Angle Of Attack

Angle of Attack

Angle of attack adalah sudut yang di bentuk oleh chord line dengan relative wind. Chord dari airfoil pada bagian sayap adalah garis imaginer ditarik dari leading edge sampai trailing edge.

Angle of Attack

Pada sikap (attitude) pesawat yang normal, jika angle of attack ditambah maka CP (center of Pressure) bergerak maju ke depan dan jika angle of attack dikurangi CP (center of Pressure) akan bergerak mundur ke belakang.

Hubungan Angle of Attack dengan Airspeed

Pesawat terbang ketika terbang lurus mendatar pada bermacam-macam kecepatan akan terbang dengan besarnya angle of attack yang berbeda pula atau dengan kata lain terbang dengan sikap yang berbeda-beda. Untuk setiap kecepatan (airspeed) yang dipakai, akan terjadi pula sikap khusus dari pesawat (yang pada ditunjukan oleh angle of attack tertentu) bila keadaan terbnag mendatar dipertahankan.

Marilahlah kita tinjau dari rumus lift yang telah kita kenal.

Untuk mempertahankan keadaan level flight besarnya L = W. Kita misalkan Weight dan ρ konstan, berarti lift juga konstan.  adalah perbedaan antara tekanan udara pada tabung pitot dan tabung static atau merupakan indicated airspeed. Jadi jika  atau indicated airspeed bertambah, maka  akan menjadi kecil untuk mempertahankan W = L. Demikian juga bila yang terjadi sebaliknya, bila  mengecil maka  akan membesar.

Besar kecilnya  sangat tergantung dengan besarnya angle of attack. Bertambahnya angle of attack akan bertambah pula  yang terjadi. Jadi bisa disimpulkan bahwa perubahan angle of attack akan mempunyai hubungan langsung dengan perubahan kecepatan (indicated airspeed).

Hal inilah yang menyebabkan penerbang selalu mempergunakan istilah “speed”, misalnya : landing speed, stalling speed, gliding speed, climbing speed dan sebagainya. Hal ini wajar, dimana seorang penerbang seakan-akan tidak tahu mengenai angle of attack.

Pengaruh airspeed terhadap angle of attack

› Read More

Read More

Equilibrium

EQULIBRIUM

Untuk mempertahankan supaya pesawat tetap dan keadaan level flight, keempat gaya harus dalam keseimbangan.

Ini berarti :      T = D

                        L = W

            Tetapi untuk mempertahankan keempat gaya ini dalam keadaan seimbang agak sulit, karena :

1. Letak C.P. tidak selalu tetap tergantung dari angle of attack. Jika kedudukan wing membuat sudut serang (angle of attack) yang besar, letak C.P. bergerak ke depan dan apabila angle of attack mengecil, C.P. bergerak ke belakang. Inilah yang menyebabkan letak C.P. tidak bisa dipertahankan pada satu titik.
2. Lift di belakang weight, menyebabkan nose down, kalau lift terletak di depan weight, akan mempunyai tendensi stall.

Pengaruh C.P. terhadap AoA

Untuk mengimbangi momen kopel bila engine dihidupkan, maka drag harus diletakan segaris dengan garis thrust, tapi amat sukar untuk mendapatkan keadaan seperti ini. Untuk mengimbangi momen kopel yang timbul pada pesawat dipasanglah tail plane.

. Letak keempat gaya utama pada keadaan seimbang

› Read More

Read More

AIRCRAFT STABILITY

AIRCRAFT STABILITY

Pendahuluan

Stability adalah kemampuan pesawat terbang untuk kembali ke posisi semula bila karena suatu hal posisinya berubah, tanpa penerbang menggerakan suatu alat kemudi.

Sedangkan menurut buku Pilot Handbook of Aeronautical Knowledge (PHAK) thn. 2008 oleh FAA, bahwa : “Stability is the inherent quality of an aircraft to correct for conditions that may disturb its equilibrium, and to return to or to continue on the original flightpath.”

Seimbang/balance berbeda dengan stability. Pesawat dikataan seimbang atau tidak seimbang dipengaruhi oleh keadaan pesawat itu sendiri (internal).

Yang membuat pesawat seimbang atau tidak antara lain :

·         Berat : load/muatan

·         One wing heavy :

-          Kegagalan sistem fuel

-          Engine mati sebelah

Sedangkan sebuah pesawat dikatakan stabil atau tidak stabil dipengaruhi oleh gangguan dari luar (eksternal).

Yang mempengaruhi stabil tidaknya pesawat antara lain :

·         Perubahan suhu udara

·         Adanya tekanan udara yang tidak sama sehingga menimbulkan angin

·         Perbedaan uap air yang terkandung dalam udara

·         Perbedaan tempat yang terkena sinar matahari

·         Awan di udara

Stability merupakan primarily an aircraft design characteristic (karakteristik desain yang utama). Bagus tidaknya kualitas suatu pesawat terbang bisa dilihat dari stability-nya.

Stability pada pesawat terbang berpengaruh secara signifikan pada:

1.      Maneuverability : Merupakan tingkat kemudahan pesawat dalam bermanuver.

2.   Controllability : Merupakan kemampuan pesawat untuk merespon kontrol pilot.

Stabilitas adalah suatu hal yang diperhatikan dalam penerbangan (tidak hanya penerbangan, tapi dalam teori sistem keseluruhan). Misalkan suatu pesawat yang sedang terbang lurus dan mendadak vertical gust, apabila pesawat tidak stabil maka pesawat tersebut akan berputar tak tekendali. Tetapi apabila peswat tersebut stabil, maka pesawat tersebut akan kembali ke posisi kesetimbangannya.

Stabilitas Pesawat

Static stability

Static stability mengacu pada kecenderungan pesawat untuk kembali ke equilibrium (kembali ke kesetibangan). Ada tiga buah tipe dari static stability :

Positive static stability

Untuk memahami stability, perhatikan gambar di bawah. Pada gambar di bawah ini menunjukkan sebuah benda berbentuk bola, setelah ia mendapat suatu gangguan, bola tersebut ada keinginan/kemampuan untuk kembali keposisi awal tanpa dibantu oleh gaya dari luar. Hal semacam ini disebut positive static stability.

Positive static stability

Positive static stability pesawat terbang adalah kemampuan pesawat terbang tersebut untuk kembali ke posisi semula bila (karena sesuatu hal) posisinya berubah tanpa penerbang mengerakkan sesuatu alat kemudi.

 Neutral static stability 

Pada gambar di bawah ini, setelah bola tersebut mendapat gangguan, bola tersebut tidak ada kemampuan untuk kembali ke posisi semula atau menjauhi posisi awal. Bola tersebut bertahan pada posisinya yang baru. Stabilitas yang seperti ini disebut neutral static stability.

Neutral static stability

Pesawat yang memiliki neutral static stability pada saat mengalami gangguan terhadap stabilitasnya, keadaan pesawat akan tetap pada posisi baru dan tidak kembali menuju equilibrium.

Negative static stability

Pada gambar di bwah ini, setelah bola mendapat gangguan sehingga bola berpindah dari kedudukan awal (equilibrium), bola tersebut tidak ada kemampuan untuk kembali ke posisi awal, bahkan menjauhi posisi awal. Hal seperti ini disebut negative static stability.

Negative static stability

Pesawat yang memiliki negative static stability akan meneruskan gaya yang bekerja padanya. Alhasil, pesawat tidak stabil tetapi memiliki maneuverability yang tinggi.

Pesawat terbang mungkin saja stabil pada keadaan tertentu, tetapi menjadi tidak stabil pada posisi yang lain. Misalnya stabil pada waktu terbang lurus dan mendatar, tetapi menjadi tidak stabil pada posisi terbang terbalik (inverted).

Dalam posisi apa pesawat terbang stabil, pada posisi itu pula penerbangan tidak perlu banyak melakukan sesuatu untuk mempertahankan posisi tersebut. Harus diingat bahwa stabilitas tidak sama dengan keseimbangan (balance). Sebuah pesawat terbang yang terbang dengan salah satu sayapnya lebih berat disebut unbalance. Dapat juga terjadi pesawat terbang dalam keadaan balance akan tetapi tidak stabil. Pesawat dikatakan stabil bila pesawat tersebut selalu mampu kembali ke posisi semula setiap kali mendapat gangguan yang menyebabkan sikap dan arahnya berubah. Untuk mencapai posisi semula itu diperlukan waktu. Waktu ini berbeda-beda pada setiap pesawat terbang.

Dynamic stability

Dynamic stability mengacu pada respon pesawat terhadap gangguan pada stabilitasnya dalam selang waktu. Ada tiga buah tipe dari dinamic stability :

 Positive dynamic stability

Pesawat dikatakan mengalami positive dynamic stability bila gangguan pada stabilitas statis makin lama amplitudonya makin lama makin mengecil.

Negative dynamic stability

Pesawat dikatakan mengalami negative dynamic stability bila gangguan pada stabilitas statis membuat amplitudonya makin lama makin membesar.

 Neutral dynamic stability

Sekali berubah posisi (displaced), maka displaced itu tidak akan bertambah atau berkurang dalam amplitudonya.

Dynamic stability

Stabilitas statis merupakan kecenderungan suatu sistern gaya berat dan momen untuk mengembalikan ke kondisi setimbang (equilibrium) apabila gangguan menerpanya. Stabilitas statis merupakan kondisi yang diperlukan untuk memperoleh stabilitas dinamis. Apabila suatu pesawat diharapkan memiliki kestabilan dinamis, maka pesawat tersebut harus memiliki kestabilan statis.

› Read More

Read More

Turn and Bank

Turn and Bank

Gerakan turning adalah gerakan pesawat terbang yang membelok, baik ke kanan maupun ke kiri. Pada gerakan turn yang biasa akan terjadi gaya centripetal yang disebabkan oleh gerakan pesawat yang miring (bank) ; komponen mendatar dari gaya yang timbul (lift) disayap disebut gaya centripetal. Gaya centripetal menuju titik pusat belokan.

Gerakan turning

Bila keadaan pesawat membelok pada ketinggian konstan, berat pesawat/W (Newton) dan kecepatan/V (m/detik) pada suatu keliling dengan radius/r (meter), kemudian percepatan yang menuju titik pusat lingkaran adalah V2/r (m/detik2). Gaya yang diperlukan untuk menuju titik pusat adalah :

Bila pesawat terbang miring dengan sudut ø° terhadap horizontal, dengan catatan bahwa dengan sudut tersebut pesawat terbang tidak akan terjadi slip ke dalam atau ke luar, kemudian gaya angkat (lift) sama dengan L (Newton) akan tegak lurus terhadap bidang sayap, dan akan menghasilkan komponen gaya yang vertikal, sama dengan W (Newton) yang sama dengan berat pesawat terbang itu sendiri, dan komponen gaya yang menuju titik pusat sebesar W V²/gr (Newton). Dari keadaan tersebut diatas didapat :

Jadi kesimpulannya, bila kecepatan diperbesar diperlukan sudut kemiringan yang lebih besar, dan bila radius diperbesar, maka sudut kemiringan (angle of bank) berkurang.

Pada gambar menunjukan sudut kemiringan (angle of bank) yang benar untuk berbagai macam kecepatan dan radius. Kecepatan pesawat terbang lebih mempengaruhi besarnya sudut kemiringan daripada radius belokan.

Sudut kemiringan yang benar pada radius belokan 50 m

Untuk melakukan banking perlu adanya pengertian hubungan antara sudut kemiringan dengan kecepatan terbang. Tidak setiap sudut kemiringan pada waktu proses gerakan banking diperlukan kecepatan terbang sesuai kemauan penerbang.

Dari rumus tang ø = V²/gr, akan didapat sudut kemiringan pada waktu banking, juga pada berbagai radius yang dipergunakan.

Sebagai contoh, bila :

V²   =103 knot = 53 m/det

r      = 120 m

Maka,

tang ø = V²/gr = (53 x 53)/9.81 x 120 = 2.38

Jadi ø = 67°

Bila kecepatan pesawat terbang menjadi 206 knot (2 kali lebih besar), maka :

            tang ø = 2² x 2.38 = 9.52

            atau ø = 83°

Dan bila kecepatan pesawat terbang tetap, tetapi radius menjadi 2 kali lebih besar (240 m), maka :

            tang ø = 2.38/2 = 1.19

            atau ø = 49°

Sudut kemiringan yang benar pada kecepatan terbang 60 knot (31 m/detik)

› Read More

Read More

PRINSIP KERJA GTE

HUKUM NEWTON

Pada abad ke 17, seorang filusuf dan ahli matematika, Sir Isaac Newton, mengemukakan 3 hukum dasar tentang gerak. Memang pada saat itu dia tidak memikirkan tentang pesawat terbang, tapi semua yang kita tahu tentang gerakan mengacu pada tiga hukum dasarnya.

Hukum Pertama Newton

Hukum pertama Newton berbunyi “Sebuah benda yang diam akan tetap diam, dan sebuah benda yang bergerak akan cenderung tetap bergerak dengan kecepatan dan arah yang sama”. Dengan sederhana, secara alami, tak ada yang mulai atau berhenti bergerak sampai ada gaya dari luar benda tersebut yang menyebabkan benda tersebut bergerak atau berhenti bergerak.

Sebuah pesawat yang parkir di ramp akan tetap diam sampai ada sebuah gaya yang cukup untuk melawan inersia diberikan pada pesawat tersebut. Begitu pesawat tersebut bergerak, maka inersia yang dimiliki menjaga pesawat agar tetap bergerak, tergantung juga dari bermacam-macam gaya yang bekerja pada pesawat tersebut. Gaya-gaya tersebut mungkin menambah gerakan pesawat, atau memperlambat atau mengubah arah pesawat.

Sederhananya berarti bahwa suatu benda pada posisi diam tidak akan bergerak kecuali jika diberi gaya pada benda itu. Jika sedang ber/gerakkan pada kecepatan yang seragam pada garis lurus, gaya harus diberikan untuk menambah atau mengurangi kecepatan.

Ketika suatu pesawat berada dilandasan/tanah dengan engine yang dimatikan, Inersia pesawat terjaga pada posisi diam. Pesawat terbang berubah dari statusnya diam oleh kekuatan daya dorong yang diciptakan oleh propeller, atau semprotan gas buangan.

Ketika sedang terbang pada kecepatan seragam pada garis lurus, Inersia cenderung membuat pesawat terus terbang ber/gerakkan. Beberapa gaya-luar diperlukan untuk merubah pesawat dari arah penerbangannya.

Setiap benda akan tetap dalam keadaan diam (kecepatan = 0) atau bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan konstan (bergerak lurus beraturan) jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, kecuali bila ia dipengaruhi gaya untuk mengubah keadaannya.

Rumus Hk. Pertama Newton

Hukum Kedua Newton

Hukum kedua Newton mengatakan, jika sebuah benda diberikan aksi oleh sebuah gaya yang konstan, hasilnya adalah akselerasi kebalikan yang proporsional dengan massa benda tersebut dan searah dengan gaya yang diberikan. Dalam bahasa sederhananya: percepatan sebuah benda yang diberi gaya adalah sebanding dengan besar gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.

Yang sedang dibahas di sini adalah faktor-faktor yang terlibat dalam mengatasi hukum Newton yang pertama, hukum inersia. Hukum ini meliputi kedua perubahan yaitu arah dan kecepatan, termasuk mulai bergerak dari posisi diam (akselerasi positif) dan berhenti dari posisi bergerak (akselerasi negatif atau deselerasi).

Gaya Menyebabkan Gerak

Gaya adalah sesuatu yang menyebabkan perubahan gerak benda. Dua buah gaya atau lebih yang dipadukan (dijumlahkan atau dikurangkan) menghasilkan sebuah gaya yang disebut resultan gaya.

Hukum ini menyatakan bahwa jika suatu benda yang bergerak dengan kecepatan yang seragam dilaksanakan oleh suatu gaya luar. Perubahan dari gerakan akan sebanding dengan sejumlah kekuatan, dan gerakan akan berlangsung ke arah di mana kekuatan bertindak.

Jika suatu pesawat sedang terbang melawan arah angin, pasti diperlambat. Jika datangnya angin berasal dari  sisi manapun dari aircarft heading, pesawat terbang akan bertolak/terdorong sedikit keras/kasar maka pilot melakukan tindakan untuk korektif melawan arah angin.

Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gayanya, searah dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.

Rumus Hk. Kedua Newton

Hukum Ketiga Newton

Hukum ketiga Newton menyatakan bahwa : ketika sebuah benda memberikan gaya pada benda lain, benda kedua akan memberikan gaya pada benda pertama, dengan sebuah gaya dengan kekuatan yang sama tapi berbeda arah.

Gerakan dari semua kendaraan adalah gambaran yang jelas dari hukum ketiga Newton. Hukum ini besar tiap-tiap kekuatan tindakan adalah sama dengan reaksi kebalikan.

Hukum Ketiga Newton

Ketika kekuatan/gaya angkat pada  suatu sayap pesawat terbang sama kekuatan/gaya gravitasi, pesawat terbang akan memelihara penerbangan pada tingkatan ketinggian tertentu.

 Pada sebuah pesawat jet, mesin menghembuskan tekanan udara panas ke belakang, gaya yang sama dan dengan arah kebalikannya akan menekan kembali mesin dan menyebabkan pesawat bergerak ke depan.

Aksi-Reaksi pada Pesawat

Jika dua buah benda berinteraksi maka gaya pada benda satu sama dan berlawanan arah dengan gaya benda lainnya.

Rumus Hk. Ketiga Newton

› Read More

Read More