Baca Juga
Lift
Lift (gaya angkat) timbul dari aliran udara yang
melewati penampang sayap yang berbentuk airfoil. Lift inilah yang membuat pesawat
dapat terangkat ke atas. Lift lebih besar dari weight (gaya berat) pesawat akan
terangkat, jika dalam penerbangan jika lift menjadi lebih kecil dari weight
pesawat akan berkurang ketinggiannya/turun.
 |
| Pesawat straight
and level flight jika L=W |
Timbulnya
lift pada pesawat bisa dipelajari dari :
- Airfoil
 |
| Airfoil |
· Jika dilihat sebagai penampang: permukaan atas lebih cembung dari pada permukaan bawah· Chord line adalah garis bayangan dari leading edge ke trailing edge.· Airfoil menghasilkan lift dengan dua cara : perbedaan tekanan dan tumbukan udara
- Hukum Bernoulli’s
Timbulnya
gaya angkat (lift) karena perbedaan
tekanan didasarkan pada teori Daniel Bernoulli. Prinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Prinsip ini sebenarnya merupakan penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama.
Prinsip ini, seperti sudah jelas dari namanya, dirumuskan oleh seorang matematikawan Swiss bernama Daniel Bernoulli (1700-1782), yang merumuskan konsep dinamika fluida dalam persamaan berikut:
Ketiga suku pada masing-masing ruas persamaan ini hanya merunutkan tekanan (p) yang diberikan si fluida, energi gerak fluida per satuan volume (
), dan energi potensial fluida per satuan volume (ρgh) pada dua buah titik yang berbeda.
), dan energi potensial fluida per satuan volume (ρgh) pada dua buah titik yang berbeda. |
| Kecepatan aliran udara yang melawati airfoil |
Sayap pesawat dirancang sedemikian rupa dengan bagian atas yang lebih melengkung dari bagian bawah (airfoil). Dengan rancangan sayap semacam ini, ketika udara melalui sayap pesawat, udara yang melintas di bagian atas akan melintas lebih jauh. Oleh karena waktu tempuh udara di atas sayap dan di bawah sayap sama, kecepatan udara diatas sayap lebih besar, yang berarti, tekanan di atas sayap lebih kecil daripada di bawah. Adanya perbedaan tekanan menyebabkan adanya gaya tekan udara, yang totalnya mengarah ke atas. Hal inilah yang diklaim menjadi sebab utama pesawat dapat terbang.
 |
| Timbulnya lift pada airfoil |
- Efek Coanda
Bukan hanya karena Prinsip Bernoulli, ada faktor utama lain yang menyebabkan pesawat bisa terbang yaitu efek Coanda. Rancangan sayap yang telah disebutkan pada penjelasan prinsip Bernoulli, selain membuat aliran udara yang sedikit lebih cepat di bagian atas sayap daripada di bagian bawah, ternyata juga menghembuskan udara yang dibelahnya ke arah bawah.
Ini semua bermula dari kenyataan bahwa sebuah fluida yang mengalir di permukaan sebuah benda lengkung akan cenderung untuk mengikuti bentuk lengkung benda (meskipun pada akhirnya akan menyimpangkan arah laju fluida) sebelum kemudian melanjutkan perjalanan. Efek ini dikenal dengan nama Efek Coandă, merujuk kepada ahli aerodinamika Henri-Marie Coandă (1885-1972).
 |
| Efek Coandă |
Udara yang mengalir di atas dan di bawah sayap pesawat. Sayap pesawat membelah aliran udara menjadi ke atas dan ke bawah, dan sesuai dengan efek Coandă, udara yang mengalir di sayap pesawat akan mengikuti bentuk lekukan sayap tersebut. Disinilah kuncinya: Bentuk sayap yang sedemikian rupa membuat udara yang mengalir di atas ‘diarahkan’ sehingga secara umum lebih banyak udara yang dihembuskan ke arah bawah. Dari fakta ini, sesuai hukum 3 Newton, dengan adanya udara yang dihembuskan ke bawah oleh sayap, udara di bawah pesawat akan ‘balas mendorong’ pesawat.
- Ram Air
Ada satu faktor lagi. Jika kita lihat penampang melintang sayap pesawat, akan kita dapati bidang sayap pesawat tidaklah sejajar dengan tubuh pesawat, tetapi agak miring di bagian depan (yang disebut sebagai angle of attack) dengan sudut sekitar 4 derajat untuk pesawat-pesawat kecil. Dengan bentuk seperti ini, udara yang dilintasi pesawat akan sedikit ‘tertahan’ di bagian bawah sayap, yang akhirnya mendorong sayap ke atas. Efek serupa dapat kita jumpai jika kita merentangkan tangan keluar kaca jendela mobil yang melaju, dan menaikkan sisi yang menghadap arah angin sedikit. Akan ada dorongan yang cukup kuat ke atas.
 |
| Udara membentur bagian bawah sayap |
Prinsip-prinsip inilah, dengan sedikit kontribusi prinsip Bernoulli, yang menjadi faktor utama di balik terbangnya sebuah pesawat.
0 komentar:
Posting Komentar