Gaya angkat Pesawat.doc

8/18/2019 Gaya angkat Pesawat.doc

1/6

Ada 4 gaya yang bekerja pada pesawat udara selama penerbangan yaitu Gaya

angkat ( LIFT) atau gaya keatas, Gaya berat ( WEIGT ) atau gaya kebawa!,

selanjutnya Gaya maju ( T"#$T ) serta Gaya ke belakang ( %"AG )& %ua gaya

berikut dapat muda! dipa!ami& Gaya berat ( WEIGT ) bekerja menarik benda

kembali ke bumi, sebagai 'nt! apabila kita melemparkan batu ke atas maka akan

jatu!& Gaya lain yang bekerja pada pesawat selama di udara yaitu LIFT dan T"#$T

yang keduanya merupakan kun'i untuk penerbangan& Gayagaya tersebut le! para

peran'ang pesawat diper!itungkan untuk mengatasi %"AG dan WEIGT& Gaya

angkat ( LIFT ) di!asilkan le! permukaan sayap yang diran'ang agar tekanan udara

di atas permukaan lebi! ke'il dari bagian bawa!& Gayagaya lain yang bekerja untukmenjaga agar pesawat tetap berada di udara yaitu T"#$T& Gaya ini menarik

pesawat keara! depan, biasanya gaya ini diperle! dari putaran balingbaling

( *"+*ELLE" ) mesin atau drngan mesin jet& Gaya maju ( T"#$T ) dan gaya

angkat ( LIFT ) akan bekerja bersamaan untuk menarik pesawat keara! depan dan

meninggalkan darat&

adi, untuk pesawat udara, engine berungsi memberikan gaya drng agar pesawat

dapat bergerak maju& Akibat gerak maju pesawat maka terjadi gerakan relati udara di

permukaan sayap& %engan bentuk gemetri airil tertentu dan sudut serang sayap

(angel atta'k) tertentu maka akan meng!asilkan suatu karakteristik aliran udara

dipermukaan sayap yang kemudian akan men'iptakan beda tekanan dipermukaan atas

dan permukaan bawa! sayap yang kemudian membangkitkan gaya angkat yangdibutu!kan untuk terbang&

gaya angkat pesawat terbang (juga layangan) terjadi, karena aliran udara diatas

dan dibawa! sayap nya (yg sengaja dibentuk sbg prile) berbeda-yg diatas sayap,

karena melewati bentuk yg meleng kung lalu akan menempu! jarak yg lebi! jau!,

se!ingga tekanannya kebidang sayap turun& $edang kan aliran udara yg leat dibawa!

sayap, karena melalui jarak yg lebi! dekat, tekanannya akan relati bertamba!

(disebut sebagai lit), se!ingga akan mengangkat badan pesawat&*ada saat pesawat

akan take , maka daya angkat ini lebi! diperbesar lagi dgn mengaktikan lap, yg

akan membelkkan alir an udara kebawa!, se!ingga timbul gaya angkat yg lebi! lagi,

utk membantu pesawat mengatasi gra.itasi /umi& /esarnya Lit Fr'e merupakanungsi dari ke'epatan aliran udara, spe'&graity media, luasnya lit plane (dlm !al ini

sayap pesawat)&$ebagai 'atatan- ini merupakan !ukum dasar, pada pesawat tempur,

lebar plane dipersempit, agar memperke'il dragg (!ambatan), tetapi, ke'epatan alir

media (d!i- udara) dipertinggi dgn memberikan ke'epatan yg tinggi pd pesawat&


2/6

Gaya hambat udara

Gaya hambat udara (drag) merupakan gaya yang disebabkan oleh molekul-

molekul dan partikel-partikel di udara. Gaya ini dialami oleh benda yangbergerak di udara. Pada benda yang diam, gaya hambat udara nol. Ketika

benda mulai bergerak, gaya hambat udara ini mulai muncul, yang arahnya

berlawanan dengan arah gerak, bersifat menghambat gerakan (itu sebabnya

gaya ini disebut gaya hambat udara). Semakin cepat benda bergerak,

semakin besar gaya hambat udara ini. Agar benda bisa terus bergerak maju

saat terbang, diperlukan gaya yang bisa mengatasi hambatan udara tersebut,

yaitu gaya dorong (thrust) yang dihasilkan oleh mesin. Supaya kita tidak perlu

menghasilkan thrust yang terlalu besar (bisa-bisa jadi tidak ekonomis), kita

harus mencari cara untuk mengurangi drag. Salah satu caranya adalah

dengan menggunakan desain yang streamline (ramping).

Supaya bisa terbang, kita perlu gaya yang bisa mengatasi gaya berat akibat

tarikan gravitasi bumi. Gaya ke atas (lift) ini harus bisa melawan tarikan

gravitasi bumi sehingga benda bisa terangkat dan mempertahankan posisinya

di angkasa. Di sinilah tantangannya! Kita harus melawan gravitasi!

Bagaimana caranya? Ini saatnya memanfaatkan bantuan dari fisikawan-

fisikawan legendaris: Isaac Newton, Bernoulli, dan Coanda. Ketiganya bekerja

sama menjawab tantangan ini!

Isaac Newton yang terkenal dengan ketiga persamaan geraknya

menyumbangkan hukum III Newton tentang Aksi-Reaksi (Gambar 2). Sayap

pesawat merupakan bagian terpenting dalam menghasilkan lift. Pada Gambar

2 kita melihat aliran udara di atas dan di bawah sayap pesawat.

Partikel-partikel udara menabrak bagian bawah sayap pesawat. Partikel-

partikel yang menabrak ini lalu dipantulkan ke bawah (ke arah tanah). Udara

yang menghujani tanah ini merupakan gaya AKSI. Nah, ini baru aksi yang

disebabkan proses yang terjadi di bagian bawah sayap.

Di bagian atas sayap, ada proses lain yang juga menghasilkan aksi. Di sinilah

Bernoulli dan Coanda "bekerja sama". Sewaktu udara akan mengalir di

bagian atas sayap, tekanannya sebesar P1. Ketika udara melewati bagian

lengkung pesawat, tekanan udara di daerah itu turun menjadi P2.

Menurut Coanda, udara yang melewati permukaan lengkung akan mengalir

sepanjang permukaan itu (dikenal sebagai Efek Coanda). Ini dibuktikan ketika


3/6

kita meletakkan lilin menyala di depan sebuah botol. Ketika lilin ditiup dari

belakang botol, aneh, ternyata lilin di depan botol itu akan mati. Coanda

bilang, hal ini disebabkan udara yang kita tiup mengalir mengikuti permukaan

lengkung botol lalu meniup api lilin hingga mati. Udara yang melewati bagian

atas sayap ini mirip udara yang bergerak sepanjang botol. Udara ini akanmengalir sepanjang permukaan atas sayap hingga mencapai ujung bawah

sayap (Gambar 2).

Di ujung bawah sayap itu, partikel-partikel udara bergerombol dan bertambah

terus sampai akhirnya kelebihan berat dan berjatuhan (downwash). Siraman

udara atau downwash ini juga merupakan komponen gaya AKSI. Tanah yang

menerima gaya aksi ini pasti langsung memberikan gaya REAKSI yang

besarnya sama dengan gaya aksi tetapi berlawanan arah. Karena gaya

aksinya menuju tanah (ke arah bawah), berarti gaya reaksinya ke arah atas.

Gaya reaksi ini memberikan gaya angkat (lift) yang bisa mengangkat pesawat

dan mengalahkan gaya berat akibat tarikan gravitasi bumi. Sumber gaya

angkat (lift) yang lain adalah perubahan tekanan udara di P2.

Untuk bermanuver di udara, pesawat harus memperhatikan semua gaya

aerodinamika tersebut. Jika ingin terbang pada kecepatan dan ketinggian

konstan, maka resultan gaya-gaya tersebut harus nol. Ini berarti gaya dorong

(B) harus sama besar dengan gaya hambat udara (D), dan gaya angkat ke

atas (A) harus sama besar dengan gaya berat benda (C). Kalau kita ingin

menambah kecepatan, kita harus menambah gaya dorong sehingga B $> D.

Kalau hambatan dari udara lebih besar dari gaya dorong yang dihasilkan

mesin (B $< D), maka kecepatan pasti berkurang. Jika kita ingin menambah

ketinggian, kita hanya perlu menambah gaya angkat supaya A $> C,

sebaliknya jika kita ingin mengurangi ketinggian, kita hanya perlu mengurangigaya angkat (A $< C). Kadang-kadang pesawat terbang bahkan mengurangi

gaya berat dengan cara membuang sebagian bahan bakarnya jika akan

melakukan pendaratan darurat. Konsepnya sangat sederhana, kan?

Nah, itu konsep yang "mengangkat" pesawat dari tanah dan menjaganya

tetap stabil di udara. Pada pesawat model, besarnya gaya dorong bisa diatur

dengan menggunakan remote control atau radio control. Alat kendali jarak

jauh pada pesawat model ini merupakan alat pemancar sinyal radio

(transmitter).


4/6

Pemancar dilengkapi baterai sebagai sumber tenaga untuk mengirimkan

sinyal. Baterai ini bisa juga diisi ulang seperti baterai telepon seluler. Alat

pemancar ini berfungsi untuk mengirimkan sinyal radio pada frekuensi

tertentu, yang berisi instruksi untuk menggerakkan mesin/kendali pesawat.

Sewaktu kita menggerakkan tombol-tombol pada alat kendali itu, terbentuklah

rangkaian listrik yang tertutup. Rangkaian listrik ini akan mengirimkan sinyal

berupa gelombang radio. Frekuensi gelombang radio yang biasa digunakan

untuk pesawat-pesawat model ini berkisar pada 72 MHz (1 MHz = 106 Hz).

Sinyal radio yang berupa pulsa listrik ini sudah memiliki kode-kode unik untuk

setiap perintah. Kodenya berbeda-beda untuk perintah terbang, maju,

berputar, dan perintah-perintah lainnya. Sinyal radio ini kemudian diterima

oleh alat penerima sinyal (receiver) yang diselipkan di pesawat model. Kode

yang merupakan perintah ini dikirimkan ke sirkuit (Integrated Circuit atau IC)

yang ada di dalam pesawat model. Kodenya kemudian dikenali dan

dijalankan. Hasilnya, terbanglah pesawatku!!!

gaya angkat terbangkitkan karena ada perbedaan tekanan di permukaan atas dan

permukaan bawa! sayap& /entuk airil sayap di'iptakan sedemikian rupa agar

ter'ipta karakteristik aliran yang sesuai dengan keinginan& $ingkatnya, gaya angkat

akan ada jika tekanan dibawa! permukaan sayap lebi! tinggi dari tekanan diatas

permukaan sayap& *erbedaan tekanan ini dapat terjadi karena perbedaan ke'epatan

aliran udara diatas dan dibawa! permukaan sayap& $esuai !ukum /ernulli semakin

'epat ke'epatan aliran maka tekanannya makin renda!& /esarnya gaya angkat yang

dibangkitkan berbanding lurus dengan Luas permukaan sayap, kerapatan udara,

kuadrat ke'epatan, dan keisien gaya angkat&

0adi, untuk pesawat udara, engine berungsi memberikan gaya drng agar pesawat

dapat bergerak maju& Akibat gerak maju pesawat maka terjadi gerakan relati udara di

permukaan sayap& %engan bentuk gemetri airil tertentu dan sudut serang sayap(angel of attack ) tertentu maka akan meng!asilkan suatu karakteristik aliran udara

dipermukaan sayap yang kemudian akan men'iptakan beda tekanan dipermukaan atas

dan permukaan bawa! sayap yang kemudian membangkitkan gaya angkat yang

dibutu!kan untuk terbang&


5/6

Asas

BernoulliAsas /ernulli adala! tekanan luida di tempat yang ke'epatannya tinggi lebi! ke'il

daripada di tempat yang ke'epatannya lebi! renda!& 0adi semakin besar ke'epatan

luida dalam suatu pipa maka tekanannya makin ke'il dan sebaliknya makin ke'il

ke'epatan luida dalam suatu pipa maka semakin besar tekanannya&

1111111

2ara penerapan asas /ernulli-

*esawat terbang dapat terangkat ke udara karena kelajuan udara yang melalui sayap

pesawat tersebut, berbeda dengan rket yang terangkat ke atas karena aksireaksi

antara gas yang disemburkan rket dengan rket itu sendiri& "ket menyemburkan gas

ke belakang (ke bawa!), sebagai reaksinya gas mendrng rket ke atas& 0adi rkettetap dapat terangkat ke atas meskipun tidak ada udara, pesawat terbang tidak dapat

terangkat jika tidak ada udara&

*enampang sayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yang lebi! tajam dari

pada bagian depan, dan sisi bagian atas yang lebi! melengkung dari pada sisi bagian

bawa!nya&


6/6

Gaya angkat Pesawat.doc

Documents

Transcript of Gaya angkat Pesawat.doc