Mekanisme Pesawat Udara

Pesawat Terbang adalah jenis alat transportasi udara yang diciptakan untuk memenuhi kebutuhan manusia dimana manusia ingin berpergian ke suatu tempat yang jauh tetapi hanya membutuhkan waktu yang singkat dan cara yang efisien.
Pesawat adalah alat transportasi dengan sistem paling canggih diantara jenis transportasi lainnya. 

• MEKANISME PESAWAT BISA TERBANG

          Hukum Fisika pada pesawat, yaitu :

1. Hukum Newton III, tentang Aksi-Reaksi dimana jika ada dua buah objek maka kedua buah objek tersebut akan memberikan aksi dan reaksi yang sama dan dalam arah yang berlawanan. Hukum Newton III inilah yang diterapkan pada sayap pesawat dengan bentuk aerofoil, sehingga timbul adanya perbedaan tekanan antara bagian bawah dan atas pesawat, jika tekanan pada bagian bawah lebih besar maka akan membuat pesawat tersebut terangkat begitupun sebaliknya.
2. Hukum Bernoulli,  yaitu hukum fisika yang membahas tentang hubungan tekanan fluida dan kecepatan fluida, dimana tekanan dan kecepatan fluida berbanding terbalik dimana pada area yang sempit maka tekanan akan turun sedangkan kecepatan akan bertambah begitupun sebaliknya (Venturi Efek).

Airfoil atau aerofoil adalah suatu bentuk geometri yang ditempatkan di suatu aliran fluida yang akan memproduksi gaya angkat (lift) lebih besar dari gaya hambat (drag). Pada airfoil terdapat bagian-bagian seperti berikut :

1. Leading Edge adalah bagian yang paling depan dari sebuah airfoil.
2. Trailing Edge adalah bagian yang paling belakang dari sebuah airfoil.
3. Chamber line adalah garis yang membagi sama besar antara permukaan atas dan permukaan bawah dari airfoil mean chamber line.
4. Chord line adalah garis lurus yang menghubungkan leading edge dengan trailing edge.
5. Chord(c) adalah jarak antara leading edge dengan trailling edge.
6. Maksimum chamber adalah jarak maksimum antara mean chamber line dan chord line. Posisi maksimum chamber diukur dari leading edge dalam bentuk persentase chord.
7. Maksimum thickness adalah jarak maksimum antara permukaan atas dan permukaan bawah airfoil yang juga diukur tegak lurus terhadap chord line.
   

• KESEIMBANGAN PESAWAT

         Kesimbangan pesawat sangat penting dan sangat berpengaruh supaya pesawat bisa terbang dimana titik keseimbangan bisa disebut dengan CG (Center of Gravity) ini sudah diatur oleh pabrik dimana letaknya, jika pesawat memiliki keseimbangan yang buruk dan posisi titik keseimbangan melebihi batas yang ditentukan maka pesawat tidak akan bisa terbang jika hal ini terjadi maka harus ditambah ballast atau beban buatan tambahan hingga titik keseimbangan pesawat berada pada limitasi yang ditentukan, bisa juga dengan cara mengatur peletakan barang-barang yang masuk ke pesawat sesuai dengan beratnya. Setiap jenis pesawat memiliki jenis yang berbeda-beda

• AERODINAMIKA

Aerodinamika memiliki prinsip 4 gaya yang bekerja pada pesawat itu sendiri yaitu lift (gaya angkat), weight (gaya berat), thrust (gaya dorong), dan drag (gaya hambat), pada pesawat mengudara pada keadaan Steady Flight (Terbang Tetap) maka keempat gaya tersebut dalam keadaan seimbang dimana T=D dan L=W, sedangkan pada saat lepas landas dimana pesawat mengalami akselerasi pada sumbu vertikal dan horizontal maka keadaan seimbang tersebut akan berubah dimana gaya angkat akan lebih besar daripada gaya berat dan gaya dorong akan lebih besar daripada gaya hambat T>D dan L>W dan juga pada saat mendarat maka gaya dorong akan lebih rendah dari gaya hambat dan gaya angkat akan lebih rendah dari gaya berat T<D dan L<W.

Untuk membuat pesawat dapat terbang maka dibutuhkan beberapa gaya aerodinamika, yaitu :

1. Lift, yaitu gaya yang dibutuhkan pesawat untuk melawan gaya gravitasi sehingga pesawat dapat terangkat ke udara dan mempertahankan posisinya. Semakin besar gaya angkat maka semakin besar juga gaya beratnya hingga mencapai nilai yang seimbang. Gaya angkat (Lift) ini dihasilkan oleh aerofoil yang dipengaruhi oleh : Kecepatan dari aliran udara, massa jenis udara, total area pada aerofoil, dan Angle of Attack (sudut serang) antara aliran udara dan aerofoil.
2. Weight, yaitu gaya gravitasi dan massa dari pesawat tersebut (gaya berat) dan bereaksi vertikal, jika gaya ini lebih besar dari gaya angkat (Lift) maka pesawat akan turun dari ketinggian sebelumnya.
3. Thrust, yaitu gaya dorong yang dihasilkan dari mesin pesawat tersebut dan bereaksi dengan sumbu longitudinal. Semakin besar gaya dorong maka gaya kebelakang juga akan semakin besar hingga mencapai keadaan seimbang.
4. Drag, adalah gaya hambat dan gangguan aliran udara pada pesawat tersebut, jika gaya kebelakang lebih besar dari gaya dorong maka kecepatan pesawat akan berkurang.

• KONTROL KEMUDI TERBANG

          Terdapat dua jenis kontrol kemudi terbang pada pesawat, yaitu :

          1. Kontrol Kemudi Terbang Utama

• Aileron, yaitu kontrol kemudi terbang pesawat yang berfungsi untuk membuat gerakan gulung (Rolling) pada pesawat dan bergerak pada sumbu longitudinal.
• Elevator, yaitu kontrol kemudi terbang pesawat yang digunakan untuk membuat gerakan anggukan (Pitching) dan bergerak pada sumbu lateral.
• Rudder, yaitu kontrol kemudi terbang pesawat yang digunakan untuk membuat gerakan mengoleng (Yaw) dan bergerak pada sumbu directional.

          2. Kontrol Kemudi Terbang Kedua

• Flap, yaitu kontrol kemudi pesawat yang digunakan untuk menciptakan gaya angkat lebih besar pada saat kecepatan pesawat rendah, digunakan pada saat akan lepas landas dan dan mendarat, berada pada posisi belakang sayap pesawat.
• Leading Edge Slats, yaitu kontrol kemudi pesawat yang digunakan untuk menciptakan gaya angkat lebih besar pada saat kecepatan pesawat rendah, digunakan pada saat akan lepas landas dan dan mendarat, berada pada posisi depan sayap pesawat.
• Spoiler, yaitu kontrol kemudi pesawat yang digunakan untuk membantu kontrol kemudi pesawat utama yaitu Aileron pada saat terbang yang bergerak pada sumbu longitudinal dan digunakan sebagai rem udara pada saat mendarat.

• REFERENSI :

1. Anderson, Jhon D., Jr. : Fundamentals of aerodinamics, McGraw-Hill Book Company, Boston, 2001.
2. Peube, J.L. : Fundamentals of fluid Mechanics and Transport Phenomena, British Library, 2008.
3. Chapter 02 : Aerodynamics of Flight melalui https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aviation/helicopter_flying_handbook/media/hfh_ch02.pdf
4. Lubis, M. Mirsal : Jurnal e-Dinamis, Volume II, No.2 September 2012.
5. European Aviation Safety Agency Book Chapter : Aerodynamics Fundamental.