GAYA ANGKAT PESAWAT Untuk mahasiswa PTM Otomotif IKIP Veteran Semarang

dokumen-dokumen yang mirip
Bagaimana Sebuah Pesawat Bisa Terbang? - Fisika

PRINSIP DASAR MENGAPA PESAWAT DAPAT TERBANG

FLUIDA BERGERAK. Di dalam geraknya pada dasarnya dibedakan dalam 2 macam, yaitu : Aliran laminar / stasioner / streamline.

ANALISIS TEGANGAN PADA SAYAP HORIZONTAL BAGIAN EKOR AEROMODELLING

ANALISA EFEKTIVITAS SUDUT DEFLEKSI AILERON PADA PESAWAT UDARA NIR AWAK (PUNA) ALAP-ALAP

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. menggunakan media udara. Pengertian pesawat terbang juga dapat diartikan

YAYASAN WIDYA BHAKTI SEKOLAH MENENGAH ATAS SANTA ANGELA TERAKREDITASI A

Kereta terbang. Kereta terbang? Kereta api yang begitu berat dan panjang bisa terbang? Apa mungkin?

Oleh: STAVINI BELIA

BAB II PROFIL UMUM BALAI KALIBRASI FASILITAS PENERBANGAN (BKFP) 2.1. Latar Belakang Balai Kalibrasi Fasilitas Penerbangan (BFKP)

Rumus Minimal. Debit Q = V/t Q = Av

PENENTUAN BESAR PENGANGKATAN MAKSIMUM PADA SUDUT ELEVASI TERTENTU DENGAN MENGGUNAKAN PEMODELAN AIRFOIL SAYAP PESAWAT

BAB FLUIDA. 7.1 Massa Jenis, Tekanan, dan Tekanan Hidrostatis

BAB II LANDASAN TEORI

Bab IV Analisis dan Pengujian

Perancangan dan Implementasi Kontroler PID Optimal Untuk Tracking Lintasan Gerakan Lateral Pada UAV(Unmanned Aerial Vehicle)

PENERAPAN KONSEP FLUIDA PADA MESIN PERKAKAS

FISIKA STATIKA FLUIDA SMK PERGURUAN CIKINI

KISI-KISI DAN RUBRIK PENILAIAN (Tes Sumatif) PERTEMUAN PERTAMA. 1. Apakah yang dimaksud dengan fluida ideal? 2. Perhatikan gambar berikut!

B. FLUIDA DINAMIS. Fluida 149

Tegangan Permukaan. Fenomena Permukaan FLUIDA 2 TEP-FTP UB. Beberapa topik tegangan permukaan

HUKUM BERNOULLI MATERI POKOK. 1. Prinsip Bernoulli 2. Persamaan hukum Bernoulli 3. Penerapan Hukum Bernoulli TUJUAN PEMBELAJARAN

Desain pesawat masa depan

Di unduh dari : Bukupaket.com

Selanjutnya untuk menurunkan persamaan yang menyatakan Hukum Bernoulli tersebut dapat dikemukakan dengan gambar sebagai berikut.

Materi Kuliah: - Tegangan Permukaan - Fluida Mengalir - Kontinuitas - Persamaan Bernouli - Viskositas

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

FLUIDA DINAMIS. Ciri-ciri umum dari aliran fluida :

Desain dan Implementasi Automatic Flare Maneuver pada Proses Landing Pesawat Terbang Menggunakan Kontroler PID

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap II Semifinal Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perancangan

TEST KEMAMPUAN DASAR FISIKA

STUDI AERODINAMIKA PROFIL BOEING COMMERCIAL ENERGY EFFICIENT DENGAN KOMPUTASI BERBASIS FINITE ELEMENT

Antiremed Kelas 12 Fisika

BAB 2 LANDASAN TEORI. Metode ini digunakan untuk menyelesaikan permasalahan yang terjadi pada

USAHA DAN ENERGI. Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MT., MS.

Gambar: Komponen-komponen utama sebuah kapal terbang. Rangka bagi menetapkan bentuk kapal terbang.

FLUIDA DINAMIS. GARIS ALIR ( Fluida yang mengalir) ada 2

BAB II LANDASAN TEORI

BAB FLUIDA A. 150 N.

K13 Antiremed Kelas 11 Fisika

HUKUM STOKES. sekon (Pa.s). Fluida memiliki sifat-sifat sebagai berikut.

BAB II LANDASAN TEORI

USAHA, ENERGI & DAYA

Antiremed Kelas 11 Fisika

LATIHAN SOAL MENJELANG UJIAN TENGAH SEMESTER STAF PENGAJAR FISIKA TPB

BAB III GERAK LURUS. Gambar 3.1 Sistem koordinat kartesius

AERODINAMIKA A. PENGERTIAN

BAB I PENDAHULUAN. Desain yang baik dari sebuah airfoil sangatlah perlu dilakukan, dengan tujuan untuk meningkatkan unjuk kerja airfoil

KINEMATIKA 1. Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MS., MT.

PERTEMUAN III HIDROSTATISTIKA

SOAL TRY OUT FISIKA 2

FIsika FLUIDA DINAMIK

MEKANIKA FLUIDA. Ferianto Raharjo - Fisika Dasar - Mekanika Fluida

MODUL 12 WESEL 1. PENGANTAR

KINEMATIKA 1. Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MS., MT.

Wardaya College. Tes Simulasi Ujian Nasional SMA Berbasis Komputer. Mata Pelajaran Fisika Tahun Ajaran 2017/2018. Departemen Fisika - Wardaya College

FISIKA DASR MAKALAH HUKUM STOKES

Antiremed Kelas 11 FISIKA

BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Energi Angin

BAB 3 DINAMIKA GERAK LURUS

BAB II LANDASAN TORI

REYNOLDS NUMBER K E L O M P O K 4

ANALISA GAYA IMPAK YANG TERJADI PADA BADAN PESAWAT AEROMODELLING

Gesekan. Hoga Saragih. hogasaragih.wordpress.com

KINEMATIKA DAN DINAMIKA: PENGANTAR. Presented by Muchammad Chusnan Aprianto

BAB I PENDAHULUAN. hukum newton, baik Hukum Newton ke I,II,ataupun III. materi lebih dalam mata kuliah fisika dasar 1.Oleh karena itu,sangatlah perlu

Xpedia Fisika. Soal Mekanika

Berikan jawaban anda sesingkatnya langsung pada kertas soal ini dan dikumpulkan paling lambat tanggal Kamis, 20 Desember 2012.

1. Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar.

8. FLUIDA. Materi Kuliah. Staf Pengajar Fisika Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya

DINAMIKA GERAK. 2) Apakah yang menyebabkan benda yang sedang bergerak dapat menjadi diam?

ULANGAN UMUM SEMESTER 1

BAB III LANDASAN TEORI

MODUL- 2. HIDRODINAMIKA Kode : IKK.365 Materi Belajar -2

MEKANIKA ZALIR (FLUIDA)

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

ANALISA KESTABILAN PERSAMAAN GERAK ROKET TIGA DIMENSI TIPE RKX- 200 LAPAN DAN SIMULASINYA

SAMBUTAN. Jakarta, 29 September Federasi Aerosport Seluruh Indonesia Persatuan Olah Raga Aeromodelling Indonesia Ketua


BAB 4 GAYA DAN PERCEPATAN

NAMA : NO PRESENSI/ KELAS : SOAL ULANGAN HARIAN IPA Gerak pada Benda

Soal SBMPTN Fisika - Kode Soal 121

Gambar 1.1 Skema kontrol helikopter (Sumber: Stepniewski dan Keys (1909: 36))

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bidang Fisika: MEKANIKA KLASIK (Tes 1) 15 Mei 2017 Waktu: 120 menit

STEALTH bukti keajaiban fisika

DINAMIKA 1. Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MT., MS.

BAB III TINJAUAN MENGENAI INERTIAL NAVIGATION SYSTEM

Soal No. 2 Seorang anak hendak menaikkan batu bermassa 1 ton dengan alat seperti gambar berikut!

Aliran tak-termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang

Treefy Education Pelatihan OSN Online Nasional Jl Mangga III, Sidoarjo, Jawa WhatsApp:

ecofirm SIMULASI MEKANISME PASSIVE PITCH DENGAN FLAPPING WING PADA TURBIN VERTIKAL AKSIS ARUS SUNGAI TIPE DARRIEUS STRAIGHT-BLADED BERBASIS CFD

BAB III REKONTRUKSI TERBANG DENGAN PROGRAM X-PLANE

BIDANG STUDI : FISIKA

Soal No. 2 Seorang anak hendak menaikkan batu bermassa 1 ton dengan alat seperti gambar berikut!

GAYA. Hoga saragih. hogasaragih.wordpress.com

M. MIRSAL LUBIS Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik

BAB I PENDAHULUAN. aerodinamika pesawat terbang adalah mengenai airfoil sayap. pesawat. Fenomena pada airfoil yaitu adanya gerakan fluida yang

Transkripsi:

GAYA ANGKAT PESAWAT Untuk mahasiswa PTM Otomotif IKIP Veteran Semarang 1. Pendahuluan Pesawat terbang modern sudah menggunakan mesin jet, namun prinsip terbangnya masih menggunakan ilmu gaya udara seperti oleh Orville Wright dan Wilbur Wright. Kakak beradik tersebut berhasil melakukan penerbangan pertama menggunakan pesawat rancangan sendiri yang diberi nama flyer, pada 1903 di Amerika Serikat. Selain Wright bersaudara, Samuel F Cody juga berhasil melakukan penerbangan di lapangan udara Fanborough, Inggris pada 1910. Setelah pesawat Flyer penemuan Wright bersaudara, pesawat terbang banyak mengalami modifikasi baik dari rancang bangun, bentuk, dan mesin untuk memenuhi kebutuhan transportasi udara. Perkembangan teknologi pesawat terbang mencapai beberapa kemajuan selama kurang dari satu abad, terlebih lagi setelah ditemukannya teknologi tak terdeteksi radar, yaitu stealth. Pada umumnya, pesawat terdiri atas badan pesawat, kabin, sayap, ekor, sirip, dan roda. Ketika pesawat terbang di angkasa, pada dasarnya memerlukan dua hal, yaitu mendorong dan mengangkat. Mendorong adalah mendesak pesawat maju ke depan menggunakan mesin atau baling-baling. Baling-baling pendorong pada prinsipnya sama dengan baling-baling pengangkat. Dua kekuatan tersebut bekerja berlawanan dengan gaya tarik dan gravitasi (gaya berat). Secara umum, prinsip terbang pesawat menggunakan hukum fisika, yakni memanfaatkan hukum Bernoulli di udara dengan memanfaatkan arus laminair sayap yang dihasilkan akibat daya dorong mesin pesawat. Pada awalnya, navigasi pesawat menggunakan tanda-tanda yang mudah dikenal di darat, baik tanda-tanda alam maupun tanda-tanda buatan manusia seperti gunung, sungai, atau rel kereta api. Dalam perkembangannya, navigasi pesawat menjadi berbagai jenis, yaitu navigasi radio, radar, inersial dan satelit. Pada praktiknya pesawat terbang menggunakan beberapa teknologi navigasi sekaligus. Pesawat komersial atau pesawat penumpang biasanya lebih sering menggunakan navigasi radio. Navigasi radar dan inersial lebih sering digunakan oleh pesawat militer matamata karena sifatnya yang self contain(tidak bergantung pada stasiun di luar). Sedangan navigasi satelit digunakan oleh semua jenis pesawat. Selain itu, pesawat-pesawat modern biasanya telah menggunakan suatu alat yang di sebut TICAS. Alat ini untuk memantau lalu lintas udara, yaitu memperingatkan jarak antara pesawat di udara.

2. Mengapa pesawat bisa terbang? Pesawat terbang dapat terangkat ke atas, karena kelajuan udara yang melalui sayap pesawat bagian sisi atas lebih besar daripada bagian sisi bawah. Karena pada penampang sayap pesawat terbang, bagian belakang lebih datar dan sisi bagian atas lebih melengkung daripada bagian bawahnya, maka aliran udara bagian atas akan lebih rapat jika dibanding bagian bawahnya. Artinya, kecepatan aliran udara pada bagian sisi atas lebih besar daripada sisi bagian bawah sayap. sehingga tekanan bagian atas lebih kecil daripada tekanan bagian bawah. Perbedaan tekanan inilah yang yang menentukan gaya angkat pesawat. Pesawat terbang dapat terangkat ke atas jika gaya angkat lebih besar daripada berat pesawat. Jadi, suatu pesawat dapat terbang atau tidak tergantung dari berat pesawat, kelajuan pesawat, dan ukuran sayapnya. Makin besar kecepatan pesawat, makin besar kecepatan udara, sehingga gaya angkat sayap pesawat makin besar. Supaya pesawat dapat terangkat, gaya angkat harus lebih besar daripada berat pesawat: (F 1 F 2 ) > m g

Jika pesawat telah berada pada ketinggian tertentu dan pilot ingin mempertahankan ketinggiannya (melayang di udara), maka kelajuan pesawat harus diatur sedemikian rupa sehingga gaya angkat sama dengan berat pesawat: (F 1 F 2 ) = m g Contoh Sebuah pesawat terbang bergerak dengan kecepatan tertentu sehingga udara yang melalui bagian atas dan bagian bawah sayap pesawat yang luas permukaannya 50 m 2 bergerak dengan kelajuan masing-masing 320 m/s dan 300 m/s. Berapakah besarnya gaya angkat pada sayap pesawat terbang tersebut? (ρ udara = 1,3 kg/m 3 ) Jawab : diketahui A = 50 m 2 V 2 = 320 m/s V 1 = 300 m/s ρ udara = 1,3 kg/m 3 F 1 -F 2 = ½ ρ A ( v 2 2 -V 2 1 ) = ½ ( 1,3 kg/m 3 ) (50 m 2 ) ( 320 m/s) 2 (3 m/s) 2 = 403.000 N 3. Hukum Bernoulli dan gaya angkat pesawat Menurut hukum bernoulli, fluida berkelajuan tinggi yang bebas mengalir memiliki tekanan yang lebih rendah dibanding fluida sejenis yang berkelajuan lebih rendah. Fenomena ini diterapkan pada pesawat melalui perancangan penampang lintang pesawat (disebut aerofoil [British] atau airfoil [Amerika]). Struktur airfoil berbentuk aerodinamis pada bagian atas

(streamline) sehingga udara yang di atasnya bergerak lebih cepat daripada udara di bagian bawah. Akibatnya, tekanan udara di bawah sayap lebih besar daripada tekanan udara di atas sayap yang menyebabkan gaya dorong ke atas. Dengan persamaan Bernoulli Karena h 1 dapat dianggap sama dengan h 2, didapatkan: Skemanya kurang lebih seperti di bawah ini: Sekarang untuk gaya gesek, gaya gesek dapat dicari dari Hukum stokes. Untuk aliran laminar diperoleh besarnya hambatan udara: Nilai k bergantung dari bentuk geometris tiap tiap benda. Untuk benda besar macam pesawat, akan tercipta turbulensi di bagian belakan sehingga aliran udara tidak lagi laminar. Berdasarkan percobaan, besarnya gaya gesekan pada alira turbulen sebanding dengan kuadrat kecepatannya. Setelah gaya dorong mesin dikurangi dengan gaya geseknya, diperolehlah gaya dorong netto, yang menyebabkan pesawat melaju ke depan.

Nah, sekarang kita akan sedikit membahas mengenai kontrol/kemudi pesawat. Secara konvensional, pesawat memiliki tiga macam kemudi untuk bergerak dalam tiga sumbu yakni rudder, elevators, dan aileron. Jalasnya dapat dilihat pada tabel. nama gerak letak elevator pitch (pada sumbu lateral) horizontal tail/tailplane (sepasang) rudder yaw (pada sumbu vertikal ) vertical tail/fin aileron roll (pada sumbu longitudinal) wing (sepasang) Pada dasarnya, sistem gerak itu berupa pelat berengsel yang dihubungkan dengan sayap dan sayap ekor. Misalkan rudder pada fin, jika engselnya lurus, udara akan bergerak dengan simetris sehingga pesawat terbang lurus. Jika pelatnya digerakkan ke kanan misalnya, udara yang bergerak di kanan akan mendapatkan drag tambahan, sehingga tekanan udara pada kanan ekor lebih tinggi dibanding di sebelah kiri. Akibatnya ekor pesawat akan mendapatkan torka ke ke kiri sehingga moncong pesawat akan bergerak ke kanan yang menyebabkan gerak gelengan (yaw). Begitu juga halnya jika rudder bergerak ke kiri maka moncong akan berputar ke kiri. Begitu pula pada elevator yang menyebabkan gerak anggukan (pitch). Jika kedua elevator kiri dan kanan) bergerak ke atas, tekanan udara di atas ekor akan lebih besar sehingga ekor bergerak ke bawah dan moncong pesawat naik ke atas.

Yang sedikit berbeda ialah sepasang aileron yang terletak pada sayap. Aileron dibuat sedemikian rupa sehingga jika yang kiri naik ke atas maka yang kanan turun ke bawah dan sebaliknya. Jika aileron kiri naik ke atas, tekanan udara di bagian atas menjadi lebih besar sehingga sayap kiri akan mendapatkan torka ke bawah. Di sisi lain aileron kanan akan turun ke bawah, menyebabkan sayap kanan mendapatkan torka ke atas. Torka ke atas di sayap kanan dan torka ke bawah di sayap kiri menyebabkan pesawat berguling (roll) ke arah kiri. Demikian juga untuk roll ke kanan, aileron kiri turun dan aileron kanan naik. Pesawat terbang biasanya juga dilengkapi dengan sepasang flaps pada sayap di bagian dalam. Jikaflaps diturunkan ke bawah, akan menambah sudut angle of attack dari flaps sehingga menghasilkan gaya angkat lebih, tetapi juga hambatan lebih untuk memperlambat laju pesawat.