Bagian-Bagian Pesawat Terbang Lengkap dengan Gambar
Pesawat bisa terbang karena ada momentum dari dorongan horizontal mesin
pesawat (Engine), kemudian dorongan engine tersebut akan menimbulkan
perbedaan kecepatan aliran udara dibawah dan diatas sayap pesawat .
Kecepatan udara diatas sayap akan lebih besar dari dibawah sayap di karenakan jarak tempuh lapisan udara yang mengalir di atas sayap lebih besar dari pada jarak tempuh di bawah sayap, waktu tempuh lapisan udara yang melalui atas sayap dan di bawah sayap adalah sama .
Menurut hukum Bernoully , kecepatan udara besar menimbulkan tekanan udara yang kecil . sehingga tekanan udara di bawah sayap menjadi lebih besar dari sayap pesawat bagian atas. Sehingga akan timbul gaya angkat (Lift) yang menjadikan pesawat itu bisa terbang,
Ada beberapa bagian utama pesawat yang membuat pesawat itu bisa terbang dengan sempurna,
diantaranya :
1. Prinsip Bernoulli menyatakan bahwa semakin tinggi kecepatan fluida (untuk ketinggian yang relatif sama), maka tekanannya akan mengecil. Dengan demikian akan terjadi perbedaan tekanan antara udara bagian bawah dan atas sayap: hal inilah yang mencipakan gaya angkat L. Penjelasan dengan prinsip Bernoulli ini masih menuai pro kontra; namun penjelasan ini pulalah yang digunakan Boeing untuk menjelaskan prinsip gaya angkat.
2. Hukum III Newton menekankan pada prinsip perubahan momentum manakala udara dibelokkan oleh bagian bawah sayap pesawat. Dari prinsip aksi ?reaksi, muncul gaya pada bagian bawah sayap yang besarnya sama dengan gaya yang diberikan sayap untuk membelokkan udara.
Sedangkan penjelasan menggunakan efek Coanda menekankan pada beloknya kontur udara yang mengalir di bagian atas sayap. Bagian atas sayap pesawat yang cembung memaksa udara untuk mengikuti kontur tersebut. Pembelokan kontur udara tersebut dimungkinkan karena adanya daerah tekanan rendah pada bagian atas sayap pesawat (atau dengan penjelasan lain: pembelokan kontur udara tersebut menciptakan daerah tekanan rendah).
Perbedaan tekanan tersebut menciptakan perbedaan gaya yang menimbulkan gaya angkat L. Meski belum ada konsensus resmi mengenai mekanisme yang paling akurat untuk menjelaskan munculnya fenomena gaya angkat, yang jelas sayap pesawat berhasil mengubah sebagian gaya dorong T mesin menjadi gaya angkat L.
Gaya-gaya aerodinamika ini meliputi gaya angkat (lift), gaya dorong (thrust), gaya berat (weight), dan gaya hambat udara (drag). Gaya-gaya inilah yang mempengaruhi profil terbang semua benda-benda di udara, mulai dari burung-burung yang bisa terbang mulus secara alami sampai pesawat terbang yang paling besar sekalipun.
Namun hal mendasar yang menyebabkan pesawat itu bisa mengudara adalah lebih kepada karena gaya angkat yang lebih tunduk kepada hukum Newton ketiga, yang secara sederhana berbunyi : SETIAP AKSI (daya) AKAN MENDAPAT REAKSI YANG BERLAWANAN ARAH DAN SAMA BESAR.
Gaya hambat udara (drag) merupakan gaya yang disebabkan oleh molekul-molekul dan partikel-partikel di udara. Gaya ini dialami oleh benda yang bergerak 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. Lalu bagaimana kita bisa mengatasi gravitasi ini? Ini saatnya memanfaatkan bantuan dari fisikawan-fisikawan legendaris: Isaac Newton, Bernoulli, dan Coanda
Isaac Newton yang terkenal dengan ketiga persamaan geraknya menyumbangkan hukum III Newton tentang Aksi-Reaksi. Sayap pesawat merupakan bagian terpenting dalam menghasilkan lift. 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 sini 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).
Udara yang melewati bagian atas sayap ini mirip udara yang bergerak sepanjang botol. Udara ini akan mengalir sepanjang permukaan atas sayap hingga mencapai ujung bawah sayap. 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.
Dari beberapa hal, bagusnya kinerja penerbang dalam sebuah penerbangan bergantung pada kemampuan untuk merencanakan dan berkordinasi dengan penggunaan tenaga (power) dan kendali pesawat untuk mengubah gaya dari gaya dorong (thrust), gaya tahan (drag), gaya angkat (lift) dan berat pesawat (weight). Keseimbangan dari gaya-gaya tersebutlah yang harus dikendalikan oleh penerbang. Makin baik pemahaman dari gaya-gaya dan cara mengendalikannya, makin baik pula ketrampilan seorang penerbang.
Berikut ini hal-hal yang mendefinisikan gaya-gaya tersebut dalam sebuah penerbangan yang lurus dan datar, tidak berakselerasi (stright and level, unaccelerated).
Thrust, adalah gaya dorong, yang dihasilkan oleh mesin (powerplant)/baling-baling. Gaya ini kebalikan dari gaya tahan (drag). Sebagai aturan umum, thrust beraksi paralel dengan sumbu longitudinal. Tapi sebenarnya hal ini tidak selalu terjadi, seperti yang akan dijelaskan kemudian.
Drag, adalah gaya ke belakang, menarik mundur, dan disebabkan oleh gangguan aliran udara oleh sayap, fuselage, dan objek-objek lain. Drag kebalikan dari thrust, dan beraksi kebelakang paralel dengan arah angin relatif (relative wind).
Weight, gaya berat adalah kombinasi berat dari muatan pesawat itu sendiri, awak pesawat, bahan bakar, dan kargo atau bagasi. Weight menarik pesawat ke bawah karena gaya gravitasi. Weight melawan lift (gaya angkat) dan beraksi secara vertikal ke bawah melalui center of gravity dari pesawat.
Lift, (gaya angkat) melawan gaya dari weight, dan dihasilkan oleh efek dinamis dari udara yang beraksi di sayap, dan beraksi tegak lurus pada arah penerbangan melalui center of lift dari sayap.
Pada penerbangan yang stabil, jumlah dari gaya yang saling berlawanan adalah sama dengan nol. Tidak akan ada ketidakseimbangan dalam penerbangan yang stabil dan lurus (Hukum ketiga Newton). Hal ini berlaku pada penerbangan yang mendatar atau mendaki atau menurun.
Hal ini tidak sama dengan mengatakan seluruh keempat gaya adalah sama. Secara sederhana semua gaya yang berlawanan adalah sama besar dan membatalkan efek dari masing-masing gaya. Seringkali hubungan antara keempat gaya ini diterangkan dengan salah atau digambarkan dengan sedemikian rupa sehingga menjadi kurang jelas.
Perhatikan gambar berikut sebagai contoh. Pada ilustrasi di bagian atas, nilai dari semua vektor gaya terlihat sama. Keterangan biasa pada umumnya akan mengatakan (tanpa menyatakan bahwa thrust dan drag tidak sama nilainya dengan weight dan lift) bahwa thrust sama dengan drag dan lift sama dengan weight seperti yang diperlihatkan di ilustrasi di bawah.
Pada dasarnya ini adalah pernyataan yang benar yang harus benar-benar dimengerti atau akan memberi pengertian yang menyesatkan. Harus dimengerti bahwa dalam penerbangan yang lurus dan mendatar (straight and level), tidak berakselerasi adalah benar gaya lift/weight yang saling berlawanan adalah sama, tapi kedua gaya itu juga lebih besar dari gaya berlawanan thrust/drag yang juga sama nilainya diantara keduanya, bukan dibandingkan dengan lift/weight.
Untuk kebenarannya, harus dikatakan bahwa dalam keadaan stabil (steady) jumlah gaya ke atas (tidak hanya lift) sama dengan jumlah gaya ke bawah (tidak hanya weight), jumlah gaya dorong (tidak hanya thrust) sama dengan jumlah gaya ke belakang (tidak hanya drag).
Perbaikan dari rumus lama yang mengatakan “thrust sama dengan drag dan lift sama dengan weight” ini juga mempertimbangkan fakta bahwa dalam climb/terbang mendaki, sebagian gaya thrust juga diarahkan ke atas, beraksi seperti gaya lift, dan sebagian gaya weight, karena arahnya yang ke belakang juga beraksi sebagai drag. Pada waktu melayang turun (glide) sebagian vektor gaya weight diarahkan ke depan, beraksi seperti gaya thrust. Dengan kata lain, jika kapan pun arah pesawat tidak horisontal maka lift, weight, thrust dan drag akan terbagi menjadi dua komponen.
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.
Tambahan foil pada pesawat Airbus A320 untuk manuver
Fungsi foil adalah untuk mempermudah pesawat saat melakukan maneuver.
Jenis Mesin Pesawat Terbang
Aircraft Engine Types : Turboprop , Turbojet , Turbofan , Turboshaft , Ramjet .
Pesawat bisa terbang karena ada gaya dorong dari mesin penggerak (Engine) yang menyebabkan pesawat memiliki kecepatan, dan kecepatan inilah yang di terima sayap pesawat berbentuk aerofoil sehingga pesawat dapat terangkat / terbang. Pemilihan engine didasarkan pada besar kecilnya ukuran pesawat terbang. Adapun jenis-jenis mesin ( Engine ) pesawat terbang adalah sebagai berikut:
Turboprop engine lebih efisien dari pada turbojet, dirancang untuk terbang dengan kecepatan di bawah sekitar 800 km / h (500 mph). Contoh mesin turboprop yang populer antara lain mesin Roll-Royce Dart yang dipakai pada pesawat British Aerospace , Fokker 27 dll
Dari gambar di bawah terlihat bagian-bagian dari mesin turbo jet, yang terdiri dari air inlet (saluran udara), sirip compressor rotor dan stator, saluran bahan bakar (Fuel inlet), ruang pembakaran (combuster chamber), turbin dan saluran gas buang (exhaust). Tenaga gaya dorong ( Thrust ) 100 % di hasilkan oleh exhaust jet thrust.
Mesin
turbojet adalah mesin jet yang paling sederhana, biasanya dipakai untuk
pesawat-pesawat berkecepatan tinggi. Contoh dari mesin ini adalah mesin
Roll-Royce Olypus 593 yang digunakan untuk pesawat Concorde. Jenis lain
adalah mesin Marine Olympus yang memiliki kekuatan 28.000 hp (daya kuda
atau setara dengan 21 MW) yang digunakan untuk menggerakkan kapal
perang modern dengan bobot mati 20.000 ton dengan operasi berkecepatan
tinggi.
Sekaligus udara tersebut berfungsi untuk mendinginkan engine. Tenaga gaya dorong ( Thrust ) terbesar dihasilkan oleh FAN ( baling-baling/blade paling depan yang berukuran panjang ), menghasilkan thrust sebesar 80 % (secondary airflow), dan sisanya 20 % menjadi exhaust jet thrust (hot gas). Sepintas mesin turbo fan ini mirip turbo prop, namun baling-baling depan dari turbo fan memiliki ruang penutup ( Casing / Fan case ).
Mesin / engine yang menggunakan type ini contohnya adalah mesin RB211 yang digunakan pada pesawat Boeing B 747 dan GE CF6-80C2 yang digunakan pada pesawat DC 10 serta P&W JT 9D SERIES . Mesin lain yang menggunakan jenis mesin turbofan adalah Roll-Royce Tay pada pesawat Fokker F-100 (yang dijuluki mesin fanjet), mesin Adour Mk871 yang digunakan pada pesawat tempur type Hawk Mk 100/200 pesawat tempur Jaguar dan Mitshubishi F-1 yang digunakan AU Jepang.
Kemudian mesin high by-pass turbofan ini diterapkan juga pada mesin CFM56-5C2 yang dipakai oleh pesawat AIRBUS A340 dan mesin CFM56-3 yang dipakai pada Boeing B-737 serie 300, 400 dan 500 yang merupakan produk bersama antara GE dengan SNECMA dari Perancis.
Pada pesawat militer, mesin turbofan yang diterapkan antara lain pada mesin TF39-1C yang dipakai pada pesawat angkut raksasa C-5GALAXI, kemudian GE F110 yang dipakai pada F-16.
Technology ram jet ini umumnya dikembangkan pada roket / pesawat ulang alik. Pesawat tanpa awak X-43A ini memanfaatkan mesin scramjet yang di masa mendatang akan dipakai juga pada pesawat ulang alik. Adapun keistimewaan dari x-434 ini adalah digunakannya mesin scramjet (supersonic combustible ramjet). Scramjet menggunakan teknologi baru yang membakar hidrogen bersama dengan oksigen yang diambil dari udara. Oksigen tersebut dihisap dan dipancarkan lagi dengan kecepatan sangat tinggi.
horsepower (shp) atau kilowatt (kW).
Jenis mesin ini umumnya digunakan untuk menggerakkan helikopter , yakni menggerakan rotor utama maupun rotor ekor (tail rotor) selain itu juga digunakan dalam sektor industri dan maritim termasuk untuk pembangkit listrik, stasiun pompa gas dan minyak, hovercraft , dan kapal .
Contoh mesin ini adalah GEM/RR 1004 bertenaga 900 shp yang diterapkan pada helikopter type Lynx dan mesin Gnome 1.660 shp (1.238 kW) pada helicopter Sea King. Sedangkan versi Industri lain adalah mesin pembangkit listrik 25-30 MW Roll-Royce RB 211 dengan 35.000-40.000 shp.
Bagaimana cara kerja aileron??
Jika seorang pilot ingin melakukan roll atau bank atau berguling kekanan, maka yang dilakukan oleh pilot adalah : menggerakan stick control atau tuas kemudi ke arah kanan, sehingga secara mekanik akan terjadi suatu pergerakan di mana aileron sebelah kanan akan bergerak naik dan aileron kiri bergerak turun.
Pada wing kanan dimana aileron up akan terjadi pengurangan lift (gaya angkat) hal ini dikarenakan aileron yang naik menyebabkan kecepatan aliran udara di permukaan atas wing berkurang (karena idealnya aliran udara di atas airfoil lebih cepat daripada di permukaan bawah, sehingga timbul Lift) sehingga sayap kanan kehilangan lift (gaya angkatnya) yang menyebabkan wing kanan turun. Sedangkan pada wing sebelah kiri, aileron yang turun menyebabkan tekanan udara terakumulasi dan mengakibatkan wing kiri naik. Begitu juga sebaliknya jika pilot menginginkan pesawatnya melakukan roll ke sebelah kiri.
Bagaimana cara kerja elevator??
Jika pilot menginginkan pesawat melakukan pitch up or down (gerakan menaikan dan menurunkan nose). Maka yang dilakukan adalah dengan menggerakan stick control pada cockpit ke depan atau ke belakang. Jika kita menginginkan pitch up (nose ke atas) maka pilot akan menggerakan stick control nya ke belakang (menuju ke badan pilot) yang akan mendapat respon dengan naiknya elevator secatra bersamaan.
Dengan naiknya elevator maka terjadi penurunan gaya aerodinamika pesawat yang menekan tail ke bawah sehingga nose akan raise atau naik. Kebalikannya jika pilot menginginkan pitch down, maka stick control akan di gerakan ke depan yang akan membuat elevator bergerak ke bawah sehingga bagian tail mendapat gaya yang menekan ke atas dan menyebabkan nose turun.
Rudder bekerja dengan perantara sistem mekanik yang bernama rudder pedal. Seperti halnya pedal rem atau gas pada mobil. Terdapat dua pedal yaitu kiri dan kanan yang masing-masing untuk pergerakan yaw kiri dan kanan.
Jika pilot menginginkan pesawatnya yaw ke kiri maka pilot akan menekan/menginjak rudder pedal sebelah kiri, secara mekanik akan diartikan rudder akan berdefleksi ke kiri. Yang terjadi adalah timbul gaya aerodinamik yang menekan permukaan rudder yang berdefleksi, sehingga tail akan bergerak ke kanan dan nose akan bergerak ke kiri. Maka pesawat akan yaw ke kiri.
Sebaliknya jika akan melakukan yaw ke kanan maka yang diinjak adalah rudder pedal sebelah kanan.
Lalu bagaimana jika ingin bermaneuver, belok(turn) sambil, climb, takeoff, descent,dll??
Untuk melakukan hal tersebut maka akan ada kombinasi gerak antara dua ataupun ketiga primary control surface bahakan bisa ditambahkan pengaturan throttle jika diperlukan pergerakan dengan speed/thrust yang bertambah atau penurunan thrust.
Penjelasan di atas ialah pergerakan yang dilakukan pesawat pada 3 sumbu pergerakannya yaitu lateral, vertical dan longitudinal. Untuk kombinasi gerak akan kita bahas selanjutnya.
Jadi secara singkatnya, AFCS merupakan suatu sistem yang mengendalikan sikap terbang suatu pesawat dengan menggerakan FCS sebagai bidang kendalinya.
Lalu apa yang dimaksud dengan FCS itu sendiri??
FCS merupakan suatu bidang kendali yang dapat bergerak atau digerakan untuk merubah suatu aliran udara hingga tekanannya terhadap FCS bisa berpengaruh terhadap pergerakan pesawat itu sendiri.
Apa saja FCS pada pesawat??
Ada 2 FCS yang kita kenal pada pesawat
Untuk primary control surface,,,saya jawab YA…
Karena primary control surface adalah bidang kendali utama yang dapat menggendalikan pesawat dalam movement (pergerakan), sumbu rotasi (axes) dan kestabilanya (stability).
Tapi untuk secondary control surface itu adalah optional, tergantung jenis pesawat yang di dasarkan pada MTOW. Untuk pesawat-pesawat kecil umumnya yang digunakan hanya spoiler atau trim tabs saja. Namun untuk pesawat-pesawat besar memerlukan bidang kendali tambahan untuk memudahkan pergerakan pesawat itu sendiri juga untuk memudahkan pilot dalam mengendalikan pesawat baik dalam kondisi terbang, takeoff, landing ataupun pergerakan didarat.
POWERPLANT
Yang dimaksud dengan powerplant atau engine adalah tenaga penggerak pesawat dan atau penyuplai system kelistrikan, dan derbagai perlengkapan pendukung yang ada di pesawat misalnya airconditioning system (AC), heating system, dll.
Untuk menjalankan fungsi tersebut, engine pesawat perasi pada temperature, power, pressure (tekanan), dan speed yang ekstrem. Untuk itu engine harus handal dan aman dioperasikan dalam kondisi-kondisi tersebut.
Engine pesawat umumnya di bagi ke dalam 2 kategori, yaitu :
1. Piston engine, pada umumnya piston engine selalu menggunakan propeller.
2. Turbo engine, terdiri dari : air intake, compressor, combustion chamber, turbine dan exhaust nozzle.
Adapun turbojet engine di bedakan menjadi :
• Turbofan, digunakan umumnya pada pesawat transport sipil atau pesawat subsonic.
• Turboprop, seperti halnya piston engine, turboprop menggunakan setingan propeller.
• Turboshaft, digunakan pada helikopter.
• Turbojet, engine ini digunakan untuk pesawat supersonic pada pesawat tempur militer.
Untuk jelasnya mari kita lihat gambar berikut :
Empennage berfungsi untuk memberikan kestabilan pada pesawat dan mengendalikan dinamika terbang dari pesawat, dengan gerakan pitch dan yaw.
Struktur dari tail sendiri dapat kita lihat seperti gambar berikut :
Fuselage atau badan pesawat yang di dalamnya termasuk cockpit, passangers cabin, cargo compartment, accessories dan equipment compartment adalah bagian utama dari pesawat yang menyangga beban crew, passangers dan cargo juga engine (pada pesawat single engine yang diletakan di nose).
Untuk itu fuselage harus kuat, handal, aerodinamis dan mempunyai berat yang seringan mungkin. Kenapa demikian??
Hal itu karena fuselage adalah bagian terbesar dari pesawat, yang menerima beban dan menyerap gaya yang terjadi baik akibat gesekan dengan udara maupun gravitasi dan juga gaya-gaya lain yang bekerja akibat pergerakan pesawat itu sendiri.
Fuselage suatu pesawat terdiri dari structural members, yaitu struktur penyusun pesawat yang berupa frame, bulkhead, former, stringer,dll.
Oleh karena itu pesawat-pesawat saat ini menggunakan komntruksi semi-monocoque.
Dengan konstruksi ini, load/beban dan gaya-gaya yang diterima oleh skin dapat didistribusikan ke semua element dengan perantaraan stringer. Jadi skin tidak lagi menerima gaya yang berlebihan karena sebagian akan di netralisir oleh semua element pada pesawat.
Selain sebagai penghasil gaya angkat, pada kebanyakan pesawat saat ini juga sebagai fuel tank (tempat bahan bakar) dan tempat bergantungnya engine.
Sebelum mempelajari wing dan apa saja yang terdapat pada wing, mari kita pahami dulu dalam bentuk gambar :
Namun lain halnya dengan pesawat besar, tanpa adanya bidang-bidang kendali tambahan akan menjadikan pesawat uncontrollable atau sulit sekali bahkan mungkin mustahil untuk dikendalikan.
Nah..ini dia gambarnya :
control surface :
Yang bisa kita lihat pada gambar berikut :
Wing group : merupakan bagian sayap pesawat. Pada wing group ini terdapat kemudi bank/roll atau kemudi guling pesawat yang bernama aileron, juga terdapat komponen HLD (High Lift Devices) seperti flap dan slat, selain itu ada juga spoiler dan winglet.
Tail group : tail pesawat/empennage berfungsi sebagai stabilizer atau penstabil pesawat. Adapun tail group terdiri dari : vertical stabilizer, dimana terdapat kemudi arah/yaw yang bernama rudder; dan horizontal stabilizer dimana terdapat kemudi pitch up dan pitch down yang bernama elevator.
Body group : adalah bagian badan pesawat atau fuselage. Yang terdiri dari nose section, center section dan tail section. Yang dimaksud dengan tail section di sini adalah bagian badan pesawat after wing section, jadi tentunya berbeda dengan tail group. fuselage sendiri terdiri dari structural member yang dilapisi dengan skin.
Landing gear group : LG. Group atau undercarriage group merupakan roda pendaratan pesawat yang terdiri dari main landing gear atau roda pendaratan utama dan nose landing gear. Ada dua tipe landing gear pada jenis pesawat fixed wing yaitu : convensional Landing gear, dan tricycle landing gear. Sedangkan pada helikopter landing gear ada yang berupa roda, ski atau hanya rangka penahan untuk landing di daratan.
Powerplant group : powerplant atau engine merupakan tenaga penggerak pesawat. Engine sendiri terdiri dari berbagai jenis, yaitu : piston engine dan turbojet engine. Turbojet engine bisa dibedakan lagi menjadi : turbojet (untuk pesawat tempur dengan kecepatan yang melebihi kecepatan suara), turboprop (pada pesawat propeller), turboshaft (pada helikopter) dan turbofan (yang biasa digunakan pada tipe pesawat transport)
Kecepatan udara diatas sayap akan lebih besar dari dibawah sayap di karenakan jarak tempuh lapisan udara yang mengalir di atas sayap lebih besar dari pada jarak tempuh di bawah sayap, waktu tempuh lapisan udara yang melalui atas sayap dan di bawah sayap adalah sama .
Menurut hukum Bernoully , kecepatan udara besar menimbulkan tekanan udara yang kecil . sehingga tekanan udara di bawah sayap menjadi lebih besar dari sayap pesawat bagian atas. Sehingga akan timbul gaya angkat (Lift) yang menjadikan pesawat itu bisa terbang,
Ada beberapa bagian utama pesawat yang membuat pesawat itu bisa terbang dengan sempurna,
diantaranya :
- Badan pesawat ( Fuselage ) terdapat didalamnya ; ruang kemudi (Cockpit) dan ruang penumpang (Passenger).
- Sayap (Wing), terdapat Aileron berfungsi untuk “Rolling” pesawat miring kiri – kanan dan Flap untuk menambah luas area sayap ( Coefficient Lift ) yang berguna untuk menambah gaya angkat pesawat.
- Ekor sayap (Horizontal Stabilazer), terdapat Elevator berfungsi untuk “Pitching” nose UP – DOWN.
- Sirip tegak (Vertical Stabilizer), terdapat Rudder berfungsi untuk “Yawing” belok kiri – kanan.
- Mesin (Engine), berpungsi sebagai Thrust atau gaya dorong yang menghasilkan kecepatan pesawat.
- Roda Pesawat ( Landing Gear ),berfungsi untuk mendarat/ landing atau tinggal landas / Take-off.
- Pada dasarnya apabila pesawat sedang terbang selalu menggabungkan fungsi-fungsi control diatas, spt contoh ; bila pesawat belok kanan atau kiri , maka yang digerakkan Aileron dan Rudder, jadi sambil belok pesawat dimiringkan agar lintasan belok lebih pendek, yang dapat menghemat waktu dan menghemat pemakaian bahan bakar.
1. Prinsip Bernoulli menyatakan bahwa semakin tinggi kecepatan fluida (untuk ketinggian yang relatif sama), maka tekanannya akan mengecil. Dengan demikian akan terjadi perbedaan tekanan antara udara bagian bawah dan atas sayap: hal inilah yang mencipakan gaya angkat L. Penjelasan dengan prinsip Bernoulli ini masih menuai pro kontra; namun penjelasan ini pulalah yang digunakan Boeing untuk menjelaskan prinsip gaya angkat.
2. Hukum III Newton menekankan pada prinsip perubahan momentum manakala udara dibelokkan oleh bagian bawah sayap pesawat. Dari prinsip aksi ?reaksi, muncul gaya pada bagian bawah sayap yang besarnya sama dengan gaya yang diberikan sayap untuk membelokkan udara.
Sedangkan penjelasan menggunakan efek Coanda menekankan pada beloknya kontur udara yang mengalir di bagian atas sayap. Bagian atas sayap pesawat yang cembung memaksa udara untuk mengikuti kontur tersebut. Pembelokan kontur udara tersebut dimungkinkan karena adanya daerah tekanan rendah pada bagian atas sayap pesawat (atau dengan penjelasan lain: pembelokan kontur udara tersebut menciptakan daerah tekanan rendah).
Perbedaan tekanan tersebut menciptakan perbedaan gaya yang menimbulkan gaya angkat L. Meski belum ada konsensus resmi mengenai mekanisme yang paling akurat untuk menjelaskan munculnya fenomena gaya angkat, yang jelas sayap pesawat berhasil mengubah sebagian gaya dorong T mesin menjadi gaya angkat L.
Gaya-gaya aerodinamika ini meliputi gaya angkat (lift), gaya dorong (thrust), gaya berat (weight), dan gaya hambat udara (drag). Gaya-gaya inilah yang mempengaruhi profil terbang semua benda-benda di udara, mulai dari burung-burung yang bisa terbang mulus secara alami sampai pesawat terbang yang paling besar sekalipun.
Namun hal mendasar yang menyebabkan pesawat itu bisa mengudara adalah lebih kepada karena gaya angkat yang lebih tunduk kepada hukum Newton ketiga, yang secara sederhana berbunyi : SETIAP AKSI (daya) AKAN MENDAPAT REAKSI YANG BERLAWANAN ARAH DAN SAMA BESAR.
Gaya hambat udara (drag) merupakan gaya yang disebabkan oleh molekul-molekul dan partikel-partikel di udara. Gaya ini dialami oleh benda yang bergerak 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. Lalu bagaimana kita bisa mengatasi gravitasi ini? Ini saatnya memanfaatkan bantuan dari fisikawan-fisikawan legendaris: Isaac Newton, Bernoulli, dan Coanda
Isaac Newton yang terkenal dengan ketiga persamaan geraknya menyumbangkan hukum III Newton tentang Aksi-Reaksi. Sayap pesawat merupakan bagian terpenting dalam menghasilkan lift. 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 sini 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).
Udara yang melewati bagian atas sayap ini mirip udara yang bergerak sepanjang botol. Udara ini akan mengalir sepanjang permukaan atas sayap hingga mencapai ujung bawah sayap. 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.
Dari beberapa hal, bagusnya kinerja penerbang dalam sebuah penerbangan bergantung pada kemampuan untuk merencanakan dan berkordinasi dengan penggunaan tenaga (power) dan kendali pesawat untuk mengubah gaya dari gaya dorong (thrust), gaya tahan (drag), gaya angkat (lift) dan berat pesawat (weight). Keseimbangan dari gaya-gaya tersebutlah yang harus dikendalikan oleh penerbang. Makin baik pemahaman dari gaya-gaya dan cara mengendalikannya, makin baik pula ketrampilan seorang penerbang.
Berikut ini hal-hal yang mendefinisikan gaya-gaya tersebut dalam sebuah penerbangan yang lurus dan datar, tidak berakselerasi (stright and level, unaccelerated).
Thrust, adalah gaya dorong, yang dihasilkan oleh mesin (powerplant)/baling-baling. Gaya ini kebalikan dari gaya tahan (drag). Sebagai aturan umum, thrust beraksi paralel dengan sumbu longitudinal. Tapi sebenarnya hal ini tidak selalu terjadi, seperti yang akan dijelaskan kemudian.
Drag, adalah gaya ke belakang, menarik mundur, dan disebabkan oleh gangguan aliran udara oleh sayap, fuselage, dan objek-objek lain. Drag kebalikan dari thrust, dan beraksi kebelakang paralel dengan arah angin relatif (relative wind).
Weight, gaya berat adalah kombinasi berat dari muatan pesawat itu sendiri, awak pesawat, bahan bakar, dan kargo atau bagasi. Weight menarik pesawat ke bawah karena gaya gravitasi. Weight melawan lift (gaya angkat) dan beraksi secara vertikal ke bawah melalui center of gravity dari pesawat.
Lift, (gaya angkat) melawan gaya dari weight, dan dihasilkan oleh efek dinamis dari udara yang beraksi di sayap, dan beraksi tegak lurus pada arah penerbangan melalui center of lift dari sayap.
Pada penerbangan yang stabil, jumlah dari gaya yang saling berlawanan adalah sama dengan nol. Tidak akan ada ketidakseimbangan dalam penerbangan yang stabil dan lurus (Hukum ketiga Newton). Hal ini berlaku pada penerbangan yang mendatar atau mendaki atau menurun.
Hal ini tidak sama dengan mengatakan seluruh keempat gaya adalah sama. Secara sederhana semua gaya yang berlawanan adalah sama besar dan membatalkan efek dari masing-masing gaya. Seringkali hubungan antara keempat gaya ini diterangkan dengan salah atau digambarkan dengan sedemikian rupa sehingga menjadi kurang jelas.
Perhatikan gambar berikut sebagai contoh. Pada ilustrasi di bagian atas, nilai dari semua vektor gaya terlihat sama. Keterangan biasa pada umumnya akan mengatakan (tanpa menyatakan bahwa thrust dan drag tidak sama nilainya dengan weight dan lift) bahwa thrust sama dengan drag dan lift sama dengan weight seperti yang diperlihatkan di ilustrasi di bawah.
Pada dasarnya ini adalah pernyataan yang benar yang harus benar-benar dimengerti atau akan memberi pengertian yang menyesatkan. Harus dimengerti bahwa dalam penerbangan yang lurus dan mendatar (straight and level), tidak berakselerasi adalah benar gaya lift/weight yang saling berlawanan adalah sama, tapi kedua gaya itu juga lebih besar dari gaya berlawanan thrust/drag yang juga sama nilainya diantara keduanya, bukan dibandingkan dengan lift/weight.
Untuk kebenarannya, harus dikatakan bahwa dalam keadaan stabil (steady) jumlah gaya ke atas (tidak hanya lift) sama dengan jumlah gaya ke bawah (tidak hanya weight), jumlah gaya dorong (tidak hanya thrust) sama dengan jumlah gaya ke belakang (tidak hanya drag).
Perbaikan dari rumus lama yang mengatakan “thrust sama dengan drag dan lift sama dengan weight” ini juga mempertimbangkan fakta bahwa dalam climb/terbang mendaki, sebagian gaya thrust juga diarahkan ke atas, beraksi seperti gaya lift, dan sebagian gaya weight, karena arahnya yang ke belakang juga beraksi sebagai drag. Pada waktu melayang turun (glide) sebagian vektor gaya weight diarahkan ke depan, beraksi seperti gaya thrust. Dengan kata lain, jika kapan pun arah pesawat tidak horisontal maka lift, weight, thrust dan drag akan terbagi menjadi dua komponen.
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.
Ekor Pesawat terbang untuk Manuver
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 ( Vertical stabilizer ).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.
Tuas Kemudi Pesawat Terbang
Tambahan foil pada pesawat Airbus A320 untuk manuver
Fungsi foil adalah untuk mempermudah pesawat saat melakukan maneuver.
JENIS MESIN PESAWAT TERBANG
Jenis Mesin Pesawat Terbang
Aircraft Engine Types : Turboprop , Turbojet , Turbofan , Turboshaft , Ramjet .
Pesawat bisa terbang karena ada gaya dorong dari mesin penggerak (Engine) yang menyebabkan pesawat memiliki kecepatan, dan kecepatan inilah yang di terima sayap pesawat berbentuk aerofoil sehingga pesawat dapat terangkat / terbang. Pemilihan engine didasarkan pada besar kecilnya ukuran pesawat terbang. Adapun jenis-jenis mesin ( Engine ) pesawat terbang adalah sebagai berikut:
1 . TURBOPROP ENGINE
Pada awal perkembangan engine, umumnya pesawat komersial menggunakan sistem penggerak turbo propeller atau yang biasa disebut dengan turboprop. Jenis turbo prop memiliki system tidak jauh berbeda dengan turbo jet, akan tetapi energy ( thrust ) dihasilkan oleh putaran propeller sebesar 85 %, dimana putaran propeller ini digerakkan oleh turbin yang menerima expansi energy dari hasil pembakaran, sisanya 15 % menjadi exhaust jet thrust (hot gas)
Turboprop engine lebih efisien dari pada turbojet, dirancang untuk terbang dengan kecepatan di bawah sekitar 800 km / h (500 mph). Contoh mesin turboprop yang populer antara lain mesin Roll-Royce Dart yang dipakai pada pesawat British Aerospace , Fokker 27 dll
2. TURBOJET ENGINE
Pengembangan mesin penggerak pesawat (Engine) mengalami kemajuan sangat pesat dengan dikembangkannya mesin jenis turbojet , di mana propeller yang berfungsi untuk menghisap udara dan menghasilkan gaya dorong digantikan dengan kompresor bertekanan tinggi yang tertutup casing, mesin menyatu dengan ruang bakar dan turbin engine.Dari gambar di bawah terlihat bagian-bagian dari mesin turbo jet, yang terdiri dari air inlet (saluran udara), sirip compressor rotor dan stator, saluran bahan bakar (Fuel inlet), ruang pembakaran (combuster chamber), turbin dan saluran gas buang (exhaust). Tenaga gaya dorong ( Thrust ) 100 % di hasilkan oleh exhaust jet thrust.
3. TURBOFAN ENGINE
Turbo Fan adalah jenis engine yang termodern sa’at ini yang menggabungkan tekhnologi Turbo Prop dan Turbo Jet. Mesin ini sebenarnya adalah sebuah mesin by-pass dimana sebagian dari udara dipadatkan dan disalurkan ke ruang pembakaran, sementara sisanya dengan kepadatan rendah disalurkan sekeliling bagian luar ruang pembakaran ( by-pass ).Sekaligus udara tersebut berfungsi untuk mendinginkan engine. Tenaga gaya dorong ( Thrust ) terbesar dihasilkan oleh FAN ( baling-baling/blade paling depan yang berukuran panjang ), menghasilkan thrust sebesar 80 % (secondary airflow), dan sisanya 20 % menjadi exhaust jet thrust (hot gas). Sepintas mesin turbo fan ini mirip turbo prop, namun baling-baling depan dari turbo fan memiliki ruang penutup ( Casing / Fan case ).
Mesin / engine yang menggunakan type ini contohnya adalah mesin RB211 yang digunakan pada pesawat Boeing B 747 dan GE CF6-80C2 yang digunakan pada pesawat DC 10 serta P&W JT 9D SERIES . Mesin lain yang menggunakan jenis mesin turbofan adalah Roll-Royce Tay pada pesawat Fokker F-100 (yang dijuluki mesin fanjet), mesin Adour Mk871 yang digunakan pada pesawat tempur type Hawk Mk 100/200 pesawat tempur Jaguar dan Mitshubishi F-1 yang digunakan AU Jepang.
Kemudian mesin high by-pass turbofan ini diterapkan juga pada mesin CFM56-5C2 yang dipakai oleh pesawat AIRBUS A340 dan mesin CFM56-3 yang dipakai pada Boeing B-737 serie 300, 400 dan 500 yang merupakan produk bersama antara GE dengan SNECMA dari Perancis.
Pada pesawat militer, mesin turbofan yang diterapkan antara lain pada mesin TF39-1C yang dipakai pada pesawat angkut raksasa C-5GALAXI, kemudian GE F110 yang dipakai pada F-16.
4. RAMJET ENGINE
Ramjet merupakan suatu jenis mesin (engine) dimana apabila campuran bahan bakar dan udara yang dipercikkan api akan terjadi suatu ledakan, dan apabila ledakan tersebut terjadi secara kontinyu maka akan menghasilkan suatu dorongan (Thrust). Mesin Ramjet terbagi atas empat bagian, yaitu: saluran masuk (nosel divergen) bagian untuk aliran udara masuk, ruang campuran merupakan ruang campuran antara udara dan bahan bakar supaya bercampur secara sempurna, combustor merupakan ruang pembakaran yang dilengkapi dengan membran,yang mana berfungsi untuk mencegah tekanan balik, saluran keluar (nosel konvergen) yang berfungsi untuk memfokuskan aliran thrust, menahan panas dan meningkatkan suhu pada combustor.
Technology ram jet ini umumnya dikembangkan pada roket / pesawat ulang alik. Pesawat tanpa awak X-43A ini memanfaatkan mesin scramjet yang di masa mendatang akan dipakai juga pada pesawat ulang alik. Adapun keistimewaan dari x-434 ini adalah digunakannya mesin scramjet (supersonic combustible ramjet). Scramjet menggunakan teknologi baru yang membakar hidrogen bersama dengan oksigen yang diambil dari udara. Oksigen tersebut dihisap dan dipancarkan lagi dengan kecepatan sangat tinggi.
5. TURBOSHAFT ENGINE
Mesin Turboshaft sebenarnya adalah mesin turboprop tanpa baling-baling. Power turbin-nya dihubungkan langsung dengan REDUCTION GEARBOX atau ke sebuah shaft (sumbu) sehingga tenaganya diukur dalam shafthorsepower (shp) atau kilowatt (kW).
Jenis mesin ini umumnya digunakan untuk menggerakkan helikopter , yakni menggerakan rotor utama maupun rotor ekor (tail rotor) selain itu juga digunakan dalam sektor industri dan maritim termasuk untuk pembangkit listrik, stasiun pompa gas dan minyak, hovercraft , dan kapal .
Contoh mesin ini adalah GEM/RR 1004 bertenaga 900 shp yang diterapkan pada helikopter type Lynx dan mesin Gnome 1.660 shp (1.238 kW) pada helicopter Sea King. Sedangkan versi Industri lain adalah mesin pembangkit listrik 25-30 MW Roll-Royce RB 211 dengan 35.000-40.000 shp.
BAGIAN BAGIAN PESAWAT DAN FUNGSINYA
PRIMARY CONTROL SURFACE
Seperti telah dibahas sebelumnya, bahwa ada 3 hal yang bisa dilakukan oleh primary control surface diantaranya adalah :- Mengendalikan pergerakan pesawat,
- Mengendalikan pesawat berdasarkan sumbu rotasinya, dan
- Mengendalikan kestabilan pesawat.
1. AILERON
- • Terletak pada wing.
- • Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan roll.
- • Bergerak pada sumbu longitudinal (sumbu yang memanjang dari nose hingga ke tail).
- • Aileron dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan stick control.
- • Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat dalam arah lateral.
- • Pergerakan aileron berkebalikan antara kiri dan kanan, berdefleksi naik atau turun.
Bagaimana cara kerja aileron??
Gambar diatas adalah gambar pesawat dilihat dari arah tail.
Jika seorang pilot ingin melakukan roll atau bank atau berguling kekanan, maka yang dilakukan oleh pilot adalah : menggerakan stick control atau tuas kemudi ke arah kanan, sehingga secara mekanik akan terjadi suatu pergerakan di mana aileron sebelah kanan akan bergerak naik dan aileron kiri bergerak turun.
Pada wing kanan dimana aileron up akan terjadi pengurangan lift (gaya angkat) hal ini dikarenakan aileron yang naik menyebabkan kecepatan aliran udara di permukaan atas wing berkurang (karena idealnya aliran udara di atas airfoil lebih cepat daripada di permukaan bawah, sehingga timbul Lift) sehingga sayap kanan kehilangan lift (gaya angkatnya) yang menyebabkan wing kanan turun. Sedangkan pada wing sebelah kiri, aileron yang turun menyebabkan tekanan udara terakumulasi dan mengakibatkan wing kiri naik. Begitu juga sebaliknya jika pilot menginginkan pesawatnya melakukan roll ke sebelah kiri.
2. ELEVATOR
- Terletak pada horizontal stabilizer.
- Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan pitch (pitch up or down).
- Bergerak pada sumbu lateral (sumbu yang memanjang sepanjang wing).
- Elevator dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan stick control.
- Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat dalam arah longitudinal.
- Pergerakan elevator bersamaan antara kiri dan kanan, berdefleksi naik atau turun.
Bagaimana cara kerja elevator??
Jika pilot menginginkan pesawat melakukan pitch up or down (gerakan menaikan dan menurunkan nose). Maka yang dilakukan adalah dengan menggerakan stick control pada cockpit ke depan atau ke belakang. Jika kita menginginkan pitch up (nose ke atas) maka pilot akan menggerakan stick control nya ke belakang (menuju ke badan pilot) yang akan mendapat respon dengan naiknya elevator secatra bersamaan.
Dengan naiknya elevator maka terjadi penurunan gaya aerodinamika pesawat yang menekan tail ke bawah sehingga nose akan raise atau naik. Kebalikannya jika pilot menginginkan pitch down, maka stick control akan di gerakan ke depan yang akan membuat elevator bergerak ke bawah sehingga bagian tail mendapat gaya yang menekan ke atas dan menyebabkan nose turun.
3. RUDDER
- Terletak pada vertical stabilizer.
- Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan yaw.
- Bergerak pada sumbu vertical (sumbu memanjang tegak lurus terhadap Center of gravity dari pesawat).
- Rudder dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan rudder pedal.
- Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat dalam arah direksional.
- Pergerakan rudder berdefleksi ke kiri atau kanan.
Rudder bekerja dengan perantara sistem mekanik yang bernama rudder pedal. Seperti halnya pedal rem atau gas pada mobil. Terdapat dua pedal yaitu kiri dan kanan yang masing-masing untuk pergerakan yaw kiri dan kanan.
Jika pilot menginginkan pesawatnya yaw ke kiri maka pilot akan menekan/menginjak rudder pedal sebelah kiri, secara mekanik akan diartikan rudder akan berdefleksi ke kiri. Yang terjadi adalah timbul gaya aerodinamik yang menekan permukaan rudder yang berdefleksi, sehingga tail akan bergerak ke kanan dan nose akan bergerak ke kiri. Maka pesawat akan yaw ke kiri.
Sebaliknya jika akan melakukan yaw ke kanan maka yang diinjak adalah rudder pedal sebelah kanan.
Lalu bagaimana jika ingin bermaneuver, belok(turn) sambil, climb, takeoff, descent,dll??
Untuk melakukan hal tersebut maka akan ada kombinasi gerak antara dua ataupun ketiga primary control surface bahakan bisa ditambahkan pengaturan throttle jika diperlukan pergerakan dengan speed/thrust yang bertambah atau penurunan thrust.
Penjelasan di atas ialah pergerakan yang dilakukan pesawat pada 3 sumbu pergerakannya yaitu lateral, vertical dan longitudinal. Untuk kombinasi gerak akan kita bahas selanjutnya.
AIRCRAFT FLIGHT CONTROL SYSTEM (SISTEM KENDALI PESAWAT TERBANG)
Aircraft flight control system (AFCS) erat sekali hubungannya dengan flight control surface (FCS) atau bidang kendali terbang, dimana FCS merespon setiap pengaturan/pergerakan yang dilakukan oleh pilot di dalam cockpit melalui suatu sistem yang saling berhubungan yang kemudian menggerakan sistem mekanik untuk melakukan pergerakan pada pesawat (yaw, bank/roll, pitch up or down).Jadi secara singkatnya, AFCS merupakan suatu sistem yang mengendalikan sikap terbang suatu pesawat dengan menggerakan FCS sebagai bidang kendalinya.
Lalu apa yang dimaksud dengan FCS itu sendiri??
FCS merupakan suatu bidang kendali yang dapat bergerak atau digerakan untuk merubah suatu aliran udara hingga tekanannya terhadap FCS bisa berpengaruh terhadap pergerakan pesawat itu sendiri.
Apa saja FCS pada pesawat??
Ada 2 FCS yang kita kenal pada pesawat
1. Primary control surface, bidang kendali utama pada pesawat.
Adapun bidang kendali itu adalah :- Aileron, merupakan bidang kendali yang terletak pada wing/sayap.
- Elevator, merupakan bidang kendali yang terletak pada horizontal stabilizer.
- Rudder, merupakan bidang kendali yang terletak pada vertical stabilizer.
2. Secondary flight control surface, bisa dibilang sebagai bidang kendali tambahan yang bertujuan untuk membantu kinerja dari primary control surface dan pergerakan pesawat ketika terbang, takeoff ataupun landing.
Yang termasuk dalam secondary FCS, yaitu :- Slat
- Spoiler
- Trim tabs
- Flaps
- Variable-sweep wing
Untuk primary control surface,,,saya jawab YA…
Karena primary control surface adalah bidang kendali utama yang dapat menggendalikan pesawat dalam movement (pergerakan), sumbu rotasi (axes) dan kestabilanya (stability).
Tapi untuk secondary control surface itu adalah optional, tergantung jenis pesawat yang di dasarkan pada MTOW. Untuk pesawat-pesawat kecil umumnya yang digunakan hanya spoiler atau trim tabs saja. Namun untuk pesawat-pesawat besar memerlukan bidang kendali tambahan untuk memudahkan pergerakan pesawat itu sendiri juga untuk memudahkan pilot dalam mengendalikan pesawat baik dalam kondisi terbang, takeoff, landing ataupun pergerakan didarat.
POWERPLANT
Yang dimaksud dengan powerplant atau engine adalah tenaga penggerak pesawat dan atau penyuplai system kelistrikan, dan derbagai perlengkapan pendukung yang ada di pesawat misalnya airconditioning system (AC), heating system, dll.
Untuk menjalankan fungsi tersebut, engine pesawat perasi pada temperature, power, pressure (tekanan), dan speed yang ekstrem. Untuk itu engine harus handal dan aman dioperasikan dalam kondisi-kondisi tersebut.
- Lightweight, kenapa harus ringan?? Karena berat engine akan menambah berat kosong pesawat (empty weight) yang artinya akan mengurangi payload pesawat.
- Small and easily streamlined, yang berarti bahwa enharus memenuhi kriteria : • Reliable (handal), karena engine pesawat harus bisa berogine yang dibutuhkan adalah engine yang kecil namun memiliki power yang besar dan juga bentuk yang streamline.
- Kenapa demikian??
- Karena semakin besar permukaan engine maka juga akan menghasilkan drag yang besar, mengurangi power yang dihasilkan dan tentunya berdampak pada pemborosan fuel. Maka dari itu engine dipasangi cowling da nacelle sebagai cover engine yang mengurangi drag.
- Repairable, dalam hal ini engine harus dapat diperbaiki/mudah diperbaiki.
- Fuel efficient, efisiensi tentunya hal yang cukup penting dimana pesawat harus mampu menempuh jarak (range) yang sejauh mungkin dengan fuel consumtion yang rendah.
- Mampu untuk dioperasikan pada ketinggian terbang pesawat.
Engine pesawat umumnya di bagi ke dalam 2 kategori, yaitu :
1. Piston engine, pada umumnya piston engine selalu menggunakan propeller.
Adapun turbojet engine di bedakan menjadi :
• Turbofan, digunakan umumnya pada pesawat transport sipil atau pesawat subsonic.
• Turboprop, seperti halnya piston engine, turboprop menggunakan setingan propeller.
• Turboshaft, digunakan pada helikopter.
• Turbojet, engine ini digunakan untuk pesawat supersonic pada pesawat tempur militer.
TAIL GROUP
Tail group atau empennage pada pesawat meliputi seluruh bagian ekor pesawat baik permukaan yang fixed (tetap) dan bergerak / dapat digerakan (controable). Yang termasuk permukaan tetap yaitu horizontal stabilizer dan vertical stabilizer, sedangkan bagian yang bergerak antara lain elevator, rudder dan trim tabs.Untuk jelasnya mari kita lihat gambar berikut :
Empennage berfungsi untuk memberikan kestabilan pada pesawat dan mengendalikan dinamika terbang dari pesawat, dengan gerakan pitch dan yaw.
- Vertical stabilizer, yaitu bagian ekor yang tegak dan tetap, dimana terdapat rudder dan trim tabs.
- Rudder, yaitu bagian yang bisa bergerak/berdefleksi yang letaknya pada vertical stabilizer. Rudder digunakan untuk mengendalikan arah terbang pesawat dalam sumbu vertical dengan gerakan yaw.
- Horizontal stabilizer, yaitu bagian ekor yang mendatar dan tetap, dimana terdapat elevator dan trim tabs.
- Elevator, yaitu bidang kemudi yang terdapat pada horizontal stabilizer. Elevator bergerak bersamaan untuk mengendalikan pergerakan pitch/naik turun nya hidung pesawat dalam sumbu lateral.
- Trim tabs, yaitu suatu bidang kecil yang terdapat pada control surface yang berfungsi untuk menyeimbangkan dan mengurangi tekanan pada kemudi.
Struktur dari tail sendiri dapat kita lihat seperti gambar berikut :
BODY GROUP
Body group merupakan keseluruhan bagian badan pesawat dalam hal ini fuselage dan struktur penyusunnya.Fuselage atau badan pesawat yang di dalamnya termasuk cockpit, passangers cabin, cargo compartment, accessories dan equipment compartment adalah bagian utama dari pesawat yang menyangga beban crew, passangers dan cargo juga engine (pada pesawat single engine yang diletakan di nose).
Untuk itu fuselage harus kuat, handal, aerodinamis dan mempunyai berat yang seringan mungkin. Kenapa demikian??
Hal itu karena fuselage adalah bagian terbesar dari pesawat, yang menerima beban dan menyerap gaya yang terjadi baik akibat gesekan dengan udara maupun gravitasi dan juga gaya-gaya lain yang bekerja akibat pergerakan pesawat itu sendiri.
Fuselage suatu pesawat terdiri dari structural members, yaitu struktur penyusun pesawat yang berupa frame, bulkhead, former, stringer,dll.
MONOCOQUE TYPE
Umumnya kontsruksi monocoque hanya terdiri dari former (pembentuk) dan bulkhead (penahan) yang dilapisi oleh skin. Konstruksi ini memungkinkan terjadinya konsentrasi gaya yang sangat besar pada skin. Dalam hal ini skin harus dapat menyerap semua gaya yang terjadi pada pesawat. Hal ini memungkinkan skin akan cepat mengalami deformasi akibat gaya-gaya tersebut.Oleh karena itu pesawat-pesawat saat ini menggunakan komntruksi semi-monocoque.
SEMI MONOCOQUE
Seperti halnya konstruksi monocoque, hanya saja pada konstruksi semi-monocoque diberi tambahan stringer. Stringer yaitu berupa element penghubung antar former/frame dan bulkhead yang memanjang searah longitudinal.Dengan konstruksi ini, load/beban dan gaya-gaya yang diterima oleh skin dapat didistribusikan ke semua element dengan perantaraan stringer. Jadi skin tidak lagi menerima gaya yang berlebihan karena sebagian akan di netralisir oleh semua element pada pesawat.
WING GROUP
wing merupakan bagian terpenting dari suatu pesawat, karena wing menghasilkan lift (gaya angkat) ketika bergerak terhadap aliran udara karena bentuknya yang airfoil.Selain sebagai penghasil gaya angkat, pada kebanyakan pesawat saat ini juga sebagai fuel tank (tempat bahan bakar) dan tempat bergantungnya engine.
Sebelum mempelajari wing dan apa saja yang terdapat pada wing, mari kita pahami dulu dalam bentuk gambar :
- Leaading edge; merupakan bagian depan dari wing yang pertama terkena aliran udara. Pada pesawat-pesawat besar umumnya di leading edge juga terdapat leading edge flap.
- Trailing edge; merupakan bagian belakang dari wing, dimana terdapat aileron, aileron tab, dan flap.
- Wing root; merupakan bagian wing yang melekat pada fuselage.
- Wing tip; merupakan bagian wing yang paling jauh dengan fuselage atau bagian paling ujung dari wing. Pada wing tip biasanya terdapat tambahan berupa winglet atau wing tip tank pada jenis pesawat tertentu.
Namun lain halnya dengan pesawat besar, tanpa adanya bidang-bidang kendali tambahan akan menjadikan pesawat uncontrollable atau sulit sekali bahkan mungkin mustahil untuk dikendalikan.
Nah..ini dia gambarnya :
control surface :
- Winglet, merupakan bidang tambahan pada pesawat-pesawat tertentu untuk mengurangi terjadinya turbulensi pada wingtip.
- Low-speed aileron, sebagai kemudi gerak bank dan roll dalam kondisi gerakan pesawat yang lambat atau dalam kondisi terbang dimana hanya dibutuhkan sedikit bank.
- High-speed aileron, aileron ini digunakan dalam kondisi dimana memerlukan respon gerak yang cepat dari aileron terhadap pergerakan bank pesawat.
- Flap track fairing, adalah batang/fairing yang dipasang untuk jalan atau track dari flap agar ketika flap itu dikeluarkan maka akan mengikuti tracknya.
- Kruger flaps, yaitu flap yang tereletak pada leading edge, yang fungsinya sebagai penambah luas sayap dan memperbesar lift namun juga sekaligus memperbesar drag.
- Slats, merupakan flap yang terletak di leading adge dengan fungsi yang sama.
- Three slotted inner flap, flap yang letaknya mendekati wing root.
- Three slotted outer flap, flap yang letaknya mendekati wing tip.
- Spoilers, fungsinya ialah untuk merusak lift, dalam artian digunakan biasanya pada saat setelah landing untuk mengurangi lift.
- Spoilers-air brakes, yaitu spoiler yang berfungsi mengurangi lift dan memperbesar drag sehingga pesawat seperti di rem karena gerak pesawat tertahan oleh drag yang dihasilkan
LIMA BAGIAN UTAMA PESAWAT
Secara umum pesawat terbang terdiri dari 5 group atau lima bagian utama, yaitu : wing group, tail group, body group, landing gear group dan power plant group.Yang bisa kita lihat pada gambar berikut :
Wing group : merupakan bagian sayap pesawat. Pada wing group ini terdapat kemudi bank/roll atau kemudi guling pesawat yang bernama aileron, juga terdapat komponen HLD (High Lift Devices) seperti flap dan slat, selain itu ada juga spoiler dan winglet.
Tail group : tail pesawat/empennage berfungsi sebagai stabilizer atau penstabil pesawat. Adapun tail group terdiri dari : vertical stabilizer, dimana terdapat kemudi arah/yaw yang bernama rudder; dan horizontal stabilizer dimana terdapat kemudi pitch up dan pitch down yang bernama elevator.
Body group : adalah bagian badan pesawat atau fuselage. Yang terdiri dari nose section, center section dan tail section. Yang dimaksud dengan tail section di sini adalah bagian badan pesawat after wing section, jadi tentunya berbeda dengan tail group. fuselage sendiri terdiri dari structural member yang dilapisi dengan skin.
Landing gear group : LG. Group atau undercarriage group merupakan roda pendaratan pesawat yang terdiri dari main landing gear atau roda pendaratan utama dan nose landing gear. Ada dua tipe landing gear pada jenis pesawat fixed wing yaitu : convensional Landing gear, dan tricycle landing gear. Sedangkan pada helikopter landing gear ada yang berupa roda, ski atau hanya rangka penahan untuk landing di daratan.
Powerplant group : powerplant atau engine merupakan tenaga penggerak pesawat. Engine sendiri terdiri dari berbagai jenis, yaitu : piston engine dan turbojet engine. Turbojet engine bisa dibedakan lagi menjadi : turbojet (untuk pesawat tempur dengan kecepatan yang melebihi kecepatan suara), turboprop (pada pesawat propeller), turboshaft (pada helikopter) dan turbofan (yang biasa digunakan pada tipe pesawat transport)
Posting Komentar untuk "Bagian-Bagian Pesawat Terbang Lengkap dengan Gambar"