor).
Berbeda jika gagang kemudi di tarik atau didorong. Pesawat akan menanjak atau menukik. Penentu gerakan ini adalah bilah kemudi elevator yang terletak di kedua bilah sayap ekor horizontal.
Pesawat terbang dapat terangkat ke udara karena
kelajuan udara yangmelalui sayap pesawat tersebut, berbeda dengan roket
yang terangkat ke atas karena aksi-reaksi antara gas yang disemburkan
roket dengan roket itu sendiri. Roket menyemburkan gas ke belakang (ke
bawah), sebagai reaksinya gas mendorong roket ke atas. Jadi roket tetap
dapat terangkat ke atas meskipun tidak ada udara, pesawat terbang
tidak dapat terangkat jika tidak ada udara.
Penampang sayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yang lebih tajam dari pada bagian depan, dan sisi bagian atas yang lebih melengkung dari pada sisi bagian bawahnya. Gambar di bawah adalah bentuk penampang sayap yang disebut dengan aerofoil.
Penampang sayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yang lebih tajam dari pada bagian depan, dan sisi bagian atas yang lebih melengkung dari pada sisi bagian bawahnya. Gambar di bawah adalah bentuk penampang sayap yang disebut dengan aerofoil.
Garis arus pada sisi bagaian
atas lebih rapat daripada sisi bagian bawahnya, yang berarti laju
aliran udara pada sisi bagian atas pesawat (v2) lebih besar daripada
sisi bagian bawah sayap (v1). Sesuai dengan asas Bernoulli
Tekanan pada sisi bagian atas
pesawat (p2) lebih kecil daripada sisi bagian bawah pesawat (p1) karena
laju udara lebih besar. Beda tekanan p1 – p2 menghasilkan gaya angkat
sebesar: , dengan A merupakan luas penampang total sayap jika nilai p1 – p2 dari persamaan gaya angkat diperoleh , , dengan ρ adalah massa jenis udara.
Pesawat dapat terangkat keatas
jika gaya angkat lebih besar daripada berat pesawat, jadi apakah suatu
pesawat dapat atau tidak tergantung pada berat pesawat, kelajuan
pesawat dan ukuran sayapnya. Makin besar kecepatan pesawat, makin
kecepatan udara dan ini berarti bertambah besar sehingga gaya angkat Jika
pesawat telah berada pada ketinggian tertentu dan pilot ingin
mempertahankan ketinggiannya (melayang di udara), maka kelajuan pesawat
harus diatur sedemikian rupa sehingga gaya angkat sama dengan berat
pesawat
Penerapan Hukum Bernoulli untuk mendesain pesawat terbang
Pesawat terbang dirancang sedemikian rupa
sehingga hambatan udaranya sekecil mungkin. Pesawat pada saat terbang
akan menghadapi beberapa hambatan, diantaranya hambatan udara, hambatan
karena berat badan pesawat itu sendiri, dan hambatan pada saat
menabrak awan. Setelah dilakukan perhitungan dan rancangan yang akurat
dan teliti, langkah selanjutnya adalah pemilihan mesin penggerak
pesawat yang mampu mengangkat dan mendorong badan pesawat.
Pada dasarnya, ada empat buah gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang yang sedang mengangkasa.
Pada dasarnya, ada empat buah gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang yang sedang mengangkasa.
- Berat pesawat yang disebabkan oleh gaya gravitasi bumi.
- Gaya angkat yang disebabkan oleh bentuk pesawat.
- Gaya ke depan yang disebabkan oleh gesekan udara.
- Gaya hambatan yang disebabkan oleh gesekan udara
Jika pesawat hendak bergerak mendatar dengan
suatu percepatan, maka gaya ke depan harus lebih besar daripada gaya
hambatan dan gaya angkat harus sama dengan berat pesawat. Jika pesawat
hendak menambah ketinggian yang tetap, maka resultan gaya mendatar dan
gaya vertical harus sama dengan nol. Ini berarti bahwa gaya ke depan
sama dengan gaya hambatan dan gaya angkat sama dengan berat pesawat.
Jenis-jenis mesin pesawat terbang
Pesawat terbang digerakan oleh sebuah sistem
penggerak yang mampu mengangkat dan mendorong pesawat ke udara.
Pemilihan sistem penggerak didasarkan pada besar kecilnya ukuran
pesawat terbang. Adapun jenis-jenis mesin pesawat terbang adalah
sebagai berikut:
Turbo Propeller
Pada awal-awal dioperasikannya pesawat komersial
tahun 1950, sistem penggerak yang digunakan adalah turbo propeller
atau yang biasa disebut dengan turboprop, yakni gabungan antara
propeller (kipas) untuk menghisap udara masuk ke ruang bakar dengan
turbin yang tertutup casing, sedangkan penggunaan mesin turboprop
pesawat militer dimulai awal tahun 1930.
Turbo Jet
Pengembangan sistem penggerak pesawat terbang
mengalami peningkatan yang cukup berarti dengan dikembangkannya mesin
turbo jet, di mana propeller yang berfungsi untuk menghisap udara
digantikan dengan kompresor bertekanan tinggi yang tertutup casing
mesin menyatu dengan ruang bakar dan turbin pesawat. Dari gambar di
bawah terlihat bagian-bagian dari mesin turbo jet, yang terdiri dari
air inlet (saluran udara), sirip compressor dan sirip stator, saluran
bahan bakar (fuel in), ruang pembakaran (combuster), daun turbin dan
saluran buang (exhaust).
Pesawat berbadan lebar dengan sistim penggerak mesin turbo
Sistem kemudi pesawat terbang
Sistem kemudi pesawat terbang dipergunakan
untuk melakukan manuver. Pada saat pesawat akan berbelok ke arah kanan
maka daun kemudi digerakkan ke arah kiri, begitu juga saat pesawat akan
bermanuver ke kiri, maka daun kemudi digerakkan ke arah kiri. Bagian
belakang pesawat terdapat kemudi yang dirancang secara horizontal dan
vertical.
Pesawat bisa terbang ke segala arah, menanti gerak kemudi pilot. Kalau kemudi diputar ke kiri, pesawat akan banking ke kiri. Demikian pula sebaliknya. Gerakan ini ditentukan bilah aileron di kedua ujung sayap utama. Lalu, jika pedal kiri atau kanan diinjak, pesawat akan bergerak maju ke kiri atau ke kanan. Dalam hal ini yang bergerak adalah bilah rudder.Posisinya di belakang sayap tegak (di ekor).
Berbeda jika gagang kemudi di tarik atau didorong. Pesawat akan menanjak atau menukik. Penentu gerakan ini adalah bilah kemudi elevator yang terletak di kedua bilah sayap ekor horizontal.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar