Kecepatan Pesawat Terbang

AIRSPEED

Kecepatan pesawat terbang (airspeed) adalah kecepatan aktual pesawat terbang terhadap masa udara di sekitarnya.

Ada empat jenis kecepatan pesawat terbang di dalam konteks pengendalian lalu lintas penerbangan yaitu indicated airspeed (IAS), true airspeed (TAS), Mach number (MN) dan ground speed (GS). 

• Indicated Airspeed (IAS) adalah kecepatan pesawat terbang yang belum terkoreksi yang ditunjukkan oleh alat indikator kecepatan (kecepatan yang ditunjukkan oleh jarum indikator). Satuan ukuran kecepatan pesawat terbang bisa dalam kilometer/jam atau knot (nautical mile perjam). 
• True Airspeed (TAS) adalah kecepatan aktual pesawat terbang terhadap udara di sekitarnya yang sudah dikoreksi oleh kesalahan yang disebabkan oleh kepadatan udara. Hubungan antara IAS dan TAS apabila pesawat terbang bertahan pada IAS konstan, jika pesawat terbang naik ke atas, TAS akan bertambah besar, demikian pula sebaliknya, jika TAS konstan makin ke atas IAS makin berkurang. Lihat grafik di bawah ini.

Grafik Hubungan IAS dan TAS

• Mach number (MN) adalah TAS yang dinyatakan sebagai suatu bagian dari kecepatan suara. Mach 1 dipengaruhi oleh suhu udara, makin rendah suhu udara, Mach number makin kecil. Di dalam kondisi atmosfir standar internasional (international standard atmosphere/ISA), pada ketinggian permukaan laut rata-rata (Mean Sea Level) Mach 1 besarnya sekitar 661 knot TAS, tetapi pada ketinggian FL360 berkurang menjadi 572 knot dan tetap pada angka tersebut sampai ke ketinggian FL 600 – FL 700.
• Ground speed secara sederhana adalah kecepatan aktual di atas permukaan bumi. Kecepatan ini sama dengan TAS yang telah dikoreksi oleh angin. Di dalam kabin awak pesawat udara terdapat tiga indikator kecepatan yaitu TAS, MN dan indikator kecepatan maksimum bagi suatu pesawat terbang.

Ground speed

Sumber :

Materi Pendidikan dan Pelatihan Teknis Meteorologi Penerbangan – STPI, Aminarno Budi Pradana. Maret 2011.

› Read More

Read More

DRAG

DRAG (GAYA HAMBAT)

Bila suatu benda bergerak di udara atau zat lain, maka akan dihasilkan hambatan. Hambatan ini akan menghambat gerak tersebut, di dalam dunia penerbangan, hambatan semacam ini disebut gaya hambat.

Gaya Hambat

Drag timbul karena adanya gesekan dan tahanan antara permukaan pesawat (wing, fuselage, dan objek yang berada di pesawat) dengan udara. Drag merupakan komponen gaya aerodinamika yang sejajar dengan kecepatan terbang pesawat, tetapi arahnya berlawanan (searah dengan airflow). Drag itu sendiri terdiri dari 2 jenis, yaitu induced drag dan parasite drag.

Arah Gaya Drag

1. Induced Drag

Induced drag (Di) merupakan gaya hambat yang terjadi karena adanya gaya angkat atau lift karena adanya perputaran aliran udara yang membelok atau biasa disebut wing vortex disekitar permukaan sayap, perputaran udara ini akan menghasilkan lift pada pesawat. Karena timbul di sayap pesawat induced drag disebut juga dengan wing drag

Wing Drag

Induced drag (Di) biasanya terjadi pada saat pesawat sedang tinggal landas dan juga pada waktu mendarat, yaitu pada harga cl atau α yang tinggi atau dengan kata lain pada kecepatan rendah.

Grafik induced drag (Di) versus kecepatan

Grafik diatas merupakan grafik hubungan antara gaya tahan karena gaya angkat atau induced drag dengan kecepatan. Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa drag karena gaya angkat akan turun dengan naiknya kecepatan, dengan kata lain induced drag berbanding terbalik dengan kecepatan.

2. Parasit Drag

Parasit drag (Dp) merupakan gaya hambat yang terjadi karena adanya gesekan antara permukaan pesawat. Ada empat jenis parasit drag, yaitu :

Parasit Drag

1. Skin friction drag atau gaya hambat gesekan kulit, terjadi karena adanya gesekan viskos yang terjadi dalam lapisan batas atau boundary layer. Kehalusan kulit atau permukaan akan berpengaruh besar pada tahanan ini.

2. Form drag atau gaya hambat bentuk, terjadi karena bentuk dari pesawat itu sendiri dan besarnya form drag tergantung dari bentuk besar kecil pesawat dan komponen-komponen tambahan yang dipasang pada pesawat tersebut.

3. Interference drag atau gaya hambat interferensi, terjadi karena interferensi lapisan batas dari berbagai bagian pesawat terbang. Misalnya pada sambungan antara bagian-bagian dari pesawat seperti sambungan rivet pada fuselage, wing, dan bagian-bagian lainnya. Besar kecilnya interference drag tergantung dari kehalusan sambungan tersebut.

Interference drag

4. Leakage drag atau gaya hambat kebocoran, terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara bagian dalam dan bagian luar dari pesawat terbang.

Grafik parasit drag versus kecepatan

Grafik diatas merupakan grafik hubungan antara parasit drag dengan kecepatan terbang pesawat. Dari grafik dapat dilihat bahwa parasit drag berbanding lurus dengan kecepatan, yaitu akan bertambah besar dengan bertambahnya kecepatan. Berbeda dengan induced drag yang berbanding terbalik dengan kecepatan.
Dan untuk gaya hambat total didapat dengan menjumlahkan induced drag dan parasit drag.

Grafik Drag dan Kecepatan

› Read More

Read More

Pengereman Pesawat

CARA PESAWAT MENGGURANGI KECEPATAN SAAT LANDING

Ketika mendarat pesawat akan mengurangi kecepatannya. Dengan panjang landasan pacu 3.000 meter sampai 4.000 meter pesawat harus mengurangi kecepatan dari 200 knot (370 Km/jam). Tidak seperti sopir bus yang langsung menginyak rem, pilot harus mengurangi kecepatan dengan beberapa tahapan. Ada beberapa cara untuk mengurangi kecepatan pesawat secara bertahap. Berikuti ini adalah beberapa cara pesawat mengurangi kecepatannya :

• Flap

Dalam mengurangi kecepatan ketika mau landing, pertama-tama pesawat akan mengeluarkan flap terlebih dahulu.

Flaps

Flap

Flap adalah sebuah permukaan bergerak yang berengsel pada tepi belakang sayap pesawat terbang biasa juga disebut sirip pesawat. Jika sirip sayap diturunkan maka kecepatan anjlog (bahasa Inggris: stall speed) pesawat terbang akan menurun. Sudut/angle kemiringan flap pada umumnya bervariasi dari 5, 10, 15, 20, 40 derajat, bergantung type pesawat terbangnya. Pada saat set flap 40 derajat, terjadi drag yg sangat besar, artinya, performance pesawat sangat jelek untuk takeoff dengan flap tsb. Namun pada landing (saat pesawat terbang meluncur turun) inilah flap 40 digunakan. Kenapa? karena speed/kecepatan pesawat terbang pada saat itu sangat rendah, tidak terjadi drag yang besar bahkan lift yang dihasilkan cukup besar untuk menurunkan stall speed. Dengan menambah flap ini otomatis stall speed berkurang dan speednya rendah, kondisi ini pesawat terbang menjadi mudah dikendalikan.

• Spoiler

Spoiler

Spoiler terpasang di atas sayap. Spoiler fungsinya menambah drag (gaya hambat) dengan cara menghambat laju angin dan memberikan gesekan pada sayap pesawat. Sehingga gaya laju angin pada pesawat terhambat oleh spoiler pada pesawat itu sendiri. Spolier digunakan ketika pesawat touch down di landasan. Kalo pilot hanya menggunakan spoiler untuk mengereman pesawat akan melaju berkilo-kilo meter sampai berhenti.

• Landing Gear

Landing gear atau dalam bahasa Indonesia roda pesawat adalah bagian pesawat yang digunakan saat take off ataupun landing. Pada saat pesawat meninggalkan tanah/runway, pilot akan memasukkan landing gear ke dalam ruang landing gear. Landing gear berfungsi untuk mengurangi gaya hambat udara saat pesawat berada di langit pada kecepatan tinggi dan juga untuk mengurangi kerusakan pada landing gear saat melawan terpaan angin yang sangat kencang. Pada saat pesawat mau mendarat, barulah landing gear diturunkan yang gunanya untuk mengurangi sedikit kecepatan pesawat dan alas untuk mendarat pada saat touch down (menyentuh tanah). Selain untuk alas mendarat, landing gear juga dimanfaatkan sebagai gaya gesek terhadap landas pacu (drag). Dengan adanya landing gear akan ada gaya hambat udara sekaligus gaya gesek terhadap landas pacu.

Landing Gear

• Reverse Thrust

Reverse Thrust

Dari semua faktor pengereman,i nilah yang paling penting. Bagian pengereman ini menggunakan mesin jet pesawat. Mesin jet pesawat (thrust) memiliki daya dorong ke belakang untuk meningkatkan kecepatan pesawat, tetapi pada bagian ini mesin jet pesawat akan mengubah daya dorong sehingga angin dari mesin jet akan terdorong ke depan pesawat. Sudah pasti, jika angin yang super besar ini atau disebut juga jet blast, didorong ke depan akan mengurangi laju pesawat.

• Autobrake

Ini merupakan bagian pengereman terakhir yang terdapat pada landing gear. Proses pengereman ini menggunakan rem hidrolik atau hampir sama dengan pengereman pada mobil biasa. Autobrake hanya digunakan saat kecepatan pesawat sudah lambat, jika autobrake digunakan saat touch down sudah pasti kanvas akan terbakar dan bisa-bisa pesawat tergelincir. Autobrake biasa digunakan saat landing ataupun take off.

› Read More

Read More

TURN & BANK INDICATOR

TURN & BANK INDICATOR

Turn & Bank indicator adalah salah satu instrumen pesawat yang menggunakan gyroscope, sebagai detecting element. Instrumen ini termasuk instrumen utama di dalam penggunaan instrumen terbang buta (blind flying instrument).

Turn & Bank indicator di golongkan ke dalam golongan instrumen terbang (flight instrument). Instrumen ini adalah merupakan instrumen pokok, akan tetapi untuk pesawat-pesawat besar, seperti pesawat-pesawat transport dan pesawat-pesawat yang lebih komplek lagi, maka instrumen ini digunakan oleh pilot (penerbang) untuk membantu melakukan gerakan-gerakan membelok dengan sudut yang tepat sesuai dengan prosedure pesawatnya. 

Sebuah Turn & Bank indicator terdiri dari dua mekanisme, yaitu :

1) Jarum (pointer) mekanisme yang dikontrol giroskop untuk menunjukkan laju belokan (rate of turn), 

2) Mekanisme untuk mengetahui dan menunjukkan kemiringan (bank).

Untuk mengetahui sampai di mana laju belokan, digunakan sifat & presesi giro (Gyroscope precession). Perlu di catat bahwa giro ini berbeda dengan giro yang dipasang pada instrumen directional gyro indicator atau pada giro horizon, sebab di dalam giro ini hanya mempunyai satu gimbal ring dan spring (per) yang meng

hubungkan gimbal ring dengan case (badan),yang dimaksudkan untuk membatasi gerak pada sumbunya.

Prinsip kerja gyrosope

Gyroscope adalah alat yang digunakan untuk mengukur atau mempertahankan orientasi berdasarkan prinsip momentum angular. Pada prinsipnya mechanical gyroscope adalah sebuah piringan (rotor) yang berputar pada sumbu (axis) yang mampu bergerak ke beberapa arah.

Gyroscope

Bagian dari gyroscope terdiri dari sebuah piringan (rotor) yang berputar pada sumbu putar (spin axis). Sumbu putar ini terpasang pada suatu kerangka yang disebut gimbal (inner-most gimbal). Inner-most gimbal terpasang pada inner gimbal. Dan inner gimbal terpasang pada outer gimbal yang merupakan kerangka terluar.

Dengan memiliki tiga gimbal maka  gyroscope mempunyai kemampuan untuk berputar pada tiga sumbu putar (3 degree of rotational freedom).  Walaupun gyroscopee mempunyai 3 degree of rotational freedom, namun rotor akan selalu tetap berada pada posisi

Gerakan Gyroscope

Penunjukan Bank (Sudut kemiringan).

Penunjukan instrumen Turn and Bank indicator disamping penunjukan rate of turn, juga dilengkapi dengan slip indicator, instrumen ini dapat menunjukkan apakah pesawat sudah tepat pada sudut kemiringannya pada suatu laju pembelokan yang dikehendaki. Alat ini dapat bekerja berdasarkan atas dua macam gaya, yaitu:

 gaya gravitasi,

 gaya centrifugal.

Prinsip mekanisme, ada dua cara yaitu - memakai pemberat dengan pointer. memakai tabung yang berisi cairan (inclinometer). Cara (methode) dengan memakai pemberat.

Dari gambar di atas jika dalam normal flight (terbang normal), gaya gravitasi menahan pemberat hingga jarum (pointer) menunjuk nol, gambar , pesawat belok ke kiri pada sudut dengan kecepatan tertentu.
Badan penunjuk (indicator case) dan skala bergerak bersama-sama pesawat hingga terjadi gaya centrifugal yang mendorong pemberat ke luar dari titik belokan., tetapi apabila sudut pembelokan tepat, hingga gaya gravitasi dan gaya centrifugal sama besar, maka pointer (jarum) tetap pada posisi nol dan segaris dengan resultante dari pada kedua gaya tersebut.

Jika pada waktu membelok tombol kecepatan pesawat di tekan, maka gaya centifugalpun akan bertambah, tetapi apabila sudut pembelokan tepat, maka jarum/ bola dan pemberat akan tetap pada posisi nol. Jika sudut pembelokan kurang ( under banked ), maka pesawat akan "skid" (terlempar ke luar dari belokan). Dalam hal ini gaya centrifugal lebih besar dari pada gravitasi, sehingga pemberat dan jarum bergerak ke luar.
Demikian juga sebaliknya, apabila sudut pembelokan diperbesar (over banked), maka pesawat akan terjadi "slip", sebab gaya gravitasi akan lebih besar daripada gaya centrifugal, sehingga jarum (pointer) dan pemberat akan bergerak berlawanan dengan pada waktu underbanked.

Slipping dan Skidding

Pada Bank Indicator tipe bola dengan gelas melengkung (inclinometer), pada prinsipnya adalah sama dengan tipe pemberat dan jarum. Perbedaan hanya terletak pada gerakan dari bola, dimana gerakannya berlawanan dengan tipe pemberat dan jarum, karena gaya yang bekerja langsung pada bolanya.

Bank Indicator tipe bola dengan inclinometer

Sumber-sumber penggerak rotor giro pada Turn & Bank indicator adalah sumber penggerak dengan udara vakum; ini didapat dari pompa vakum (vacuum pump) yang dipasang pada mesin pesawat, atau dari tabung ventury (ventury tube), yang dipasang pada rangka pesawat terbang.
Turn & Bank indicator menggunakan sumber penggerak udara vakum dengan tekanan + 2" Hg untuk memutar giro rotor dengan udara; melalui filter yang disalurkan ke sebuah "Jet black" udara dari jet black ini diarahkan ke "rotor bucket", sehingga rotor giro berputar.
Sumber penggerak Turn & Bank indicator dengan listrik arus searah (direct current) umumnya menggunakan voltase 12 volt atau 24 volt DC. Perbedaan antara sumber penggerak listrik dan sumber penggerak udara vacum, hanya terletak pada konstruksi dan operasi listriknya,
Rotor terdiri dari sebuah "Lap wound" armatur dan sebuah rim luar yang diletakkan konsentris; guna rim luar ini ialah untuk menambah massa rotor, radius dari gyrotion. Armature bergerak di dalam sebuah cilinder kutub permanent magnit stator yang dipasang pada gimbal ring DC diantarkan ke brush dan commutator melalui radio interference suppressor dan flexible spring, yang mengakibatkan bergeraknya inner ring. Kecepatan rotor dikendalikan oleh 2 buah centrifugal cutout yang sama besar dan berlawanan arah. Tiap-tiap cutout terdiri dari sepasang governor contact, yang berujung platinum, yang satu tetap (fixed) dan yang lainnya dapat bergerak.

Bila maximum kecepatan rotor dicapai, juga centrifugal pada kontak menekan spring, maka akan mengakibatkan kontak terbuka. Dengan terbukanya kontak, maka arus akan diteruskan melewati armature. Arus armature kemudian melewati resistor (tahanan), yang mengakibatkan kecepatan rotor berkurang. Dan seterusnya sehingga ke 2 cut-out bekerja pada "critical speed" yang sama.
Turn & Bank tipe ini dilengkapi dengan tanda bendera (flag) yang akan berada pada tempat On, bila sumber penggerak sedang bekerja dan bendera tertarik bila permanen magnet stator (flux diverter) berhenti bekerja.
Tanda ini digerakkan oleh lengan berengsel yang dihubungkan dengan gimbal ring. Bila tenaga berhenti, lengan tersebut tertarik oleh spring yang dipasang pada bendera (flag) tersebut dengan posisi restar, sehingga pembacaan off ke luar.
Sumber : Buku Kurikulum 2013 AIRCRAFT INSTRUMENTS-XI-3

› Read More

Read More

Altitude

TIPE-TIPE ALTITUDE

Altitude ada bermacam-macam. Namun, biasanya jika orang hanya menyebut ‘altitude’ saja, yang dimaksud adalah altitude dengan patokan rata-rata ketinggian air laut (mean sea level) karena altitude yang demikianlah yang biasanya dipakai untuk menggambarkan obstacle dan airspace, juga untuk memisahkan air traffic.

Altitude adalah jarak vertikal diatas sebuah titik atau level yang dipakai sebagai patokan atau referensi. Biasanya pilot akan memperhatikan lima tipe altitude.

INDICATED ALTITUDE

Altitude yang dibaca langsung dari instrumen altimeter yang di-set pada altimeter setting tertentu.

TRUE ALTITUDE 

‘Altitude yang sebenarnya’, jarak vertical sebuah pesawat dihitung dari rerata ketinggian permukaan air laut. Biasanya ditulis berapa feet above mean sea level (MSL). Dalam aeronautical chart, keterangan ketinggian obstacel, airport, terrain, dan sebagainya ditulis dalam True Altitude ini.

ABSOLUTE ALTITUDE

Jarak vertikal sebuah pesawat diukur dari ground (tanah), ketinggian pesawat diatas tanah (ground), above Ground Level (AGL).

PRESSURE ALTITUDE

Altitude yang ditunjukkan altimeter ketika sudah di-setting menjadi 29.92 “Hg (atau sama dengan 1013.25 hPa), merupakan altitude diukur dari Standard Datum Plane (sebuah level imajiner dimana tekanan udara adalah 29.92 “Hg dengan temperatur 15 Celcius), pressure altitude digunakan untuk mengukur density altitude, true altitude, true airspeed, dan data performa pesawat yang lain.

DENSITY ALTITUDE

Merupakan pressure altitude yang dikoreksi berdasarkan perubahan temperatur, oleh karena itu jika kondisinya standard (29.92 “Hg dan suhu 15 celcius) maka density dan pressure altitude sama, namun jika temperatur diatas standar maka density altitude lebih tinggi daripada pressure altitude, begitu juga kebalikannya jika temperatur dibawah standar maka density altitude lebih rendah daripada pressure altitude.

Catatan:

Kerapatan udara mempengaruhi performa efektifitas engine. Pada udara yang molekul-molekulnya renggang (tekanan udara rendah, suhu tinggi), engine perlu lebih banyak waktu untuk menggerakan sejumlah molekul udara yang dibutuhkan sehingga takeoff roll menjadi lebih lama atau dengan kata lain performa menurun.

Contoh. Sebuah airport mempunyai elevasi 5048 feet MSL dengan standard temperature 5 Celcius. Jika temperatur meningkat menjadi 30 Celcius maka Density Altitude meningkat menjadi 7855 feet MSL. Artinya sebuah pesawat di 5048 feet MSL akan melakukan takeoff seperti berada di 7855 feet MSL pada suhu standar. Sebaliknya, jika misalnya suhu menurun menjadi -25 Celcius, density altitude menjadi 1232 feet MSL. Performa pesawat justru lebih bagus di kondisi ini.

Sumber: https://krismaadiwibawa.wordpress.com

› Read More

Read More