Baca Juga
ATMOSFER
- Struktur Atmosfer
Atmosfer atau ruang udara adalah yang mengelilingi bumi dan terletak pada permukaannya. Ini adalah menjadi bagian dari bumi sebagai laut atau tanah, tetapi berbeda dengan udara dan air karena merupakan campuran gas. Itu memiliki massa, berat, dan bentuk tak terbatas.
Atmosfer terdiri dari 78 persen nitrogen, 21 persen oksigen, dan 1 persen gas lainnya, seperti argon atau helium. Beberapa unsur ini mempunyai berat yang berbeda. Unsur-unsur yang lebih berat, seperti oksigen, mengendap di permukaan Bumi, sementara unsur-unsur yang lebih ringan berada di atasnya atau lebih tinggi dari permukaan bumi. Oksigen di bawah ketinggian 35,000 kaki.
Sifat dari Udara dan cairan, dapat mengalir dan berubah bentuk ketika mengalami tekanan bahkan dalam hitungan menit karena mereka tidak mempunyai kohesi molekul yang kuat. Sebagai contoh, gas benar-benar mengisi setiap wadah di mana ia ditempatkan, memperluas atau memperkecil untuk menyesuaikan bentuk sesuai dengan wadah atau tempat.
- Lapisan Atmosfer
- Throposphere
- Ketinggian (0-12 km)
- Mayoritas cuaca, awan, storm (badai) dan perbedaan suhu yang terjadi berada pada lapisan pertama ini
- sebenarnya tempat ini kurang ideal untuk penerbangan; tetapi pada kenyataannya banyak penerbangan dilakukan di lapisan ini, Sehingga kemungkinan bahaya penerbangan menjadi lebih besar.
- Di dalam troposphere, suhu akan berkurang sekitar 2°C setiap naik 1000 kaki, dan tekanan udara akan berkurang kurang lebih 1 inci setiap naik 1000 kaki.
- Pada lapisan ini, agar dapat membangkitkan gaya angkat (lift) pesawat harus terbang dengan kecepatan subsonik
- Stratosfere
- Ketinggian (11-50)
- Pada ketinggian 11-20 suhu tetap walaupun ketinggian berubah yaitu -56,50C, tidak ada uap air dan turbulensi.
- Pada ketinggian 20 km s/d 32 km suhu akan naik1°cuntuk setiap kenaikannya
- Maka stratosfer ini sebenarnya adalah tempat yang ideal untuk kegiatan penerbangan.
- Pada lapisan ini, agar dapat membangkitkan gaya angkat (lift) pesawat harus terbang dengan kecepatan transonik atau supersonik.
- Mesosphere
- Ketinggian 50-80 Km
- Kepadatan gas-gasnya sudah agak berkurang
- Mesosfer mempunyai suatu lapisan ion atau udara yang bermuatan listrik yang disebut lapisan D yang terletak pada ke tinggian 50-80 km di atas bumi.
- Pada lapisan ini, agar dapat membangkitkan gaya angkat (lift) pesawat harus terbang dengan kecepatan supersonik atau hypersonik.
- Thermosphere
- Ketinggian 70-500 km
- Daerah dimana atom-atom jarang dari oxygen menyerap radiasi sinar ultraviolet.
- Pada lapisan ini, agar dapat membangkitkan gaya angkat (lift) pesawat harus terbang dengan kecepatan hypersonic atau orbital.
- Exosphere
- Ketinggian 500-1000 km
- Daerah dimana rarefied gas semakin banyak dan kebanyakan terdiri dari atom-atom bebas dari oksigen, hydrogen dan helium.
- Pada lapisan ini, agar dapat membangkitkan gaya angkat (lift) pesawat harus terbang dengan kecepatan orbital.
- Tekanan Atmosfer
Meskipun ada berbagai jenis tekanan, terutama berkaitan dengan tekanan atmosfer seorang pilot harus memperhatikan. Ini adalah salah satu faktor dasar dalam memahami perubahan cuaca, membantu dalam mengangkat pesawat terbang, dan menggerakkan beberapa instrumen penting. Instrumen-instrumen ini adalah indikator ketinggian, indikator kecepatan, indikator kecepatan vertikal, dan berjenis-jenis alat ukur tekanan.
Tekanan
atmosfer biasanya diukur dalam satuan inci air raksa (mercury, in.Hg) oleh sebuah
barometer air raksa. Barometer ini mengukur ketinggian dari kolom air raksa
yang ada di dalam sebuah tabung kaca. Salah satu ujung dari tabung air raksa
itu dibiarkan terbuka untuk mendapatkan tekanan dari atmosfir, yang mendorong
air raksa di dalam tabung. Jika tekanan di luar bertambah, maka akan menekan
air raksa yang ada di dalam tabung untuk bergerak ke atas, kebalikannya kalau
tekanan berkurang maka permukaan air raksa dalam tabung akan turun. Ketinggian
air raksa dalam tabung menjadi tolok ukur tekanan atmosfir. Tipe barometer ini
biasanya digunakan di lab atau stasiun pengamatan cuaca, tapi tidak mudah
dipindahkan, dan sedikit sulit untuk dibaca.
 |
| Barometer Air Raksa |
Standar atmosfir di permukaan laut adalah temperatur permukaan dari 590 F atau 150 C dan tekanan permukaan 29,92 inci air raksa (Hg), atau 1,013.2 mb.
- Efek Ketinggian pada Tekanan
Tekanan atmosfer akan berkurang seiring bertambahnya ketinggian, karena berkurangnya berat udara. Sebagai rata-rata setiap kali ketinggian bertambah 1000 kaki maka tekanan atmosfer akan berkurang 1 in.Hg. Pengurangan ini (peningkatan density altitude/ketinggian diukur dari kerapatan udara) mempunyai pengaruh besar pada kinerja pesawat.
 |
| Jarak Take Off bertambah seiring peningkatan ketinggian landasan |
- Dansity Altitude
Kepadatan/kerapatan udara bervariasi secara langsung dengan tekanan, dan berbanding terbalik dengan suhu. Kepadatan/kerapatan udara dipengaruhi oleh perubahan ketinggian, suhu, dan kelembaban. Terlepas dari ketinggian sebenarnya di mana pesawat beroperasi, maka akan tampil seolah-olah ia beroperasi pada ketinggian sama dengan ketinggian kepadatan yang ada.
- Efek Tekanan pada Kerapatan Udara (air density)
Karena udara adalah gas, dapat ditekan atau diperluas. Ketika udara dikompres/ditekan, sejumlah besar udara dapat menempati suatu volume tertentu. Sebaliknya, ketika tekanan pada suatu volume udara berkurang, udara mengembang dan menempati ruang yang lebih besar. Tekanan yang lebih rendah akan mengisi kolom udara yang lebih kecil massa udara, kepadatan menurun karena kerapatan berbanding lurus dengan tekanan. Jika tekanan dua kali lipat, kerapatan dua kali lipat, jika tekanan diturunkan kerapatan turun juga. Pernyataan ini benar hanya pada temperatur konstan.
- Efek Temperatur pada Kerapatan Udara (air density)
Peningkatan suhu suatu zat akan mengurangi kerapatan. Sebaliknya, penurunan suhu meningkatkan kerapatan. Dengan demikian, kerapatan udara berbanding terbalik dengan suhu. Pernyataan ini tentunya benar bila hanya pada tekanan tetap.
Di atmosfer, baik suhu dan tekanan berkurang dengan ketinggian, dan memiliki efek saling bertentangan pada kepadatan/kerapatan.
- Efek Kelembaban (Humidity) pada Kerapatan Udara (air density)
Merujuk alinea sebelumnya udara yang benar-benar kering. Pada kenyataannya, udara tidak pernah benar-benar kering. Sejumlah kecil didapatkan uap air di atmosfer hampir diabaikan pada kondisi-kondisi tertentu, tetapi dalam kondisi lain kelembaban dapat menjadi faktor penting dalam kinerja pesawat terbang. Uap air lebih ringan daripada udara; akibatnya, udara lembab lebih ringan daripada udara kering. Oleh karena itu, kadar air di udara meningkat, udara menjadi kurang padat, kepadatan meningkatkan dan penurunan kinerja. Hal ini paling ringan atau paling padat ketika, dalam suatu kondisi tertentu, itu mengandung jumlah maksimum uap air.
Kelembaban, juga disebut kelembaban relatif, mengacu pada jumlah uap air yang terkandung dalam atmosfer, dan dinyatakan sebagai persentase dari jumlah maksimum uap air dapat menahan udara. Jumlah ini bervariasi dengan suhu. Udara hangat memegang lebih banyak uap air, sedangkan udara dingin kurang memegang. Udara kering sempurna yang tidak mengandung uap air memiliki kelembaban relatif nol persen, sementara udara jenuh yang tidak dapat menahan uap air lagi, memiliki kelembaban relatif 100 persen. Kelembaban sendiri biasanya tidak dianggap sebagai faktor penting dalam menghitung kepadatan pada ketinggian dan kinerja pesawat, tapi tidak berkontribusi.
Ketika suhu naik, udara dapat menahan air dalam jumlah yang lebih besar uap air. Ketika membandingkan dua massa udara yang terpisah, yang pertama hangat dan lembab (keduanya cenderung meringankan kualitas udara) dan yang kedua dingin dan kering (keduanya kualitas membuatnya lebih berat), yang pertama harus kurang padat daripada yang kedua. Tekanan, temperatur, dan kelembaban memiliki pengaruh yang besar pada kinerja pesawat karena pengaruh mereka pada kerapatan.
0 komentar:
Posting Komentar