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