· 2. Asal Mula Pesawat TerbangPesawat terbang
yang lebih berat dari udara diterbangkan pertama kali oleh WrightBersaudara
(Orville Wright dan Wilbur Wright) dengan menggunakan pesawat rancangan
sendiriyang dinamakan Flyer yang diluncurkan pada tahun 1903 di Amerika
Serikat. Selain Wrightbersaudara, tercatat beberapa penemu pesawat lain yang
menemukan pesawat terbang antaralain Samuel F Cody yang melakukan aksinya di
lapangan Fanborough, Inggris tahun 1910.Sedangkan untuk pesawat yang lebih
ringan dari udara sudah terbang jauh sebelumnya.Penerbangan pertama kalinya
dengan menggunakan balon udara panas yang ditemukan seorangberkebangsaaan
Perancis bernama Joseph Montgolfier dan Etiene Montgolfier terjadi padatahun
1782, kemudian disempurnakan seorang Jerman yang bernama Ferdinand
vonZeppelindengan memodifikasi balon berbentuk cerutu yang digunakan untuk
membawapenumpang dan barang pada tahun 1900. Pada tahun tahun berikutnya balon
Zeppelin mengusaipengangkutan udara sampai musibah kapal Zeppelin pada perjalanan
trans-Atlantik di NewJersey 1936yang menandai berakhirnya era Zeppelin meskipun
masih dipakai menjelang PerangDunia II. Setelah zaman Wright, pesawat terbang
banyak mengalami modifikasi baik dari rancang bangun,bentuk dan mesin pesawat
untuk memenuhi kebutuhan transportasi udara.Pesawat komersial yanglebih besar
dibuat pada tahun 1949 bernama Bristol Brabazon.Sampai sekarang
pesawatpenumpang terbesar di dunia di buat oleh airbus industrie dari eropa
dengan pesawat A380.
·
3. Jenis-jenis Mesin Pesawat
· 4. 1 . TURBOPROP ENGINEPada awal perkembangan
engine, umumnya pesawat komersial menggunakan sistem penggerak turbopropeller
atau yang biasa disebut dengan turboprop. Jenis turbo prop memiliki system
tidak jauh berbedadengan turbo jet, akan tetapi energy ( thrust ) dihasilkan
oleh putaran propeller sebesar 85 %, dimanaputaran propeller ini digerakkan
oleh turbin yang menerima expansi energy dari hasil pembakaran, sisanya 15%
menjadi exhaust jet thrust (hot gas).Turboprop engine lebih efisien dari pada
turbojet, dirancang untuk terbang dengan kecepatan di bawahsekitar 800 km / h
(500 mph). Contoh mesin turboprop yang populer antara lain mesin Roll-Royce
Dart yangdipakai pada pesawat British Aerospace , Fokker 27 dll
·
5. 2. TURBOJET ENGINEPengembangan mesin penggerak pesawat(Engine)
mengalami kemajuan sangat pesatdengan dikembangkannya mesin jenis turbojet, di
mana propeller yang berfungsi untukmenghisap udara dan menghasilkan gayadorong
digantikan dengan kompresorbertekanan tinggi yang tertutup casing, mesinmenyatu
dengan ruang bakar dan turbinengine. Dari gambar di bawah terlihat
bagian-bagian dari mesin turbo jet, yang terdiri dari airinlet (saluran udara),
sirip compressor rotordan stator, saluran bahan bakar (Fuelinlet), ruang
pembakaran (combusterchamber), turbin dan saluran gas buang(exhaust). Tenaga
gaya dorong ( Thrust ) 100 %di hasilkan oleh exhaust jet thrust.Mesin turbojet
adalah mesin jet yang palingsederhana, biasanya dipakai untuk pesawat-pesawat
berkecepatan tinggi. Contoh darimesin ini adalah mesin Roll-Royce Olypus
593yang digunakan untuk pesawat Concorde. Jenislain adalah mesin Marine Olympus
yangmemiliki kekuatan 28.000 hp (daya kuda atausetara dengan 21 MW) yang
digunakan untukmenggerakkan kapal perang modern denganbobot mati 20.000 ton dengan
operasiberkecepatan tinggi.
·
6. 3. TURBOFAN ENGINE Turbo Fan adalah jenis engine yang termodern sa’at
ini yang menggabungkan tekhnologi Turbo Prop dan Turbo Jet. Mesin ini
sebenarnya adalah sebuah mesin by-pass dimana sebagian dari udara dipadatkan dan
disalurkan ke ruang pembakaran, sementara sisanya dengan kepadatan rendah
disalurkan sekeliling bagian luar ruang pembakaran ( by-pass ). Sekaligus udara
tersebut berfungsi untuk mendinginkan engine. Tenaga gaya dorong ( Thrust )
terbesar dihasilkan oleh FAN ( baling-baling/blade paling depan yang berukuran
panjang ), menghasilkan thrust sebesar 80 % (secondary airflow), dan sisanya 20
% menjadi exhaust jet thrust (hot gas). Sepintas mesin turbo fan ini mirip
turbo prop, namun baling-baling depan dari turbo fan memiliki ruang penutup (
Casing / Fan case ). Mesin / engine yang menggunakan type ini contohnya adalah
mesin RB211 yang digunakan pada pesawat Boeing B 747 dan GE CF6-80C2 yang
digunakan pada pesawat DC 10 serta P&W JT 9D SERIES . Mesin lain yang
menggunakan jenis mesin turbofan adalah Roll-Royce Tay pada pesawat Fokker
F-100 (yang dijuluki mesin fanjet), mesin Adour Mk871 yang digunakan pada
pesawat tempur type Hawk Mk 100/200 pesawat tempur Jaguar dan Mitshubishi F-1
yang digunakan AU Jepang. Kemudian mesin high by-pass turbofan ini diterapkan
juga pada mesin CFM56-5C2 yang dipakai oleh pesawat AIRBUS A340 dan mesin
CFM56-3 yang dipakai pada Boeing B-737 serie 300, 400 dan 500 yang merupakan
produk bersama antara GE dengan SNECMA dari Perancis. Pada pesawat militer,
mesin turbofan yang diterapkan antara lain pada mesin TF39-1C yang dipakai pada
pesawat angkut raksasa C-5GALAXI, kemudian GE F110 yang dipakai pada F-16.
·
7. 4. RAMJET ENGINERamjet merupakan suatu jenis mesin (engine) dimana
apabila campuran bahan bakar dan udara yang dipercikkan apiakan terjadi suatu
ledakan, dan apabila ledakan tersebut terjadi secara kontinyu maka akan
menghasilkan suatudorongan (Thrust). Mesin Ramjet terbagi atas empat bagian,
yaitu: saluran masuk (nosel divergen) bagian untukaliran udara masuk, ruang
campuran merupakan ruang campuran antara udara dan bahan bakar supaya
bercampursecara sempurna, combustor merupakan ruang pembakaran yang dilengkapi
dengan membran,yang mana berfungsiuntuk mencegah tekanan balik, saluran keluar
(nosel konvergen) yang berfungsi untuk memfokuskan aliranthrust, menahan panas
dan meningkatkan suhu pada combustor.Technology ram jet ini umumnya
dikembangkan pada roket / pesawat ulang alik. Pesawat tanpa awak X-43A
inimemanfaatkan mesin scramjet yang di masa mendatang akan dipakai juga pada
pesawat ulang alik. Adapunkeistimewaan dari x-434 ini adalah digunakannya mesin
scramjet (supersonic combustible ramjet). Scramjetmenggunakan teknologi baru
yang membakar hidrogen bersama dengan oksigen yang diambil dari udara.
Oksigentersebut dihisap dan dipancarkan lagi dengan kecepatan sangat tinggi.
·
8. 5. TURBOSHAFT ENGINEMesin Turboshaft sebenarnya adalah mesin
turboprop tanpa baling-baling. Power turbin-nya dihubungkanlangsung dengan
REDUCTION GEARBOX atau ke sebuah shaft (sumbu) sehingga tenaganya diukur dalam
shafthorsepower (shp) atau kilowatt (kW).Jenis mesin ini umumnya digunakan
untuk menggerakkan helikopter , yakni menggerakan rotor utama maupunrotor ekor
(tail rotor) selain itu juga digunakan dalam sektor industri dan maritim
termasuk untuk pembangkitlistrik, stasiun pompa gas dan minyak, hovercraft ,
dan kapal .Contoh mesin ini adalah GEM/RR 1004 bertenaga 900 shp yang
diterapkan pada helikopter type Lynx dan mesinGnome 1.660 shp (1.238 kW) pada
helicopter Sea King. Sedangkan versi Industri lain adalah mesin
pembangkitlistrik 25-30 MW Roll-Royce RB 211 dengan 35.000-40.000 shp.
·
9. Pesawat Terbang Kenapa Pesawat bisa terbang ? Mungkin Anda pernah
berfikir dan bertanya padadiri Anda maupun bertanya pada orang lain“Mengapa
pesawat bisa terbang?”Logikanya, pesawat terbang mempunyai massa yangsangat
berat, tapi kenapa pesawat bisa terbaringtinggi melayang di udara?Apakah karena
sesuai namanya, makanya bisaterbang?Untuk menjawab pertanyaan tersebut, silakan
Andasimak beberapa alasan, dasar-dasar serta teorimengapa pesawat bisa terbang.
·
10. Pesawat bisa terbang karena adamomentum dari doronganhorizontal
mesin pesawat (Engine),kemudian dorongan enginetersebut akan
menimbulkanperbedaan kecepatan aliran udaradibawah dan diatas sayap
pesawat.Kecepatan udara diatas sayap akanlebih besar dari dibawah sayap
dikarenakan jarak tempuh lapisanudara yang mengalir di atas sayaplebih besar
dari pada jarak tempuhdi bawah sayap, waktu tempuhlapisan udara yang melalui
atassayap dan di bawah sayap adalahsama .
·
11. Sistem Kemudi PesawatSistem kemudi pesawat terbang dipergunakan
untuk melakukan manuver. Pada saatpesawat akan berbelok ke arah kanan maka daun
kemudi digerakkan ke arahkiri, begitu juga saat pesawat akan bermanuver ke
kiri, maka daun kemudi digerakkanke arah kiri. Bagian belakang pesawat terdapat
kemudi yang dirancang secarahorizontal dan vertical.Ekor Pesawat terbang untuk
ManuverPesawat bisa terbang ke segala arah, menanti gerak kemudi pilot. Kalau
kemudidiputar ke kiri, pesawat akan bankingke kiri. Demikian pula sebaliknya.
Gerakan iniditentukan bilah aileron di kedua ujung sayap utama. Lalu, jika
pedal kiri atau kanandiinjak, pesawat akan bergerak maju ke kiri atau ke kanan.
Dalam hal ini yangbergerak adalah bilahrudder.Posisinya di belakang sayap tegak
(di ekor).Berbeda jika gagang kemudi di tarik atau didorong. Pesawat akan
menanjak ataumenukik. Penentu gerakan ini adalah bilah kemudi elevator yang
terletak di keduabilah sayap ekor horizontal.Fungsi foil adalah untuk
mempermudah pesawat saat melakukan maneuver.
·
12. Ada beberapa bagian utama pesawat yang membuat pesawat itu
bisaterbang dengan sempurna, diantaranya sebagai berikut :1. Badan pesawat (
Fuselage ) terdapat didalamnya ; ruang kemudi(Cockpit) dan ruang penumpang
(Passenger).2. Sayap (Wing), terdapat Aileron berfungsi untuk “Rolling” pesawat
miringkiri – kanan dan Flap untuk menambah luas area sayap ( Coefficient Lift
)yang berguna untuk menambah gaya angkat pesawat.3. Ekor sayap (Horizontal
Stabilazer), terdapat Elevator berfungsi untuk“Pitching” nose UP – DOWN.4.
Sirip tegak (Vertical Stabilizer), terdapat Rudder berfungsi untuk“Yawing”
belok kiri – kanan.5. Mesin (Engine), berpungsi sebagai Thrust atau gaya dorong
yangmenghasilkan kecepatan pesawat.6. Roda Pesawat ( Landing Gear ),berfungsi
untuk mendarat/ landing atautinggal landas / Take-off.
·
13. Gaya-gaya yang bekerja pada pesawatThrust, adalah gaya dorong, yang
dihasilkan oleh mesin (powerplant)/baling-baling.Gaya ini kebalikan dari gaya
tahan (drag). Sebagai aturan umum, thrust beraksiparalel dengan sumbu
longitudinal. Tapi sebenarnya hal ini tidak selalu terjadi,seperti yang akan
dijelaskan kemudian.Drag, adalah gaya ke belakang, menarik mundur, dan
disebabkan oleh gangguanaliran udara oleh sayap, fuselage, dan objek-objek
lain. Drag kebalikan dari thrust,dan beraksi kebelakang paralel dengan arah
angin relatif (relative wind).Weight, gaya berat adalah kombinasi berat dari
muatan pesawat itu sendiri, awakpesawat, bahan bakar, dan kargo atau bagasi.
Weight menarik pesawat ke bawahkarena gaya gravitasi. Weight melawan lift (gaya
angkat) dan beraksi secara vertikalke bawah melalui center of gravity dari
pesawat.Lift, (gaya angkat) melawan gaya dari weight, dan dihasilkan oleh efek
dinamis dariudara yang beraksi di sayap, dan beraksi tegak lurus pada arah
penerbangan melaluicenter of lift dari sayap.
·
14. MenurutBernoulli... suatu fluida yang bergerak lebih cepat memiliki
tekanan yang lebih rendah dibandingkan dengan fluida yang bergerak lebih
lambat.
·
15. Kecepatan udara besar menimbulkan tekananudara yang kecil, sehingga
tekanan udara dibawah sayap menjadi lebih besar dari sayappesawat bagian atas.
Sehingga akan timbul gayaangkat (Lift) yang menjadikan pesawat itu bisaterbang.
·
16. Penerapan Hukum Bernoulli untuk mendesain pesawat terbang Pesawat
terbang dirancang sedemikian rupa sehingga hambatan udaranya sekecilmungkin.
Pesawat pada saat terbang akan menghadapi beberapa hambatan, diantaranyahambatan
udara, hambatan karena massa badan pesawat itu sendiri, dan hambatan padasaat
menabrak awan. Setelah dilakukan perhitungan dan rancangan yang akurat
danteliti, langkah selanjutnya adalah pemilihan mesin penggerak pesawat yang
mampumengangkat dan mendorong badan pesawat. Pada dasarnya, ada empat buah gaya
yang bekerja pada sebuah pesawat terbangyang sedang mengangkasa, yaitu :1.
Berat pesawat yang disebabkan oleh gaya gravitasi bumi.2. Gaya angkat yang
disebabkan oleh bentuk pesawat.3. Gaya ke depan yang disebabkan oleh dorongan
mesin / engine.4. Gaya hambatan yang disebabkan oleh gesekan udara. Jika
pesawat hendak bergerak mendatar dengan suatu percepatan, maka gaya ke depan
harus lebih besar daripada gaya hambatan dan gaya angkat harus sama dengan
berat pesawat. Jika pesawat hendak menambah ketinggian yang tetap, maka
resultan gaya mendatar dan gaya vertical harus sama dengan nol. Ini berarti
bahwa gaya ke depan sama dengan gaya hambatan dan gaya angkat sama dengan berat
pesawat.
·
17. Pada sayap pesawat berlaku persamaan Bernoulli sebagai berikut
:Karena sayap pesawat tipis dianggap tinggi sayap h1=h2 , sehingga persamaan
diatasmenjadi : P1 + ½ρv1² = P2 + ½ρv2² P1 - P2 = ½ρ(v2²- v1²) Jika luas
efektif sayap pesawat adalah A, maka gaya ke atas oleh udara pada sisi sayap
bawah adalah : F1 = P1 . A
· 18. Dan gaya ke bawah oleh udara pada sisi
sayap atas adalah : F2 = P2 . A Gaya netto ke atas yang dilakukan udara pada
sayap pesawat adalah : ΔF= F2 – F1 ΔF = (P1 – P2). A Sehingga : ΔF = ½ρ((v2²-
v1²). A
Tidak ada komentar:
Posting Komentar