Penampangsayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yang lebih tajam dan sisi bagian atas yang lebih melengkung daripada sisi bagian bawahnya. Bentuk sayap seperti ini dinamakan aerofoil. Jika airfoilnya berbentuk tetesan air maka perubahan kecepatan dan tekanan dari aliran udara yang melewati bagian atas dan bawah akan sama di kedua
Detail Kategori Induk Artikel Dibuat 11 Jun 2008 Bagaimana sayap dapat mengangkat pesawat? Kalau kita perhatikan, bentuk dasar sebuah sayap pesawat terbang adalah seperti yang terlihat di gambar 1. Perhatikan bahwa dasar sayap adalah datar. Sedangkan permukaan atas sayap melengkung dengan sudut tertentu. Bentuk ini yang menyebabkan perbedaan tekanan antara bagian atas dan bagian bawah sayap mendorong pesawat ke atas. Ini adalah aplikasi dari ide Bernoulli 1700-1782. Memang kalau kita mempelajari aerodinamika lebih dalam, teori ini mungkin tidak berlaku lagi pada kecepatan tertentu, tapi ide Bernoulli masih merupakan prinsip dasar dari cara kerja sebuah sayap pesawat. Seorang penerbang tidak memerlukan aplikasi rumit dari persamaan Bernoulli, tapi dapat memahami cara kerja pesawat dengan memahami hukum fisika dari persamaan tersebut. Bernoulli, dari namanya pasti dia bukan dari kampung halaman saya di Cisarua, mengatakan bahwa, dalam sebuah streamline perbandingan antara tekanan fluida udara dalam hal ini juga adalah fluida, dan kecepatannya adalah konstan. Pusing? Saya juga pusing. Jadi dalam gambar kedua, terlihat bahwa di dalam pipa di atas titik B dengan kecepatan yang lebih rendah maka tekanannya akan lebih tinggi. Sedangkan di atas titik A, karena pipa yang dilewati fluida lebih sempit maka kecepatan menjadi lebih tinggi dan ternyata tekanannya menjadi lebih rendah. Jika anda membutuhkan rumus teori ini dapat dicari di Internet dengan mudah dengan kata kunci Bernoulli. Aplikasi pada sayap pesawat Dengan teori di atas, maka sayap pesawat di buat seperti gambar di bawah ini. Udara akan mengalir melewati bagian atas sayap dan bagian bawah sayap. Sebenarnya bukan udara yang mengalir melewati sayap pesawat, tapi sayap pesawatlah yang maju “menembus” udara. Tapi kita akan mengasumsikan aliran ini dengan gambar sayap yang diam. Dengan bentuk yang melengkung di atas, maka aliran udara di atas sayap membutuhkan jarak yang lebih panjang dan membuatnya “mengalir” lebih cepat dibandingkan dengan aliran udara di bawah sayap pesawat. Karena kecepatan udara yang lebih cepat di atas sayap, maka tekanannya akan lebih rendah dibandingkan dengan tekanan udara yang “mengalir” di bawah sayap. Tekanan di bawah sayap yang lebih besar akan “mengangkat” sayap pesawat dan disebut GAYA ANGKAT / LIFT. Karena itu, kecepatan pesawat harus dijaga sesuai dengan rancangannya. Jika kecepatannya turun maka lift nya akan berkurang dan pesawat akan jatuh, dalam ilmu penerbangan disebut STALL. Kecepatan minimum ini disebut Stall Speed. Jika kecepatan pesawat melebihi rancangannya maka juga akan terjadi stall yang dinamakan HIGH SPEED STALL. Tapi perlu juga diingat, bahwa hukum ini bukanlah satu-satunya hukum yang bekerja untuk menghasilkan lift. Hukum Bernoulli tidak bisa menjelaskan kenapa pesawat kertas yang kita buat bisa terbang. Artikel berikut akan menjelaskan hukum lain yang terlibat
Haltersebut menyebabkan udara mengalir lebih cepat dan tekanan udara di atas sayap menurun. Hal ini menyebabkan pesawat lebih mudah naik ke atas. Sedangkan pada bagian bawah sayap, permukaan sayap cenderung lurus. Udara yang melewati bayar sayap akan bergerak lebih lambat, sehingga tekanan udara di bawah sayap akan lebih tinggi. Gaya
Salah satu penerapan hukum Bernoulli terdapat pada cara kerja gaya angkat sayap pesawat terbang. Penerapan Hukum Bernoulli pada cara kerja pesawat terletak pada bentuk sayap pesawat terbang yang memungkinkan adanya gaya angkat sayap pesawat. Bentuk sayap pesawat pada bagian depan dirancang melengkung ke atas agar udara dari bawah mengalir berdesakan di bagian atas. Akibatnya, laju udara di bagian atas sayap pesawat menjadi meningkat. Sesuai hukum Bernoulli, laju udara yang meningkat akan membuat tekanan udara menjadi kecil. Sedangkan pada bagian bawah sayap pesawat, kelajuan udara lebih rendah karena udara tidak berdesakan dan tekanan udaranya lebih besar. Adanya perbedaan tekanan antara bagian atas dan bawah sayap pesawat membuat sayap pesawat didorong ke atas. Gaya angkat sayap pesawat selanjutnya dapat mengangkat badan pesawat sehingga pesawat dapat terbang pada ketinggian. Dalam prinsip Bernoulli, peningkatan kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Prinsip tersebut diterapkan pada bentuk sayap pesawat sehingga dapat menghasilkan tekanan di atas sayap pesawat lebih kecil dari tekanan di bagian bawah. Perbedaan tekanan antara bagian atas dan bawah sayap pesawat inilah yang menghasilkan gaya angkat sayap pesawat. Bagaimana cara menghitung besar gaya angkat sayap pesawat terbang? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah. Table of Contents Resultan Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang Contoh Soal dan Pembahasan Contoh 1 – Soal Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang Contoh 2 – Soal Resultan Gaya pada Sayap Pesawat Contoh 3 – Soal Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang Baca Juga Penerapan Hukum Bernoulli pada Kecepatan Air yang Masuk Pipa Venturi Venturimeter Resultan Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang Penampang sayap pesawat terbang memiliki bagian belakang yang lebih tajam dan sisi bagian atasnya lebih melengkung daripada sisi bagian bawahnya. Bentuk sayap tersebut menyebabkan kecepatan aliran udara bagian atas lebih besar daripada di bagian bawah. Kondisi bentuk pesawat yang demikian akan membuat tekanan udara di bawah sayap lebih besar daripada tekanan udara di bagian atas sayap. Hal tersebut menyebabkan timbulnya gaya angkat sayap pesawat. Diketahui kelajuan udara di bawah sayap pesawat v1 dan tekanan di bagian bawah sayap pesawat P1. Sedangkan kelajuan udara di atas sayap pesawat v2 dan tekanan di bagian atas sayap pesawat P2. Sesuai hukum Bernoulli, maka kondisi yang terjadi akan memenuhi persamaan berikut. P1 + 1/2ρv12 = P2 + 1/2ρv22P1 – P2 = 1/2ρv22 – 1/2ρv12 Jika luas penampang sayap A maka besar gaya angkat yang dihasilkan adalahF = P ⋅ AF = P1 – P2A = 1/2ρAv22 – v22 Sehingga, resultan gaya angkat sayap pesawat terbang sesuai dengan persamaan berikut. Ketika sayap pesawat horizontal, sayap tidak mengalami gaya angkat. Ketika sayap pesawat dimiringkan, pesawat mendapat gaya angkat sebesar F1 – F2. Agar gaya angkat sayap pesawat semakin besar maka sayap pesawat perlu dimiringkan sebesar sudut tertentu terhadap arah aliran udara. Supaya pesawat dapat terangkat, gaya angkat harus lebih besar daripada berat pesawat F1 – F2 > mg. Saat pesawat telah berada pada ketinggian tertentu, kelajuan pesawat perlu diatur agar dapat mempertahankan ketinggiannya melayang di udara. Kelajuan pesawat harus diatur sehingga gaya angkat sayap sama dengan berat pesawat F1 – F2 = mg agar dapat melayang di udara. Ringkasnya, gaya angkat sayap pesawat terbang timbul karena adanya perbedaan tekanan antara bagian atas dan bawah sayap pesawat. Kondisi yang terdapat pada bagian atas sayap pesawat adalah kecepatan udara yang lebih besar dan tekanan yang lebih kecil. Sedangkan kondisi yang terdapat pada bagian bawah sayap pesawat adalah kecepatan yang lebih kecil dan tekanan yang lebih besar. Baca Juga Energi Mekanik Em = Energi Potensial Ep = mgh + Energi Kinetik Ek = 1/2mv2 Contoh Soal dan Pembahasan Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman terkait bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan di bawah disertai dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih! Contoh 1 – Soal Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang Pembahasan Bentuk sayap pesawat dirancang agar kecepatan udara di atas sayap pesawat vA lebih besar dari kecepatan udara di bawah sayap pesawat vB. Berdasarkan Azas Bernoulli, kecepatan berbading tebalik dengan besar tekanan. Semakin besar kecepatan fluida akan membuat tekanan semakin kecil. Sehingga saat vA lebih besar dari vB, tekanan di atas sayap pesawat PA lebih kecil dari pada di bawah sayap pesawat PB. Jadi, sesuai dengan azas Bernoulli rancangan tersebut dibuat agar vA > vB sehingga PA < PB. Jawaban B Contoh 2 – Soal Resultan Gaya pada Sayap Pesawat Diketahui kecepatan udara di bagian bawah pesawat terbang yang sedang terbang 60 m/s dan tekanan ke atas yang diperoleh pesawat adalah 10 N/m2. Kecepatan aliran udara di bagian atas pesawat adalah …. ρudara = 1,2 kg/m3A. 60,14 m/sB. 106,28 m/sC. 564,68 m/sD. m/sE. m/s PembahasanBerdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut. Kecepatan udara di bagian bawah pesawat terbang vB = 60 m/s Gaya ke atas yang diperoleh PB – PA = 10 N/m2 Massa jenis fluida udara ρudara = 1,2 kg/m3 Persamaan Bernoulli PA + 1/2ρvA2 + ρghA = PB + 1/2ρvB2 + ρghBPB – PA = 1/2ρvA2 – 1/2ρvB2 + ρghA – ρghB Pesawat berada pada ketinggian yang sama hA = hB sehingga PB – PA = 1/2ρvA2 – 1/2ρvB2PB – PA = 1/2ρvA2 – vB2 Menghitung kecepatan aliran udara di bagian atas pesawat vA PB – PA = 1/2ρvA2 – vB210 = 1/2 × 1,2 × vA2 – 60210 = 0,6vA2 – = 10 + = = = 60,14 m/s Jadi, kecepatan aliran udara di bagian atas pesawat adalah 60,14 m/s. Jawaban A Baca Juga Rumus Volume Benda yang Tecelup pada Zat Cair Contoh 3 – Soal Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang Gambar di bawah menunjukkan gambar penampang lintang sayap pesawat terbang yang luasnya 40 m2. Gerak pesawat terbang menyebabkan kelajuan aliran udara di bagian atas sayap sebesar 250 m/s dan kelajuan udara di bagian bawah pesawat sebesar 200 m/s. Jika kerapatan udara adalah 1,2 kg/m3, maka besar gaya angkat pesawat adalah ….A. NB. NC. ND. NE. N Pembahasan Berdasdarkan informasi pada soal dapat diperoleh beberapa nilai besaran seperti berikut. Luas penampang sayap pesawat A = 40 m2 Kelajuan aliran udara di atas sayap pesawat vA = 250 m/s Kelajuan udara di bawah sayap pesawat vB = 200 m/s Kerapatan udara ρ = 1,2 kg/m3 Menghitung besar gaya angkat pesawat FA = 1/2⋅ρ⋅AvA2 – vB2FA= 1/2×1,2×40×2502 – 2002= 24 × – 24 × = N Jadi, besar gaya angkat pesawat adalah N Jawaban D Demikianlah tadi ulasan penerapan Hukum Bernoulli pada gaya angkat sayap pesawat terbang yang timbul karena perbedaan tekanan pada bagian atas dan bawah sayap pesawat. Terima kasih sudah mengunjungi idschooldotnet, semoga bermanfaat! Baca Juga Kecepatan Ayunan Balistik yang Ditembak Peluru
Inilahpenyebab adanya perbedaan tekanan antara bagian atas dan bagian bawah sayap pesawat. Jadi, agar sayap pesawat dapat mengangkat pesawat, maka syaratnya P 1 harus lebih rendah dari P 2 dan v 1 harus lebih tinggi dari v 2 , atau secara matematis menjadi P 1 < P 2 P_1 v 2 v_1>v_2 v 1 > v 2 .
Sponsors Link Pesawat terbang adalah sebuah alat rancangan yang difungsikan untuk dapat terbang di udara dan pesawat terbang memiliki berat yang lebih besar dari pada udara, memiliki saya yang tetap atau tak bergerak seperti burung dan dapat terbang dengan bantuan mesin. Sebuah pesawat terbang dikendalikan oleh seorang pilot atau pengemudi pesawat yang biasanya didampingi oleh asisten pilot atau co pilot di sampingnya. Pesawat dibuat dengan berbagai macam tujuan dan salah satu tujuan umumnya adalah untuk alat transportasi jarak antar negara menjadi terasa sangat dekat dan dengan pesawat hanya diperlukan waktu beberapa jam saja untuk mencapai sebuah negara. Pesawat tentu menjadi alat transportasi yang sangat cepat dan kinerjanya jauh lebih cepat dibandingkan dengan mobil ataupun alat transportasi laut. Kini di Indonesia telah banyak pilihan maskapai penerbangan yang melayani penerbangan ke berbagai negara dan harga tiket penerbangan ke berbagai negara berbeda-beda tergantung dari jarak yang ditempuhnya. Tak hanya antar negara, kini jarak antar kota di Indonesia menjadi lebih cepat dengan menggunakan pesawat dan tiketnya pun relatif untuk menggunakan alat transportasi pesawat tidaklah sulit, karena tiket bisa didapatkan secara online dan hal ini dilakukan untuk mempermudah para konsumen untuk melakukan penerbangan. Pesawat terbang memiliki standart keamanan yang tinggi dan kini asuransi perjalanan untuk semua maskapai penerbangan telah ditentukan secara jelas. Ada pelayanan terbaik yang disediakan maskapai penerbangan untuk memberikan layanan kepada konsumen hanya keuntungan, namun menggunakan pesawat terbang juga dapat menimbulkan banyak kerugian seperti tidak bisa membawa terlalu banyak barang bawaan, resiko keselamatan sangat terancam, resiko kecelakaan pesawat bisa saja terjadi, cuaca bisa mempengaruhi kualitas penerbangan dan kerusakan pada mesin pesawat. Semua hal ini dapat dihindarkan dengan berbagai upaya yang dilakukan oleh maskapai penerbangan dan upaya ini harus dilakukan secara serius, agar semua penebangan bisa berjalan dengan sangat prinsip kerja pesawat terbang sangat dipengaruhi oleh gaya aerodinamis yang berkaitan dengan gaya angkat, gaya hambat, gaya berat dan gaya dorong. Prinsip kerja semua jenis pesawat sama saja dan perbedaannya hanya dari segi bentuk serta fasilitas saja. Gaya dorong pada pesawat dihasilkan dari putaran baling-baling dan gaya hambatnya dihasilkan dari gesekan pesawat dengan angin dan semua pesawat pasti memiliki massa jenis yang berbeda-beda, hal ini akan menimbulkan sebuah gaya gravitasi. Gaya angkat sangat diperlukan dalam sistem kerja pesawat terbang dan gaya angkat akan diperoleh dari sayap pesawat pesawat memiliki peranan yang sangat penting dalam mengangkat bada pesawat ke udara dan saat pesawat sedang terbang udara akan mengalir ke bagian atas dan bagian bawah sayap. Udara yang mengalir kebagian atas akan lebih cepat dibanding udara yang mengalir ke bagian bawah dan hal ini akan membuat tekanan udara pesawat di bagian atas menjadi lebih rendah. Pada saat yang bersamaan udara yang ada di bawah akan dibelokkan kebawah oleh sayap pesawat dan hal ini menimbulkan gaya angkat pada pesawat. Saat terbang di udara gaya dorong terhadap sayap sangat diperlukan dan tekanan udara yang rendah pada bagian atas pesawat akan memudahkan pesawat untuk terbang. Berikut ini beberapa penyebab pesawat bisa terbang1. Penampang AirfoilGaya angkat pada sebuah pesawat dapat terjadi, akibat adanya aliran udara yang bisa melewati bagian atas dan bagian bawah di sekitar airfoil. Saat pesawat sedang terbang akan ada aliran udara yang melewati bagian atas dan bawah dari airfoil. Peran penampang airfoil memiliki andil yang sangat besar, karena dengan ada airfoil jalannya udara menjadi lebih baik dan gaya angkat pesawat akan terjadi dengan sangat baik. Adanya perbedaan tekanan pada bagian atas dan juga bawah yang menimbulkan gaya angkat pesawat. Gaya angkat pesawatlah yang menyebabkan pesawat bisa terbang dan mengudara dengan Tenaga PenggerakUntuk bisa melakukan pergerakkan ke arah depan saat berada di udara ataupun di darat, pesawat memerlukan gerak untuk daya dorong dan peran tenaga penggerak atau mesin engine sangatlah penting. Daya dorong yang dihasilkan tenaga penggerak sering disebut dengan nama thrust dan ada beberapa jenis engine pesawat seperti pistone engine, Turboshaft Engine, Turboporop Engine, Turbofan Engine dan Turbojet Engine. Semua jenis engine pesawat harus dapat bekerja dengan baik dan pesawat sangat mengandalkan mesin penggerak atau tenaga penggerak untuk melakukan Bidang KendaliSaat pesawat digerakkan tentu harus dibutuhkan sebuah bidang kendali yang bisa mengatur pesawat saat akan berbelok, menukik atau berbalik dan bidang kendali pilot sering disebut dengan nama control surface. Bidang kendali uatama pesawat adalah bidang yang mengatur kendali pesawat saat berada di udara dan kendali ini dilakukan oleh seorang pilot. semua elektron yang dihasilkan akan menghasilkan sebuah kendali pesawat yang baik dan kinerja seorang pilot sangat penting dalam sistem kendali pesawat, karena pilotlah yang mengemudikan pesawat serta bisa menentukan arah yang ingin dilakukan pesawat saat penerbangan di Elevator PesawatElevator pesawat terbang memiliki peranan yang penting dalam sistem pesawat terbang, karena dengan elevator semua penerbangan pesawat dapat terjadi dengan sangat mulus. Ruder menjadi salah satu bagian yang terletak pada ekor pesawat dan ruder digunakan untuk melakukan belok saat berada di udara dan pergerakannya di area sumbu vertikal pesawat. Rudder dikendalikan oleh pilot melalui rudder pedal yang terletak bada ruang cockpit pesawat dan penggunaan pedal ini harus dijalankan oleh seorang pilot. Semua udara komplementer yang terjadi di udara akan dapat dilewati oleh pesawat terbang dan pesawat terbang menjadi salah satu alat transportasi paling cepat sampai dengan saat ulasan lengkap mengenai prinsip kerja pesawat terbang dan semoga artikel ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya. Sponsors Link
Udaramelewati bagian atas dan bagian bawah sayap pesawat terbang, masing-masing dengan kelajuan 150 m/s dan 140 m/s. Gaya angkat kedua sayap jika setiap -
Airfoil atau bentuk penampang potongan melintang sayapUntuk mendesain sayap pesawat terbang ataupun model skala, diperlukan beberapa pengetahuan tentang aerodinamika serta terminologi istilah-istilah yang biasa digunakan dalam prinsipnya pesawat terbang memanfaatkan sayap untuk menghasilkan gaya angkat lift. Adapun untuk menghasilkan lift tersebut, sayap pesawat memanfaatkan dua prinsip utama, pertama yaitu perbedaan tekanan antara permukaan atas dan bawah sayap, serta kedua adalah perubahan kecepatan momentum udara karena perubahan arah aliran udara. Pertama, untuk menghasilkan perbedaan tekanan antara permukaan atas dan bawah sayap, bentuk penampang potongan melintang sayap airfoil dibuat tidak simetris antara atas dan bawah, lintasan udara diatas airfoil dibuat lebih jauh daripada dibawah airfoil, sehingga dengan waktu tempuh yang sama, udara yang melewati bagian atas sayap akan memiliki kecepatan yang lebih tinggi daripada dibawah sayap, dengan prinsip bernoulli, bahwa semakin tinggi kecepatan maka akan semakin rendah tekanan udara, maka dapat disimpulkan bahwa tekanan diatas sayap lebih rendah daripada dibawah sayap, karena tekanan diatas sayap lebih rendah, maka sayap akan cenderung “terangkat” keatas Penjelasan berdasarkan prinsip bernoulli ini hanyalah penyederhanaan, namun dapat memberikan gambaran kualitatif yang cukup. Yang kedua, yaitu prinsip perubahan kecepatan momentum. perubahan kecepatan dapat menghasilkan gaya, atau sesuai hukum kedua newton bahwa gaya adalah laju dari perubahan momentum. untuk menghasilkan perubahan kecepatan ini, sayap dibuat memiliki sudut relatif terhadap arah datangnya udara atau dikenal dengan angle of attack atau sudut serang seperti dijelaskan gambar berikut Angle of attack atau sudut serang Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa mula-mula udara bergerak lurus horisontal menuju sayap, kemudian setelah mencapai ujung belakang sayap, arah udara akan kearah condong ke bawah, dapat diamati bahwa perubahan arah kecepatan adalah kearah bawah dari lurus menjadi condong kebawah, sehingga untuk “mendorong” udara kearah bawah, sayap akan “terdorong” oleh udara kearah diamati dari uraian diatas bahwa gaya yang ditimbulkan dari perbedaan tekanan maupun perubahan momentum tidak sepenuhnya mengarah keatas, namun agak condong ke belakang. gaya yang mengarah keatas adalah lift seperti yang telah diuraikan diatas, sedangkan yang mengarah ke belakang adalah gaya hambat atau sering dikenal dengan istilah lift dengan memanfaatkan prinsip kedua ini memang efektif, tetapi tidak efisien, karena menghasilkan drag yang relatif besar pula dibanding dengan memanfaatkan perbedaan tekanan berdasarkan hukum bernoilli penjelasan pertama. Pada pesawat terbang, lift merupakan kombinasi dari kedua prinsip tersebut secara bersama-sama. Drag dapat timbul karena perbedaan tekanan antara bagian depan dan belakang airfoil form drag, perubahan kecepatan momentum udara ataupun karena gesekan dengan udara skin friction drag. perbedaan tekanan yang menghasilkan drag disebut juga dengan form drag karena besarnya drag ini sangat dipengaruhi oleh bentuk benda yang melewati udara tersebut, semakin luas permukaan yang “menghadang” aliran udara, semakin besar pula drag nya, kemudian semakin halus aliran udara, semakin kecil drag-nya. bentuk yang membuat aliran udara berubah secara tiba-tiba dapat mengakibatkan bagian belakang benda memiliki tekanan rendah, sehingga perbedaan tekanan semakin tinggi drag makin besar.Pengaruh bentuk terhadap drag Kemudian, drag karena perubahan momentum memiliki penjelasan yang identik dengan teori pada lift. Udara yang pada mulanya berkecepatan tinggi dibelokkan ke arah bawah, sehingga mengurangi kecepatan udara kearah horisontal. untuk “mendorong” udara sehingga kecepatanya berkurang, sayap akan”terdorong” ke belakang sehingga menghasilkan drag. Drag yang dihasilkan sebagai akibat dari meningkatnya lift disebut juga dengan Induced drag. Adapun drag akibat gesekan dapat diabaikan pada desain pesawat terbang yang besar dan berkecepatan tinggi karena pada kasus ini drag didominasi oleh form drag, tetapi pada desain pesawat model skala kecil ataupun wahana yang bergerak dalam air, jenis drag ini dapat menjadi satu metode dalam mendesain pesawat terbang yang digunakan untuk menghitung lift dan drag, baik untuk airfoil, sayap, ataupun detail control surface dan lain-lainya adalah menggunakan Computational Fluid Dynamic CFD, salah satu yang paling umum digunakan di industri adalah Cradle CFD seperti contoh di bawah iniBy Caesar Wiratama
Berikutini beberapa penyebab pesawat bisa terbang: 1. Penampang Airfoil. Gaya angkat pada sebuah pesawat dapat terjadi, akibat adanya aliran udara yang bisa melewati bagian atas dan bagian bawah di sekitar airfoil. Saat pesawat sedang terbang akan ada aliran udara yang melewati bagian atas dan bawah dari airfoil.
Secara prinsip, pesawat dapat terbang karena sayapnya yang menghasilkan gaya angkat. Prinsip pembentukan gaya angkat dapat terjadi karena “hisapan” udara ke atas akibat bentuk airfoil yang didesain sedemikianrupa simak selengkapnya di sini. Pembentukan gaya angkat dapat juga diakibatkan karena sudut serang yang semakin tinggi menghasilkan reaksi ke atas yang makin besar, namun juga diikuti dengan penambahan gaya hambat, yang diistilahkan dengan induced menentukan ukuran sayap, hal pertama kali yang harus kita pahami adalah hubungan antara luas permukaan sayap dengan gaya angkat itu sendiri, yang dirumuskan dengan persamaanDimana L = gaya angkat Newtonrho = massa jenis udara Kg/m3CL = lift coefficientv = kecepatan terbang m/sA = luasan sayap m2Dari persamaan diatas dapat dilihat bahwa gaya angkat berbanding lurus dengan kuadrat dari kecepatan terbang, artinya, ketika pesawat bergerak dua kali lebih cepat, maka gaya angkat akan bertambah empat kali lipat. Kemudian, semakin besar luas penampang sayap, maka akan semakin besar pula gaya angkat, namun luas yang semakin besar tentunya akan menambah berat pesawat, yang mana menjadikan kebutuhan gaya angkat yang semakin besar lagi. Kemudian, CL atau coefficient of lift dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu sudut serang, bentuk serta bilangan reynolds yang pada dasarnya ditentukan saat pemilihan teori 2D, nilai CL hanya ditentukan oleh desain dari airfoil dan dikalikan dengan luas penampangnya tidak tergantung dari bentuk penampangnya itu sendiri. Namun, kenyataanya efek bentuk planform sayap itu sendiri sangat berpengaruh pada karakteristik aliran secara 3D sehingga mempengaruhi nilai CL, dan harus diperhitungkan dalam perhitungan luas. Berikut adalah beberapa parameter yang berperan dalam desain planform sayap pesawat terbangnomenklatur planform sayap pesawat terbangASPECT RATIOAspect ratio adalah perbandingan antara span dengan chord sayap, artinya, semakin panjang sayap dengan lebar yang sama maka aspect ratio akan semakin besar. Pemilihan aspect ratio ini penting untuk misi yang dilakukan pesawat, aspect ratio yang tinggi digunakan untuk pesawat yang stabil, relatif berkecepatan rendah serta membutuhkan endurance daya tahan yang lama, karena semakin besar aspect ratio, induced drag akan semakin kecil. Kemudian, aspect ratio yang kecil biasa digunakan untuk pesawat dengan manuver ekstrim, relatif kecepatan tinggi dan tidak membutuhkan endurance yang lama, selain keuntungan kelincahan dari sayap pendek aspect ratio rendah, kekuatan dan kekakuan struktur juga menjadikan alasan kenapa sayap pendek ideal untuk manuver drag yang dimaksud dari penjelasan di atas adalah karena efek “kebocoran” aliran dari bagian bawah sayap ke bagian atas sayap yang terjadi pada ujung sayap. Kita tahu bahwa untuk menghasilkan gaya angkat, bagian bawah sayap memiliki tekanan yang lebih tinggi daripada bagian atas, dan kita ketahui juga bahwa udara mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Kebocoran dari bagian bawah ke bagian atas pada bagian ujung tip sayap ini menghasilkan pola aliran yang berputar, atau dikenal dengan tip tip vortex dengan CFDUntuk menanggulangi efek tersebut dapat juga digunakan winglet; pelajari selengkapnya di persamaan yang digunakan untuk menghitung aspect ratio adalah sebagai berikutAR = b/cAR = b^2/AdenganAR = Aspect ratiob = wing span mc = chord rata-rata mA = luas penampang m2TAPER RATIOTaper ratio adalah perbandingan dari chord tip terhadap chord root, semakin tirus bentuk sayap, maka taper ratio semakin rendah. Taper ratio bernilai 1 berarti sayap berbentuk kotak rectangular. Secara matematis didefinisikan sebagai berikutTR = Ctip/CrootDenganTR = taper ratioCtip = chord pada tip mCroot = chord pada root mTaper ratio memiliki efek pada berat sayap, semakin rendah taper ratio, maka berat sayap dapat diminimalisir, serta pemilihan taper ratio menentukan efisiensi sayap karena efek induced drag. Berikut adalah grafik hubungan antara taper ratio dengan induced drag factorPerhitungan-perhitungan di atas sangatlah tergantung dari detail 3D dari sayap, sehingga pada akhirnya perhitungan nilai CL dan CD akhir dihitung menggunakan eksperimen atau metode yang saat ini cukup banyak digunakan adalah menggunakan Computational Fluid Dynamics CFD karena fleksibilitas, kecepatan, dan biayanya yang relatif lebih rendah dibandingkan dengan eksperimen wind Caesar Wiratama
tez6T. g83wrkv4ln.pages.dev/334g83wrkv4ln.pages.dev/28g83wrkv4ln.pages.dev/6g83wrkv4ln.pages.dev/84g83wrkv4ln.pages.dev/153g83wrkv4ln.pages.dev/259g83wrkv4ln.pages.dev/379g83wrkv4ln.pages.dev/86
udara melewati bagian atas dan bagian bawah sayap pesawat terbang