Basic mafppu

AERODYNAMICS AND FLIGHT CONTROL
CHAPTER I AERODYNAMIC
Teori dari Penerbangan berhadapan dengan ilmu gaya udara
Istilah aerodinamika berasal dari kombinasi dari dua kata Greek/Yunani
AER maksud/arti Udara , DYNE maksud/arti Kekuatan
Aero Dihubungkan dengan Dynamics menjadi Dinamika Ilmu gaya udara.
Maksud/Arti Ilmu yang mempelajari object sedang bergerak melalui udara
dan gaya gaya yang menghasilkan atau perubahan gerak.
Ilmu Gaya Udara adalah pengetahuan tentang tindakan/perlakuan udara
pada atas suatu obyek.
Pada hakekatnya Cabang dari dinamika yang berhubungan dengan
gerakan dari udara dan gas yang lain dengan gaya yang bertindak
sesuai pada sebuah obyek yang sedang bergerak di udara,ataupun
dengan suatu obyek yang diam dalam arus-angin.
Aerodynamic/Aerodinamika mempunyai kaitan dengan tiga bagian yang
terpisah / berbeda ini mungkin dapat digambarkan sebagian dipesawat
terbang, di angin yang relatif dan di atmosfir.

A. ATMOSPHERE
Mempersiapkan sebuah penerbangan baik lokal maupun cross-country yang
panjang, keputusan flight planning yang berdasarkan keadaan cuaca dapat
mempengaruhi keselamatan penerbangan. Pengetahuan dasar tentang teori
cuaca menjadi alat bantu yang diperlukan untuk mengerti laporan dan ramalan
cuaca yang didapat dari BMG . Dasar / Fundamental pengetahuan tentang
prinsip-prinsip cuaca yang diperlukan untuk membentuk keahlian dalam
pengambilan keputusan, tapi juga harus diingat bahwa pengalaman adalah guru
yang baik.
SIFAT DASAR ATMOSPHERE
Atmosfir adalah campuran dari gas yang mengelilingi bumi. Selimut gas ini
membuat perlindungan dari pancaran sinar ultraviolet dan juga merupakan
elemen pendukung kehidupan manusia, binatang dan tumbuhan yang hidup di
bumi. Nitrogen meliputi 78 persen dari keseluruhan gas yang membentuk
atmosfir, sedangkan Oksigen 21 persen. Argon 0,9 persen , Karbondioksida
0,03 persen dan gas lain sisanya adalah 1 persen ( Hydrogen,helium dan neon)
.

Dalam gas-gas yang menyelimuti bumi ini, ada lapisan-lapisan yang dikenal dan
dibedakan bukan hanya berdasarkan ketinggiannya tapi juga berdasarkan sifat-
sifatnya di ketinggian tersebut.
Lapisan pertama disebut troposphere, dari permukaan laut sampai pada
ketinggian 20000 kaki atau sekitar 8 km di kutub utara dan selatan dan sampai
48000 kaki (14.5 km) di sekitar katulistiwa, 1Km sama dengan 0,62137 Mile.
Mayoritas cuaca, awan, storm (badai) dan perbedaan suhu yang terjadi berada
pada lapisan pertama ini. Di dalam troposphere, suhu akan berkurang sekitar 2°C
setiap naik 1000 kaki, dan tekanan udara akan berkurang kurang lebih 1 inci setiap
naik 1000 kaki.
Di permukaan atas troposphere ada bagian perbatasan yang disebut
tropopause, yang menjadi perangkap bagi moisture atau uap air dan cuaca yang
berhubungan, di lapisan troposphere.Ketinggian tropopause bervariasi tergantung
pada posisi garis Lintang (latitude) dan musim di tahun tersebut sehingga
menjadikannya berbentuk elips, bukan bulat mengikuti bentuk bumi. Lokasi dari
tropopause penting karena biasanya berhubungan dengan lokasi jetstream dan
clear air turbulence (turbulensi yang tidak terlihat bahkan dengan radar cuaca).

Sedangkan lapisan berikut di atas tropopause adalah stratosphere, yang
dimulai dari tropopause sampai dengan ketinggian 160000 kaki atau 50 km.
Hanya ada sedikit perubahan cuaca di lapisan ini dan udara yang ada relatif
stabil.
Di atas lapisan stratosphere ada juga perbatasan lain yang disebut
stratopause.
Langsung di atasnya ada mesosphere yang terulur sampai mesopause
pada ketinggian 280000 kaki (85 km).
Suhu di mesosphere berkurang dengan cepat mengikuti ketinggian dan dapat
mencapai -90° C.
Lapisan terakhir atmosfir adalah thermosphere yang dimulai dari mesosphere
sampai berkurang di angkasa.
Daftar istilah:
Troposphere—The layer of the atmosphere extending from the surface to a height of 20,000 to 60,000 feet
depending on latitude.
Tropopause—The boundary between the troposphere and the stratosphere which acts as a lid to confine most of
the water vapor, and the associated weather, to the troposphere.
Jetstream—A narrow band of wind with speeds of 100 to 200 m.p.h. usually associated with the tropopause.
Stratosphere—A layer of the atmosphere above the tropopause extending to a height of approximately 160,000 feet.
Mesosphere—A layer of the atmosphere directly above the stratosphere.
Thermosphere—The last layer of the atmosphere that begins above the mesosphere and gradually fades away into
space.
Diterjemahkan secara bebas dari FAA Pilot Handbook 2007

OKSIGEN DAN TUBUH MANUSIA
Seperti yang telah dibahas sebelumnya, nitrogen dan gas lain menyusun 79
persen dari atmosfir, sementara 21 persen adalah pendukung hidup, oksigen. Di
permukaan laut, tekanan udara atmosfir cukup besar untuk mendukung
perkembangan normal, aktivitas dan kehidupan. Di ketinggian 18000 kaki,
sebagian besar tekanan udara telah berkurang secara berarti sampai ke titik
dimana hal itu mempengaruhi aktivitas normal dan fungsi-fungsi tubuh manusia.
Dalam kenyataannya, reaksi tubuh manusia rata-rata akan melemah pada
ketinggian sekitar 10000 kaki dan bagi sebagian orang malah fungsinya sudah
berkurang pada ketinggian 5000 kaki. Reaksi fisiologi pada kekurangan oksigen
adalah membahayakan, tidak nampak jelas, dan mempengaruhi manusia dengan
cara yang berbeda-beda. Gejalanya berkisar dari kebingungan ringan sampai tidak
sadar total, tergantung pada toleransi tubuh manusia dan ketinggian.
Dengan menggunakan oksigen tambahan atau kabin pesawat dengan
pressurization system, penerbang dapat terbang pada ketinggian yang lebih dan
dapat mengatasi efek buruk dari kekurangan oksigen.

Meskipun banyak sekali macamnya tekanan, diskusi ini terutama
berisi tentang tekanan atmosfir. Tekanan atmosfir ini adalah
faktor penting dari perubahan cuaca, membantu mengangkat
pesawat, dan menggerakkan beberapa instrumen penerbangan
penting dalam pesawat udara.
Instrumen-instrumen ini adalah altimeter (penunjuk ketinggian),
indikator airspeed (kecepatan udara), indikator rate-of-climb
(kecepatan menanjak), dan penunjuk tekanan manifold.
Meskipun udara sangat ringan, tapi memiliki massa dan
dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Maka, udara juga seperti halnya
benda lain, memiliki berat dan memiliki gaya. Karena udara
merupakan zat cair, maka gaya yang dimilikinya bekerja secara
sama-rata ke semua arah, dan efek gayanya pada udara disebut
tekanan (pressure).
Pada kondisi baku di permukaan laut, rata-rata tekanan yang diterima pada tubuh
manusia oleh atmosfir adalah sekitar 14,7 pound/inci. Kepadatan udara mempunyai efek
yang berarti pada kemampuan pesawat terbang. Jika udara berkurang kepadatannya
maka akan berakibat berkurangnya:
1. Tenaga, karena mesin mendapatkan udara yang lebih sedikit,
2. Thrust (gaya dorong) karena efisiensi baling-baling menjadi berkurang pada udara
tipis,
3. Lift (gaya angkat) karena udara tipis memberikan gaya yang lebih sedikit pada airfoil.

B. PRESSURE
Di permukaan laut, lapisan atmosfir
memberikan tekanan pada bumi
sebesar14,7 pounds per inci persegi.
Artinya, sepetak udara seluas 1 inci
persegi, mulai dari permukaan sampai ke
batas atmosfir yang paling tinggi,
mempunyai berat 14,7 pound. Seorang
yang berdiri di ketinggian permukaan laut
juga akan merasakan tekanan yang sama
dari atmosfir. Tapi sebenarnya tekanan ini
tidak berupa tekanan dari atas ke bawah,
tapi akan dirasakan pada seluruh
permukaan kulitnya.
Tekanan sebenarnya di sebuah tempat
dan pada satu waktu akan berbeda
tergantung pada ketinggian, suhu dan
kerapatan udara (air density). Kondisi ini
juga berpengaruh pada kinerja pesawat,
terutama yang berhubungan dengan lepas
landas, rate of climb (kemampuan
mendaki) dan mendarat Berat 1 inci persegi dari atmosfir adalah 14.7 lbs

PERHITUNGAN TEKANAN ATMOSFIR
Tekanan udara biasanya diukur dalam
satuan inci air raksa (mercury, in.Hg) oleh
sebuah barometer air raksa. Barometer ini
mengukur ketinggian dari kolom air raksa
yang ada di dalam sebuah tabung kaca.
Salah satu ujung dari tabung air raksa itu
dibiarkan terbuka untuk mendapatkan
tekanan dari atmosfir, yang mendorong air
raksa di dalam tabung. Jika tekanan di
luar bertambah, maka akan menekan air
raksa yang ada di dalam tabung untuk
bergerak ke atas, kebalikannya kalau
tekanan berkurang maka permukaan air
raksa dalam tabung akan turun.
Ketinggian air raksa dalam tabung
menjadi tolok ukur tekanan atmosfir. Tipe
barometer ini biasanya digunakan di lab
atau stasiun pengamatan cuaca, tapi tidak
mudah dipindahkan, dan sedikit sulit untuk
dibaca. BAROMETER AIR RAKSA

Barometer aneroid adalah alternatif lain yang dapat
digunakan, mudah dibawa dan dibaca. Barometer
aneroid terdiri dari bejana tertutup yang disebut dengan
sel aneroid, yang mengembang dan mengkerut karena
perbedaan tekanan. Sel aneroid ini menempel pada
indikator tekanan melalui sambungan mekanis untuk
mendapatkan bacaan tekanan atmosfir. Sensor tekanan
di pesawat pada dasarnya adalah barometer aneroid.
Juga perlu dicatat bahwa sambungan mekanis dari
barometer aneroid ini menyebabkan akurasinya yang
kurang dibandingkan dengan barometer air raksa. BAROMETER ANEROID
Pressure atau tekanan adalah gaya yang bekerja pada satu satuan luas tertentu.
Satuannya adalah 1. Psi (Pound Per Square Inch) ,
2. Psf (Pound Per Square Feet).
3. Kg/m²
Jenis Tekanan Udara (Air Pressure)
a. Tekanan Statis adalah Tekanan Udara disekeliling kita dalam udara terbuka,
dalam keadaan diam (Statis) dengan simbol P.
b. Tekanan Dinamis adalah Tekanan Udara yang timbul karena pergerakan benda
dengan simbol q dimana q = ½ ρ.V²
ρ= Air Density ( Slug/ft³)
V= Air Velocity ( Ft/Sec)

Untuk mendapatkan sebuah referensi bagi tekanan dan suhu, maka dibuat International
Standard Atmosfir (ISA). Nilai baku dari standar ini menjadi dasar dari beberapa instrumen
penerbangan dan hampir semua data kinerja (performance) pesawat.
Tekanan standar di permukaan laut didefinisikan sebagai 29,92 in.Hg pada 15° C. Tekanan
udara juga dikenal dalam satuan millibars, dengan 1 in.Hg kira-kira sama dengan 34
millibars dan standar tekanan di permukaan laut 1013,2 millibars. Biasanya indikasi
tekanan berkisar dari 950,0 sampai 1040,0 millibars. Constant Pressure Chart dan
Hurricane Pressure Report ditulis menggunakan satuan millibars
Tekanan di sebuah stasiun cuaca di konversi dan dilaporkan dalam bentuk tekanan permukaan laut

C. DENCITY
Efek tekanan pada kepadatan udara
Karena udara adalah gas, maka dapat ditekan atau
dikembangkan. Pada waktu udara ditekan, jumlah udara yang
lebih banyak dapat menempati sebuah volume. Sebaliknya
pada waktu tekanan di sebuah volume udara berkurang, udara
mengembang dan menempati tempat yang lebih besar. Maka,
sejumlah udara pada tekanan yang lebih rendah berisi udara
dengan massa yang lebih rendah. Dengan kata lain,
kepadatannya berkurang. Pada kenyataannya kepadatan
adalah berbanding lurus secara proporsional dengan tekanan.
Jika tekanan bertambah dua kali maka kepadatan akan
bertambah dua kali, dan jika tekanan dikurangi maka kepadatan
juga akan berkurang. Hal ini benar hanya jika pada suhu yang
tetap.

EFEK DARI PERBEDAAN KERAPATAN UDARA
Perbedaan kerapatan udara karena perbedaan suhu mengakibatkan perbedaan
tekanan. Hal ini akan diikuti oleh pergerakan dalam atmosfir, vertikal dan
horisontal, dalam bentuk arus dan angin. Pergerakan dalam atmosfir,
digabungkan dengan kandungan uap air (moisture) menghasilkan awan dan
precipitation (salju, hujan dll) yang kita sebut cuaca.
ANGIN
Perubahan tekanan dan suhu menghasilkan 2 jenis pergerakan dalam atmosfir,
pergerakan vertikal dari arus naik dan turun, serta pergerakan horisontal dalam
bentuk angin. Kedua tipe pergerakan ini sangat penting, karena keduanya
mempengaruhi lepas landas, mendarat, dan pengoperasian jelajah pesawat.
Lebih penting lagi bahwa pergerakan ini di atmosfir, yang disebut sirkulasi
atmosfir, menyebabkan perubahan cuaca
Istilah:
ISA—International Standard Atmosphere: Standard atmospheric onditions
consisting of a temperature of 59°F (15°C), and a barometric pressure of 29.92
in. Hg. (1013.2 mb) at sea level. ISA values cane calculated for various altitudes
using standard lapse rate.
C. DENCITY

Dalam dunia penerbangan thunderstorm ini diberi peringkat (kategori) dari 1 sampai 5.
Peringkat 5 thunderstorm adalah badai yang paling kuat yang secara normal tidak bisa
dilalui oleh sebuah pesawat. Di negara maju penerbang selalu mendapat laporan
peringkat thunderstorm dari badan meteorology setempat untuk menghindari bahaya
yang mungkin terjadi.
Awan Cumulonimbus yang dapat digunakan sebagai indikator adanya thunderstorm dan
turbulence terbentuk dalam 3 tahap. Tahap pertama adalah tahap Cumulus. Dalam
tahap ini awan terbentuk keatas makin tinggi dengan gaya yang disebut updraft.
Gaya keatas awan ini dapat mencapai tinggi 20 ribu kaki atau sekitar 6 ribu meter. Jika
dasar awan berada pada ketinggian 20 ribu kaki maka puncak awan tersebut dapat
mencapai 40 ribu kaki. Untuk perbandingan pesawat Boeing 737-300 hanya bisa
terbang sampai ketinggian 37 ribu kaki dan Airbus A319 bisa sampai 41 ribu kaki.
Sehingga ada kemungkinan pesawat tidak dapat menghindarinya dengan cara terbang
di atas awan tersebut. Diameter lebar dari awan ini dapat mencapai 5 mil atau sekitar
7km. Tahap ini berakhir kurang lebih dalam 15 menit.
Tahap kedua adalah tahap mature atau dewasa. Awan akan mulai mengeluarkan hujan.
Pada tahap ini selain ada gaya updraft/ke atas juga ada gaya downdraft ke bawah yang
datang bersama air hujan. Jika gaya ini terjadi di dekat permukaan tanah maka dapat
mengakibatkan apa yang disebut microburst. Sedangkan tahap ke3 adalah dissipating
atau menghilang.

Kepadatan/Kerapatan dari gas diatur oleh berikut ini :
1. Variasi Kepadatan/Kerapatan searah proporsional dengan tekanan.
2. Variasi Kepadatan/Kerapatan kebalikannya dengan temperatur .
Udara pada ketinggian tertentu adalah lebih sedikit tebal/padat dibanding
udara pada ketinggian yang rendah, dan suatu massa dari udara panas
adalah lebih sedikit tebal/padat dibanding suatu massa dari air yang dingin.
Perubahan pada kepadatan/kerapatan mempengaruhi performence
aerodinamika dari pesawat terbang.
Pesawat terbang dapat terbang lebih cepat pada ketinggian di mana
kepadatan/kerapatan adalah lebih rendah dibanding pada suatu ketinggian
yang lebih rendah di mana kepadatan/kerapatannya adalah lebih besar.
Ini adalah sebab udara menawarkan lebih sedikit hambatan pada pesawat
terbang dimana suatu Jumlah Partikel/Unsur/Butir Udara yang lebih kecil
dengan satuan per volume unit

D. HUMIDITY
Efek kelembaban udara
Pada paragraf sebelumnya diasumsikan bahwa udara kering sempurna.
Pada kenyataannya, udara tidak pernah benar-benar kering. Sejumlah
kecil uap air terdapat dalam atmosfir hampir dapat diabaikan pada
kondisi-kondisi tertentu, tapi pada kondisi yang lain kelembaban udara
dapat menjadi faktor penting pada kinerja pesawat udara. Uap air lebih
ringan dari udara, konsekwensinya, udara basah lebih ringan daripada
udara kering. Udara basah paling ringan atau paling renggang pada
waktu, - dengan kondisi tertentu-, mengandung jumlah maksimum uap air.
Makin tinggi suhu, makin banyak jumlah uap air yang dapat dibawa oleh
udara. Ketika membandingkan dua massa udara yang berbeda, yang
pertama hangat dan basah (keduanya cenderung meringankan udara)
dan kedua adalah dingin dan kering (keduanya memperberat udara),
contoh yang pertama pasti lebih renggang dari yang kedua. Tekanan,
suhu, dan kelembaban mempunyai pengaruh besar pada kinerja pesawat
terbang, karena efek mereka pada kepadatan udara.

D. HUMIDITY
Kelembaban adalah jumlah uap air di udara.
Jumlah maksimum dari uap air yang diudara dapat bervariasi sesuai
temperatur .
Tingginya temperatur udara , sehinga uap air sekali lagi dapat diabsob
dengan sendirinya,
Uap air yang ditimbang kira-kira sebanyak five-eight , Seperti jumlahnya
tidak sama dengan sempurna udara kering. oleh karena itu, ketika udara
yang tidak berisi uap air , tidak seperti halnya berat udara yang berisi
mouisture. Diperkirakan bahwa temperatur dan tekanan sisanya sama,
Kepadatan/kerapatan udara bervariasi kebalikannya dengan kelembaban .
Pada hari tertentu uap udara kepadatan/kerapatanmya adalah kurang dari
pada hari kemarau. Karena alasan ini, suatu aircrfat memerlukan suatu
landasan terbang yang lebih panjang untuk lepas landas pada hari tertentu
dibanding pada saat kemarau.

E. TEMPERATUR
Efek suhu pada kepadatan udara
Efek dari bertambahnya suhu pada sebuah benda adalah berkurangnya
kepadatan. Sebaliknya, berkurangnya suhu menambah kepadatan. Maka,
kepadatan udara berubah-ubah secara terbalik dengan perubahan suhu.
Pernyataan ini hanya benar pada nilai tekanan yang konstan.
Di atmosfir, suhu dan tekanan, keduanya berkurang sesuai dengan
bertambahnya ketinggian, dan memiliki efek dengan kepadatan udara.
Bagaimanapun, jatuhnya tekanan pada ketinggian yang bertambah, mempunyai
efek yang dominan. Kepadatan juga dapat diperkirakan menurun jika ketinggian
bertambah.
Sampai dengan ketinggian 40,000 feet, terdapat sifat udara sebagai berikut :
“ Setiap kenaikan 1000 feet, temperature akan turun 1,98ºC (± 2ºC).
Contoh : Temperture Sea Level adalah : 15ºC maka temperture pada ketinggian
5,000 feet adalah :
15ºC – (5 x 2) = 5ºC.
Konversi dari ºC ke ºF atau sebaliknya adalah
a. dari ºC ke ºF …………..= (5/9 x …..ºC)+ 32
b. dari ºF ke ºC …………..= 5/9 x (….. ºF – 32 ).

EFEK KETINGGIAN PADA PENERBANGAN
Ketinggian mempengaruhi setiap aspek penerbangan dari pesawatnya sendiri dan
kinerja manusia. tempat yang tinggi, dimana tekanan atmosfir berkurang, jarak untuk
lepas landas dan mendarat akan bertambah, begitu juga kemampuan untuk mendaki
akan berkurang.
Sewaktu pesawat lepas landas, gaya lift harus dikumpulkan dengan aliran udara di
sekitar sayap. Jika udaranya tipis, maka pesawat butuh bergerak lebih cepat lagi
untuk mendapatkan lift yang cukup untuk terbang, maka pesawat butuh landasan
yang lebih panjang.
Sebuah pesawat yang membutuhkan landasan sepanjang 1000 kaki di ketinggian
yang sama dengan permukaan laut, akan membutuhkan hampir dua kali lipat pada
landasan yang mempunyai ketinggian 5000 kaki.
Juga pada ketinggian yang lebih tinggi, dikarenakan berkurangnya kerapatan udara,
maka efisiensi mesin pesawat dan baling-baling akan berkurang. Ini akan
mengakibatkan pengurangan rate of climb (kemampuan mendaki) dan landasan yang
lebih panjang untuk lepas landas dan menghindari halangan (obstacle) yang ada di
darat.
F . KETINGGIAN

EFEK KETINGGIAN PADA TEKANAN ATMOSFIR
Jika ketinggian meningkat maka tekanan akan berkurang, karena berat udara akan
berkurang. Sebagai rata-rata setiap kali ketinggian meningkat 1000 kaki maka
tekanan atmosfir akan berkurang 1 in.Hg. Pengurangan ini (peningkatan density
altitude, ketinggian diukur dari kerapatan udara) mempunyai pengaruh besar pada
kinerja (performance) pesawat.
Jarak Take off bertambah seiring dengan peningkatan ketinggian
F. KETINGGIAN

ICAO STANDARD ATMOSPHERE
---------------------------------------------------------------------------
KEY: 1 = Altitude (feet)
2 = Density Ratio (s)
3 = SQRT s
4 = Pressure Ratio (d)
5 = Temperature (°F)
6 = Temperature Ratio (q)
7 = Speed of Sound (knots)
8 = Kinematic Viscosity n (feet2/second)
---------------------------------------------------------------------------
1 2 3 4 5 6 7 8
----- ------ ------ ------ ------ ------ ----- -------
0 1.0000 1.0000 1.0000 59.00 1.0000 661.7 .000158
1000 0.9711 0.9854 0.9644 55.43 0.9931 659.5 .000161
2000 0.9428 0.9710 0.9298 51.87 0.9862 657.2 .000165
3000 0.9151 0.9566 0.8962 48.30 0.9794 654.9 .000169
4000 0.8881 0.9424 0.8637 44.74 0.9725 652.6 .000174
5000 0.8617 0.9283 0.8320 41.17 0.9656 650.3 .000178
6000 0.8359 0.9143 0.8014 37.60 0.9587 647.9 .000182
7000 0.8106 0.9004 0.7716 34.04 0.9519 645.6 .000187
8000 0.7860 0.8866 0.7428 30.47 0.9450 643.3 .000192
9000 0.7620 0.8729 0.7148 26.90 0.9381 640.9 .000197
10000 0.7385 0.8593 0.6877 23.34 0.9312 638.6 .000202
15000 0.6292 0.7932 0.5643 5.51 0.8969 626.7 .000229
20000 0.5328 0.7299 0.4595 -12.32 0.8625 614.6 .000262
25000 0.4481 0.6694 0.3711 -30.15 0.8281 602.2 .000302
30000 0.3741 0.6117 0.2970 -47.98 0.7937 589.5 .000349
35000 0.3099 0.5567 0.2353 -65.82 0.7594 576.6 .000405
•36089 0.2971 0.5450 0.2234 -69.70 0.7519 573.8 .000419
40000 0.2462 0.4962 0.1851 -69.70 0.7519 573.8 .000506
45000 0.1936 0.4400 0.1455 -69.70 0.7519 573.8 .000643
50000 0.1522 0.3902 0.1145 -69.70 0.7519 573.8 .000818
55000 0.1197 0.3460 0.0900 -69.70 0.7519 573.8 .001040
60000 0.0941 0.3068 0.0708 -69.70 0.7519 573.8 .001323
65000 0.0740 0.2721 0.0557 -69.70 0.7519 573.8 .001682
70000 0.0582 0.2413 0.0438 -69.70 0.7519 573.8 .002139
75000 0.0458 0.2140 0.0344 -69.70 0.7519 573.8 .002721
80000 0.0360 0.1897 0.0271 -69.70 0.7519 573.8 .003460
85000 0.0280 0.1673 0.0213 -64.80 0.7613 577.4 .004499
90000 0.0217 0.1472 0.0168 -56.57 0.7772 583.4 .00591
95000 0.0169 0.1299 0.0134 -48.34 0.7931 589.3 .00772
100000 0.0132 0.1149 0.0107 -40.11 0.8089 595.2 .01004
---------------------------------------------------------------------------
* GEOPOTENTIAL OF THE TROPOPAUSE

G. BERNOULLI’S PRINCIPLE AND SUBSONIC FLOW
PRINSIP BERNOULLI
Setengah abad setelah Sir Newton memaparkan hukumnya, Daniel Bernoulli,
seorang ahli matematika dari Swiss, menerangkan bagaimana tekanan dari
sebuah fluida yang bergerak (cairan ataupun gas) berubah-ubah sesuai
dengan kecepatan dari gerakan. Secara khusus, dia menyatakan bahwa
pertambahan kecepatan atau aliran akan menyebabkan pengurangan dari
tekanan fluida tersebut. Hal inilah yang terjadi pada udara yang lewat di atas
sayap pesawat yang melengkung.
Sebuah analogi yang tepat bisa dibuat dari air yang mengalir melewati selang
air. Air yang mengalir melalui selang dengan garis tengah (diameter) yang
tetap (konstan) akan mendesak dengan tekanan yang sama di seluruh
selang, tapi kalau diameter sebagian dari selang ditambah atau dikurangi,
maka hal tersebut akan mengubah tekanan dari air di titik tersebut. Jika
misalnya selang tersebut ditekan dengan jari di satu tempat, maka akan
membatasi daerah yang dialiri oleh air. Dengan asumsi volume yang sama
dari air mengalir melalui bagian selang yang ditekan tersebut pada perioda
waktu yang sama sebelum selang ditekan, maka kecepatan aliran air akan

Gambar 1. Percobaan semprotan udara dan air .
Lihat gambar percobaan disamping ini:
Udara di "semburkan" dari sumber di
sebelah kiri, dan melewati tabung yg
memiliki beda penampang
Percobaan diatas menjelaskan, pada
penampang kecil, tekanan lebih kecil
dibanding pada penampang yg lebar ,
sehingga level air nya "ketarik" ke
atas.
Maka jika ada bagian dari selang yang mengkerut, maka hal tersebut tidak
hanya menambah kecepatan aliran tapi juga mengurangi tekanan di titik
tersebut. Hasil yang sama dapat dihasilkan jika sebuah benda padat dengan
bentuk yang streamline (airfoil) dikenakan pada selang tersebut. Prinsip yang
sama ini adalah dasar dari pengukuran kecepatan udara (aliran fluida) dan
untuk analisa kemampuan airfoil untuk membuat daya angkat.

Sebuah aplikasi praktis dari teori Bernoulli adalah tabung venturi. Tabung venturi
mempunyai saluran masuk yang menyempit di lehernya (titik yang mengkerut) dan
sebuah saluran keluar yang diameternya membesar di belakangnya. Diameter saluran
masuk sama dengan diameter saluran keluar. Di lehernya, aliran udara menjadi semakin
cepat dan tekanan berkurang, di saluran keluar, aliran udara melambat dan tekanan
bertambah.
Jika udara dianggap sebagai sebuah benda dan disetujui bahwa udara mengikuti hukum
di atas maka kita dapat mulai melihat bagaimana dan kenapa sebuah sayap pesawat
dapat menghasilkan daya angkat sewaktu sayap pesawat tersebut bergerak melalui
udara.

Teoritis dari fenomena diatas dg persamaan Bernoulli:
Gambar 2. Persamaan Bernoulli
Sesuai hukum kekekalan energi, Sigma Energi sebelum , pada, dan sesudah titik
penyempitan adalah sama.
Pada penampang kecil, karena massa fluida yg lewat adalah tetap, maka yg
berubah ada kecepatannya.
Karena kecepatan berubah, energi kinetik berubah, dan konsekuensinya, tekanan
pada penampang kecil berkurang.

PRINSIP PENERBANGAN – HUKUM BERNOULY
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
GAMBAR 1
Bentuk ini yang menyebabkan perbedaan tekanan antara bagian atas dan
bagian bawah sayap mendorong pesawat ke atas.

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.

PRINSIP PENERBANGAN – 4 GAYA YANG MEMPENGARUHI PESAWAT
Hal yang menarik dari kendaraan yang bernama pesawat terbang adalah terbang ke atas melawan gravitasi bumi. Ini di
sebut lift atau gaya angkat.
Pesawat dengan model seperti ini mempunyai mesin piston yang memutar baling-baling di depan pesawat. Seperti halnya
kipas angin, baling-baling ini meniup udara ke belakang dengan kuat sehingga terjadi reaksi dari pesawat itu sendiri untuk
bergerak ke depan. Hasil Gaya dorong dari baling-baling ini disebut THRUST. Gaya ini bekerja ke depan.
4 forces of flight
Pada waktu bergerak ke depan, udara yang dilewati oleh pesawat menghasilkan gesekan yang menahan
gerakan pesawat tersebut. Gaya gesek ini disebut DRAG. Dengan adanya DRAG maka dibutuhkan lebih
banyak THRUST untuk menggerakkan pesawat.
Pada waktu pesawat digerakkan ke depan dengan kecepatan tertentu, sayap menghasilkan gaya angkat
yang disebut LIFT. LIFT ini bertambah seiring dengan bertambahnya kecepatan pesawat. Tapi jika
kecepatan pesawat terus ditambah, maka DRAG yang terjadi akan terlalu besar dan sayap pesawat akan
berhenti menghasilkan LIFT / terjadi STALL
Gaya yang terakhir adalah gaya yang kita kenal dengan berat, yang dalam tulisan ini selanjutnya disebut
WEIGHT.

H. MOTION
Gerakan adalah tindakan/perlakuan atau proses dari mengubah tempat
atau memposisikan. Suatu obyek mungkin sedang bergerak berkenaan
dengan satu obyek dan mengisyaratkan lebih sedikit berkenaan dengan
yang lain.
Sebagai contoh, seseorang duduk di (dalam) suatu pesawat terbang
dengan kecepatan 200 knots pada posisi diam atau tanpa gerak
berkenaan dengan pesawat terbang . Sebenarnya orang tersebut
sesungguhnya sedang bergerak di udara atau dibumi, sama halnya
pesawat terbang itu.
Udara tidak punya kekuatan atau menggerakkan, kecuali tekanan,
kecuali jika ada di gerakan. ketika sedang ber/menggerakkan,
bagaimanapun, Gaya yang menjadikannya suatu ber/menggerakkan
obyek, meskipun bergeraknya udara lebih sedikit mempunyai suatu
kekuatan menggunakan/menghasilkan sebagai hasil gerakan
tersendiri. tidak membedakan di efek kemudian, apakah suatu obyek
sedang ber/gerakkan berkenaan dengan udara sedang
ber/menggerakkan berkenaan dengan obyek .
Aliran udara di sekitar suatu obyek disebabkan oleh pergerakannya
udara maupun obyeknya, atau kedua-duanya, disebut/dipanggil angin
relatif (relative wind)

I. MOTION
Istilah kecepatan dan percepatan adalah sering digunakan
interchangable, tetapi mereka tidak berarti sama.
Kecepatan adalah tingkat gerakan, dan Percepatan adalah tingkat
gerakan khususnya memiliki arah dan berhubungan dengan waktu
1. Velocity & Acceleration
Acceleration digambarkan sebagai tingkat perubahan dari percepatan.
suatu pesawat terbang yang meningkat percepatannya adalah suatu
contoh dari akselerasi yang positif,
Sedangkan pesawat terbang yang lain yang mengurangi percepatan
nya adalah suatu contoh dari acceleration yang negatif.
Akselerasi yang positif adalah sering dikenal sebagai akselerasi dan
akselerasi negatif dikenal sebagai deceleration (turunnya kecepatan)

HUKUM GERAK DAN GAYA
2.Gerak Lurus
Gerak lurus adalah gerakan suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus.
Gerak lurus dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :
a. Gerak Lurus Beraturan
b. Gerak Lurus Berubah Beraturan
Dalam pembicaraan gerak lurus, terlebih akan dijelaskan tentang pengertian
perpindahan dan jarak. Perpindahan adalah perubahan kedudukan atau posisi suatu
benda diukur dari posisi awal ke posisi terakhir benda. Sedangkan jarak adalah
panjang lintasan yang ditempuh suatu benda yang bergerak.
A B C D
Contohnya :
Benda bergerak dari titik A kemudian ke titik B, titik C, titik D, lalu
berbalik ke titik C sampai titik B.
Jarak yang ditempuh benda = AB + BC + CD + DC + CB
Perpindahannya = AB

a.Gerak Lurus Beraturan ( GLB )
Gerak lurus beraturan adalah gerak suatu benda dengan lintasan berupa garis
lurus dan kecepatannya setiap saat tetap (tidak mempunyai percepatan). Karena
dalam GLB ini kecepatan benda tetap maka berlaku persamaan kecepatan tetap,
yaitu :
Hubungan antara perpindahan atau jarak (s) dalam meter, waktu (t) dalam
second atau detik dan kecepatan atau kelajuan (v) dalam meter/second atau
meter/detik, dapat dilukiskan dengan grafik seperti gambar di bawah ini :
V = S/T
a.grafik hubungan s dengan t
s (m)
0 1 2 3 4 t (s)

b. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
GLBB adalah gerak dengan lintasan berupa garis lurus dan kecepatannya
setiap saat selalu berubah secara beraturan. Jadi dalam GLBB ini benda
mengalami percepatan tetap.
Ada 3 persamaan yang dapat kita gunakan dalam perhitungan GLBB, yaitu :
vt = vo + at
s = vo . t + ½ a . t2
vt
2 = vo
2 + 2as
Dengan :
vt = kecepatan akhir benda (m/s)
vo = kecepatan awal benda (m/s)
a = percepatan benda (m/s2)
t = selang waktu yang diperlukan (sekon)
s = jarakyang ditempuh benda (m)

3. Perlambatan
Pada GLBB selain percepatan dapat juga terjadi perlambatan. Dalam perlambat-
an, kecepatan benda makin berkurang sampai suatu saat benda menjadi berhenti.
Perlambatan disini diartikan sebagai percepatan yang nilainya negatif. Dengan
demikian, persamaan-persamaan dalam GLBB berlaku sekaligus untuk gerak
benda yang diperlambat beraturan, dengan catatan nilai perlambatan (a) negatif.

J. MOTION
Hukum Newton tentang gerak dan gaya
Pada abad ke 17, seorang filosof dan ahli matematika, Sir Isaac Newton,
mengemukakan 3 hukum dasar tentang gerak. Memang pada saat itu dia tidak
memikirkan tentang pesawat terbang, tapi semua yang kita tahu tentang gerakan
mengacu pada tiga hukum dasarnya. Hukum ini, yang disebut hukum Newton adalah
sebagai berikut:
Hukum pertama Newton: Sebuah benda yang diam akan tetap diam, dan sebuah
benda yang bergerak akan cenderung tetap bergerak dengan kecepatan dan arah
yang sama. Dengan sederhana, secara alami, tak ada yang mulai atau berhenti
bergerak sampai ada gaya dari luar benda tersebut yang menyebabkan benda
tersebut bergerak atau berhenti bergerak. Sebuah pesawat yang parkir di ramp
akan tetap diam sampai ada sebuah gaya yang cukup untuk melawan inersia
diberikan pada pesawat tersebut. Begitu pesawat tersebut bergerak, maka inersia
yang dimiliki menjaga pesawat agar tetap bergerak, tergantung juga dari
bermacam-macam gaya yang bekerja pada pesawat tersebut. Gaya-gaya tersebut
mungkin menambah gerakan pesawat, atau memperlambat atau mengubah arah
pesawat.

J. MOTION
Hukum kedua Newton mengatakan, jika sebuah benda diberikan aksi oleh sebuah
gaya yang konstan, hasilnya adalah akselerasi kebalikan yang proporsional dengan
massa benda tersebut dan searah dengan gaya yang diberikan. (Dalam bahasa
sederhananya: Percepatan sebuah benda yang diberi gaya adalah sebanding
dengan besar gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda. Editor). Yang
sedang dibahas di sini adalah faktor-faktor yang terlibat dalam mengatasi Hukum
Newton yang pertama, hukum inersia. Hukum ini meliputi kedua perubahan yaitu
arah dan kecepatan, termasuk mulai bergerak dari posisi diam (akselerasi positif)
dan berhenti dari posisi bergerak (akselerasi negatif atau deselerasi).
Hukum ketiga Newton menyatakan bahwa: ketika sebuah benda memberikan gaya
pada benda lain, benda kedua akan memberikan gaya pada benda pertama, dengan
sebuah gaya dengan kekuatan yang sama tapi berbeda arah.
Senapan yang terhentak ke belakang pada waktu ditembakkan adalah contoh yang
jelas dari hukum Newton yang ketiga ini. Perenang lomba yang menekan tembok
kolam renang pada waktu berbalik, atau seorang balita yang belajar berjalan adalah
fenomena yang diterangkan oleh hukum ini. Pada sebuah pesawat, baling-baling
bergerak dan menekan udara ke belakang, akibatnya udara menekan baling-baling
(juga pesawatnya) pada arah yang berlawanan- ke depan. Pada sebuah pesawat jet,
mesin menghembus tekanan udara panas ke belakang, gaya yang sama dan dengan
arah kebalikannya menekan kembali mesin dan menekan pesawat ke depan. Gerakan
dari semua kendaraan adalah gambaran yang jelas dari hukum ketiga Newton.

J. MOTION
Newton Laws of Motion
Hukum yang pokok yang mengatur tindakan/perlakuan dari udara
terhadap suatu sayap/object adalah hukum newton dari gerakan.
Sederhanya berarti bahwa suatu body/badan pada posisi diam
tidak akan pindah gerakkan kecuali jika kekuatan diberlakukan
bagi itu. jika sedang ber/gerakkan pada kecepatan yang seragam
pada garis lurus. Kekuatan/gaya harus diberlakukan bagi
peningkatan atau ber/kurang kecepatan itu
Sejak Udara mempunyai mass, suatu body/badan di artikan dari hukumnya.
Ketika suatu pesawat berada dilandasan/tanah dengan mesin/motor yang
dihentikan, Inertia pesawat terbang terjaga pada posisi diam.
suatu pesawat terbang dipindahkan dari status nya dari istirahat/diam oleh
kekuatan daya dorong yang diciptakan oleh baling-baling, dengan gas
buangan, atau kedua-duanya. ketika sedang terbang pada kecepatan
seragam pada garis lurus, Inertia tendensi menuju ke untuk pesawat
terbang ber/gerakkan. beberapa gaya-luar diperlukan untuk merubah
pesawat dari alur nya dari penerbangan
HUKUM NEWTON I disebut juga hukum kelembaman (Inersia).

J. MOTION
HUKUM NEWTON II, tentang GAYA berlaku pada objek.
hukum ini menyatakan bahwa jika suatu badan yang ber/gerakkan
dengan kecepatan yang seragam dilaksanakan oleh suatu gaya-luar
perubahan dari gerakan akan sebanding sejumlah kekuatan, dan
gerakan akan berlangsung di arah di mana kekuatan bertindak.
Hukum ini pernyataan matematikanya sebagai berikut :
F = m a
F = jumlah gaya-gaya pada benda
m = massa benda
a = percepatan benda
Jika suatu pesawat terbang sedang terbang melawan terhadap suatu
headwind, pasti diper/melambat. jika angin datangnya berasal dari
manapun sisi dari aircarft heading, pesawat terbang bertolak/terdorong
sedikit keras/kasar maka pilot melakukan tindakan untuk korektif melawan
terhadap arah angin.

J. MOTION
HUKUM NEWTON III, tentang AKSI DAN REAKSI.
Hukum ini yang untuk tiap-tiap kekuatan tindakan ada sesuatu sama
dengan reaksi kebalikan.
Hukum ini sungguh baik digambarkan oleh tindakan dari suatu tangan
perenang
Ia mendorong air ke belakang dan dengan demikian menggerakkan
sendirinya maju, karena air membalas tindakan dari tangan nya.
ketika kekuatan/gaya dari mengangkat pada suatu sayap pesawat terbang
sama kekuatan/gaya gratvitasi, pesawat terbang memelihara penerbangan
pada tingkatan tertentunya.
Ke tiga hukum dari yang gerakan telah dibahas adalah berhubungan erat
dan berlaku bagi/pada teori dari penerbangan dalam banyak kesempatan,
semua tiga hukum mungkin beroperasi suatu pesawat terbang pada waktu
yang sama

Menggunakan Hukum Newton
a. Gaya
Gaya adalah sesuatu yang menyebabkan perubahan gerak benda. Dua buah
gaya atau lebih yang dipadukan (dijumlahkan atau dikurangkan) menghasilkan
sebuah gaya yang disebut resultan gaya
b.Hukum Newton I
Setiap benda akan bergerak lurus beraturan atau diam
jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama
dengan nol.
Hukum ini disebut juga hukum kelembaman atau inersia yang dapat di-tuliskan
secara matematis :
∑ F = 0

Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada
sebuah benda berbanding lurus dengan besar gaya itu, dan
berbanding terbalik dengan massa benda. Arah percepatan
sama dengan arah gaya itu.
a = F/m
c. Hukum Newton II
Pernyataan diatas dapat dituliskan dalam bentuk persamaan :
atau F = m . a
dengan :
m = massa benda (kg)
a = percepatan benda (m/s2)
F = gaya yang bekerja pada benda
(kg m/ s2 atau kg . m . s-2)
Dalam SI satuan gaya lebih sering disebut newton, disingkat N.
Jadi 1 N = 1 kg . m . s-2

d. Gaya Berat Dan Gaya Normal
1.Gaya Berat (W)
Gaya berat atau berat suatu benda adalah besarnya gaya gravitasi yang diterima
oleh benda itu. Bila gaya berat ini
w = m . g
diberi lambang w maka menurut hukum newton II :
dengan :
m = massa benda ( kg )
g = percepatan gravitasi ( m/s )
w = gaya berat atau berat benda (kg . m/s2 )
Perbedaan massa dan berat :
Massa :
Merupakan besaran skalar, hanya memiliki besar saja
Merupakan ukuran kelembaman sebuah benda. Makin besar massa sebuah
benda, makain besar sifat lembamnya.
Berat :
Merupakan besaran vektor, selain punya besar juga punya arah yang menuju ke
pusat bumi.
Merupakan ukuran besarnya gaya tarik bumi terhadap suatu benda.
Besarnya tergantung pada keadaan percepatan gravitasi di tempat benda itu
berada, makin jauh dari pusat bumi, gaya berat makin kecil.

Apabila sebuah benda mengerjakan gaya pada benda lain (sebagai
gaya aksi), maka benda kedua akan mengerjakan gaya pada benda
pertama (sebagai gaya reaksi) yang besarnya sama dan berlawanan
arah.
Faksi = -Freaksi
e. Hukum III Newton
Pernyataan ini dikenal sebagai hukum II Newton dan sering disebut juga
hukum aksi-reaksi. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut :
Dari rumusan hukum III Newton tersebut ada dua hal yang perlu diperhatikan, yaitu :
Pasangan gaya aksi dan gaya reaksi selalu bekerja pada dua benda yang berlainan.
Besar gaya aksi = besar gaya reaksi, tetapi arahnya berlawanan.

K. AIRFOIL
Airfoil adalah suatu permukaan tersedia untuk memperoleh suatu reaksi yang yang
diinginkan dari udara yang dilalui/dipindah/bergerak.
Di bagian yang menerangkan penemuan Newton dan Bernoulli, sudah dibahas secara
umum pertanyaan bagaimana sebuah sayap pesawat dapat menerbangkan pesawat
yang lebih berat daripada udara.
Mungkin keterangannya dapat disederhanakan dengan konsep dasar yang
menyatakan bahwa daya angkat (lift) adalah hasil dari aliran fluida (udara) di sekitar
sebuah airfoil – atau dalam bahasa sehari-hari. Hasil dari airfoil (sayap) yang bergerak
(dengan cara apapun) di udara.
Karena airfoil yang menghasilkan gaya dengan gerakannya melalui udara, diskusi dan
keterangan dari struktur airfoil ini, seperti halnya beberapa materi yang diterangkan
pada diskusi awal mengenai teori Newton dan Bernoulli akan dipaparkan juga.

K. AIRFOIL
Kita dapat katakan bahwa semua bagian dari pesawat terbang yang mengkonversi
tahanan udara ke dalam suatu kekuatan yang bermanfaat/memanfaatkan reaksi untuk
terbang dengan suatu airfoil
Blade dari suatu baling-baling menjadi sangat dirancang/design untuk berputar, bentuk
nya dan penyebab posisi adalah suatu tekanan yang lebih tinggi untuk penuh ke depan
sedemikian sehingga mereka akan menarik kedepan pesawat terbang.
Profil dari suatu sayap yang konvensional. suatu contoh yang sempurna dari suatu
Airfoil. sebagai catatan bahwa permukaan puncak dari profil sayap mempunyai
lengkungan yang lebih besar dibanding permukaan bawahnya
Yang berbeda di (dalam) lengkungan dari bagian atas dan bawah permukaan dari sayap
dapat membangun daya mengangkat
Sebuah struktur airfoil dirancang untuk mendapat
reaksi pada permukaannya dari udara yang mengalir
melalui sebuah struktur. Udara beraksi dengan
berbagai cara ketika diberikan tekanan dan
kecepatan yang berbeda-beda, tapi diskusi akan
dibatasi pada bagian yang sangat cukup penting
bagi penerbang dalam penerbangan, yaitu airfoil
yang dirancang untuk menghasilkan gaya angkat.

Dengan melihat pada bentuk airfoil yang umum, seperti potongan sayap, kita dapat
melihat beberapa karakteristik rancangan yang jelas . Perhatikan bahwa ada perbedaan
kurva dari bagian atas dan bagian bawah dari permukaan airfoil (kurva ini disebut
camber).Camber dari permukaan atas lebih melengkung dibandingkan dengan
permukaan bawah, yang biasanya adalah lebih datar
K. AIRFOIL
Pada gambar di atas perhatikan bahwa ada dua
bentuk ekstrim dari airfoil juga berbeda dalam
penampilannya. Ujung yang menghadap ke arah
depan yang dinamakan leading edge, dan bundar,
sedangkan ujung yang lain yang disebut trailing edge,
cukup sempit dan meruncing.
Sebuah garis referensi yang biasanya digunakan untuk membahas airfoil adalah chord
line, sebuah garis lurus yang digambar melalui bentuk airfoil dan meghubungkan ujung
dari leading dan trailing edge. Jarak dari chord line ini ke bagian atas permukaan dan
bagian bawah permukaan sayap menunjukkan besarnya camber bagian atas dan
camber bagian bawah.
Sebuah garis referensi yang lain digambar dari leading edge sampai trailing edge
disebut garis camber rata-rata (mean camber line).Garis rata-rata ini adalah jarak yang
sama antara semua titik dari garis permukaan/ kontur sayap.

Gambar Sebaran / profil Tekanan pada sayap
( wind tunnel )
Terlihat di gambar Net Resultance dari gaya-2
yang bekerja pada sayap ada pada daerah
orange-pekat (D).
Resultan gaya ini lah yg dirasakan sebagai
daya angkat psw.
Hal ini juga menjelaskan kenapa
sayap air foil datar bisa terbang,
tinggal atur AoA saja

K. AIRFOIL
Udara yang sedang mengalir pada permukaan dari sayap harus menjangkau
trealing edge dari sayap yang sama butuh sejumlah waktu seperti halnya yang
di bawah sayap
Udara yang melewati permukaan puncak berpindah/bergerak pada suatu
percepatan yang lebih besar dibanding udara yang melewati dibawah sayap
oleh karena semakin besar jarak harus ditempuh sepanjang permukaan atas.
Percepatan yang ditingkatkan, menurut prinsip Bernoulli , bermakna suatu
kesesuaian penurunan tekanan pada permukaan. dengan begitu suatu
perbedaan tekanan akan terjadi diantara bagian atas dan bawah permukaan
sayap mengarah naik ke tekanan lebih rendah
Teoritisnya adalah sejumlah daya angkat dari airfoil pada suatu kecepatan dari
100 m.p.h dapat ditentukan dengan contoh tekanan di atas dan dibawah airfoil
hampir pada titik kecepatan yang terbesar

K. AIRFOIL
Seperti di tunjukkan pada figure 2-3 , pada tekanan 14,54 p.s.i diatas airfoil.
Pengurangan tekanan dibanding dibawah airfoil 14,67 p.s.i memberikan perbe
daan sebesar 0.13 p.s.i. Perkalian 0.13 dengan 144 ( Jumlah dari square inches
bentuk wing) akan menghasilkan gaya angkat sebesar 18.72 pound. Sehingga
Dapat dilihat bahwa perbedaan tekanan sekecil itu menyilang pada permukaan
airfoil dapat menghasilkan gaya angkat yang sangat besar. Dengan batasan ,
Gaya angkat dapat meningkat dengan meningkatnya sudut angle of attac pada
Wing area, aliran kecepatan, atau kerapatan pada udara atau perubahan bentuk
Dari airfoil

K. AIRFOIL
1. ANGLE OF ATTACK
Sebelum memulai diskusi pada angle of attack dan efek efek pada airfoil, kita pertama
tama harus memperhatikan term “chord” dan “center of pressure”.

K. AIRFOIL
1. ANGLE OF ATTACK
(1) The Chord Line adalah suatu garis lurus yang menghubungkan leading edge
dan trailing edge pada airfoil itu.
(2) Chord adalah dimensi karakteristik dari airfoil .
(3) Mean-Camber garis adalah satu garis digambar/ditarik separuh jalan antara
yang bagian atas dan bawah permukaan . Kenyataannya, garis tali ini
menghubungkan akhir dari garis mean-camber.
(4) Bentuk dari mean-camber garis adalah sangat penting di (dalam) menentukan
karakteristik aerodinamika dari suatu bagian airfoil. Maksimum Chamber (
pengganti pada garis utama pada chord line ) dan penempatan dari maksimum
chamber membantu mengarahkan/menggambarkan bentuk dari mean-camber
garis. Jumlah ini dinyatakan pecahan atau persen dari dasar tali dimensi itu.
Typivcal kecepatan rendah airfoil mungkin punya suatu maksimum camber 4
persen hingga 40 persen di belakang dari leading edge.
(5) Ketebalan dan distribusi ketebalan dari profil adalah kekayaan yang penting
dari suatu bagian. penempatan dan Ketebalan yang maksimum dari ketebalan
maksimum menggambarkan ketebalan dan distribusi dari ketebalan dan
dinyatakan pecahan atau persen dari tali itu. Typical kecepatan rendah airfoil
mungkin punya suatu ketebalan yang maksimum dari 12 persen hingga 30
persen di belakang dari leading edge.

G. AIRFOIL
( 6) Radius Leading edge dari airfoil adalah jari-jari pembulatan yang diberikan
membentuk leading edge. radius dari lingkaran yang memusat sejajar tangen
leading edge chamber dan menghubungkan poin-poin tangensi dari bagian
atas dan bawah permukaan dengan leading edge. typical leading edge radius
adalah nol ( sudut mata pisau) 1 atau 2 persen.
( 7) Gaya angkat yang diproduksi oleh suatu airfoil adalah hasil gaya netto
yang tegaklurus dengan angin yang relatif (relative wind).
( 8) Drag yang terjadi pada suatu airfoil adalah hasil gaya netto yang paralel
dengan angin yang relatif.
( 9) Sudut serang (Angel of attack) adalah sudut antara garis tali dan angin
yang relatif. Sudut dari serang diberi notasi stenografi
1. ANGLE OF ATTACK

K. AIRFOIL

K. AIRFOIL
Setiap masing-masing bagian dari suatu Airfoil atau permukaan sayap, kekuatan/gaya yang kecil
selalu hadir kekuatan/gaya ini berbeda tarikan dan arahnya pada gaya apapun yang bertindak pada
didepan area lain atau dibelakang dari titik ini.
kemungkinan untuk tambahan semua gaya/kekuatan yang kecil secara mathematically,
dijumlahkan dan disebut gaya-resultan mengangkat.
Gaya-Resultan ini mempunyai tarikan, arah dan penempatan dan dapat diwakili sebagai
panah/garis vektor, seperti ditunjukkan figur 2-4.
Titik-Potong dari garis gaya-resultan
dengan garis tali (chord line) dari Airfoil
disebut garis-tekanan [center of pressure].
Garis-Tekanan (center of pressure)
berjalan/bergerak terus sepanjang airfoil
chord hingga perubahan angle of attack.
Seluruh kebanyakan dari penerbangan
mencakup, garis-tekanan (center of
pressure) bergerak maju dengan
meningkat/menambah angle of attack dan
kebelakang dengan mengurangi angle of
attack.

K. AIRFOIL
Efek dari meningkat/bertambahnya angle of attack pada center of
pressure ditunjukkan di (dalam) figur 2-5.

K. AIRFOIL
Tujuan dari penerapan vektor gaya ini adalah istilah
“pusat tekanan” atau “Center of Pressure” (CP). Pada
nilai tertentu dari angle of attack, CP adalah titik di
mana gaya resultan menyeberangi chord line. Titik ini
dinyatakan dalam persentase chord dari airfoil
tersebut. Sebuah CP pada 30% dari sebuah chord
yang panjangnya 60 inci adalah 18 inci dari bagian
belakang ujung sayap (trailing edge). Maka akan
terlihat bahwa seorang perancang pesawat akan
menempatkan sayap sehingga pusat tekanan (CP)
akan berada pada Center of Gravity (CG), pesawat
akan selalu seimbang. Kesulitan akan timbul karena
lokasi dari CP akan berubah sesuai dengan angle of
attack dari pesawat tersebut.
Pada sikap (attitude) pesawat yang normal, jika angle of attack ditambah maka CP
bergerak maju ke depan dan jika angle of attack dikurangi CP akan bergerak mundur ke
belakang

K. AIRFOIL
Perubahan angle of attack terhadap perubahan sikap pesawat terbang ,
hakekatnya angle of attack mempunyai banyak andil untuk menentukan life/
gaya angkat, terutama menjadi pertimbangan yang utama ketika merancang
airfoil
Properly rancangan/design airfoil , bertambah/peningkatan gaya angkat (lift)
seiring dengan bertambahnya/meningkatnya angle of attack.
Ketika angle of attack adalah meningkat/bertambah secara berangsur-
angsur ke arah positif angle of attack, peningkatan komponen gaya angkat
(lift) dengan cepat sampai ke suatu titik yang tertentu dan kemudian tiba-tiba
mulai jatuh (drop off) . Selama tindakan ini peningkatan komponen drag
secara pelan-pelan pada mulanya/awalnya dan kemudian dengan cepat
mulai mengangkat untuk jatuh.
Ketika angle of attack meningkat/bertambah pada sudut dari maksimum
gaya angkat (lift), titik buble telah terjangkau. Ini dikenal/diketahui sebagai
sudut genting (critical angle).
Ketika sudut genting/critical angle dicapai, udara yang mengalir
dipermukaan atas dari airfoil mulai burble atau berpusar. ini Berarti bahwa
udara mulai pecah sepanjang dari bagian atas (upper chamber line) pada
sayap.

K. AIRFOIL
Apa jadinya bila pada area tersebut berkurang tekanannya kini diisi oleh
udara turbulent (berpusar). Ketika ini terjadi, sejumlah gaya mengangkat (lift)
terjatuh (drop) dan Drag menjadi berlebihan.
Kekuatan dari gaya berat menggunakan dirinya sendiri, dan hidung dari
pesawat terbang jatuh (drops). Dengan begitu kita lihat bahwa titik pusar
(burble point) adalah sudut jatuh (stalling angle).
Ketika kita sudah melihat, distribusi dari gaya tekanan (di) atas airfoil
bervariasi dengan angle of attack.
Aplikasi dari gaya-resultan, yang [itu] adalah.
Garis-Tekanan (center of pressure), bervariasi dan selalu berhubungan.
dengan peningkatan sudutnya ini,
Garis-tekanan (center of pressure) bergerak maju dan sudutnya (anglenya)
bertambah
Garis-tekanan (center of pressure) bergerak mundur dan sudutnya
(anglenya) berkurang
Perjalanan yang yang tidak stabil dari garis-tekanan (center of pressure)
adalah karakteristik dari semua Airfoil

K. AIRFOIL
2. Angle of Incidence
Sudut tajam (Acute angle) pada tali sayap (wing chord) dengan membuat poros yang
membujur pada pesawat terbang disebut sudut masuk (angle of incident) ( figure 2-6), atau
sudut pada sayap menentukan. Sudut masuk (angle of incidence) dalam banyak kasus
adalah suatu yang ditetapkan/perbaiki, sudut terpasang. Ketika leading adge dari sayap
adalah lebih tinggi dibanding trailing edge, sudut masuk (angle of incident) disebut positif.
Sudut masuk (angle of incident) adalah negatif ketika leading edge lebih rendah dari trailing
edge pada sayap itu.

K. AIRFOIL
3. Wing Area
Area sayap (Wing area) di/terukur dalam satuan square feet dan meliputi
part/bagian luar badan pesawat terbang. Sayap area (Wing area) adalah cukup
diuraikan seperti area bayang-bayang sayap pada tengah bulan. Ditunjukkan
bahwa gaya angkat (Lift) dan gaya hambat (Drag) bertindak pada suatu sayap
(wing) adalah dengan kasar sebanding pada area sayap. Maknanya ini bahwa
jika area sayap dilipat-tigakan, gaya mengangkat dan menghambat dilipat-
tigakan.
4. Shape of the airfoil.
Bentuk dari Airfoil menentukan jumlah turbulance atau gesekan kulit (Skin)
yang akan dihasilkan. Bentuk dari suatu sayap konsekwen mempengaruhi
efisiensi dari sayap
Properties Airfoil berbeda dengan sayap atau properties pesawat terbang oleh
karena efek dari platform sayap itu. Suatu sayap mungkin punya berbagai
bagian Airfoil dari root ke tip, taper, twist, dan sweepback
Properties hasil sifat sifat gaya dari sayap ditentukan oleh aksi dari tiap
bagian sepanjang span (lebar rentangan/lebar sayap)

K. AIRFOIL
Turbulence dan Skin friction dikendalikan sebagian besar oleh perbandingan
kehalusan (Fineness ratio) , yang mana digambarkan sebagai perbandingan/ratio
Chord of aerofoil pada ketebalan yang maksimum
Jika sayap mempunyai suatu perbandingan kehalusan yang tinggi, merupakan
suatu sayap yang sangat tipis.
Suatu sayap yang tebal mempunyai suatu perbandingan kehalusan yang rendah
Suatu sayap dengan suatu perbandingan kehalusan yang tinggi menghasilkan
sejumlah besar skin friction.
Suatu sayap dengan suatu perbandingan kehalusan yang rendah menghasilkan
sejumlah besar turbulance
Jauh lebih baik sayap adalah berkompromi antara dua ekstrim ini untuk
memegang/menjaga kedua-duanya pergolakan (turbulance) dan friksi kulit (
skin friction) persis sama benar minimumnya.

K. AIRFOIL
Efisiensi pada sayap di/terukur dalam kaitan dengan ratio perbandingan gaya
angkat (lift) atas gaya hambat (drag) ( L/D) .
Perbandingan ini bervariasi terhadap angle of attack tetapi menjangkau pada
nilai maksimumnya yang terbatas khususnya pada angle of attack.
Pada sudut ini, sayap telah mencapai efisiensi yang maksimum nya.
Bentuk dari Airfoil adalah faktor yang menentukan angle of attack di mana
sayap diharapkan memperoleh hasil yang paling efisien, dan juga menentukan
derajat tingkat dari efisiensi.
Riset telah menunjukkan bahwa Airfoil paling efisien untuk penggunaan umum
mempunyai ketebalan yang maksimum sekitar sepertiga ke belakang leading
edge dari sayap itu.
High Lift Wings dan High Lift Devices untuk sayap-sayap telah berkembang
dengan bentuk airfoil untuk menghasilkan efek efek yang diinginkan agar
jumlah daya angkat yang produksi oleh suatu bentuk airfoil akan meningkat
dengan suatu peningkatan pada kelengkungan wing

K. AIRFOIL
Camber mengacu pada lengkungan dari suatu bentuk airfoil di atas dan dibawah garis tali
permukaan ( the chord line surface). Kelengkungan bagian atas mengacu pada bidang
permukaan atas , Kelengkungan bagian bawah mengacu pada bidang dipermukaan bawah
artinya kelengkungan garis rata dari bagian itu. Kelengkungan adalah positif ketika
keberangkatan dari garis tali keluar, dan negatif ketika garis tali kedalam. Seperti itu, High
Lift Wing mempunyai positif kelengkungan yang besar pada kondisi yang sama dengan
terus meningkat kelengkungan yang bagian atas daripada permukaan bagian bawah.
Wing Flap penyebab suatu sayap yang biasa untuk mendekati kondisi sama ini dengan
terus meningkatnya kelengkungan bagian atas dan dengan menciptakan kelengkuan
bagian bawah negatif . Hal Ini juga diketahui bahwa besarnya wingspan dapat dibandingkan
pada tali (Chord), semakin besar gaya angkat yang diperoleh. Perbandingan ini disebut
kelancipan (Aspect Ratio). Yang lebih tinggi kelancipan (Aspect Ratio), semakin besar gaya
angkatnya. Kendati manfaat dari suatu peningkatan kelancipan (Aspect Ratio) itu telah
ditemukan , batasan yang definitif itu menjadi pertimbangan pada struktural dan gaya
hambat (drag) nya.
Pada sisi lain, suatu bentuk airfoil yang dengan sempurna diefektifkan dan menawarkan
hambatan udara yang kecil/sedikit kadang-kadang tidak mempunyai tenaga pengangkatan
yang cukup untuk mengangkat pesawat dari tanah. Seperti itu, pesawat terbang yang
modern mempunyai bentuk airfoil yang membentur suatu medium ekstrim, dengan bentuk
bermacam-macam menurut kebutuhan pesawat terbang di mana itu dirancang.

K. AIRFOIL
Konstruksi sayap, untuk mendapatkan aksi gaya yang lebih besar dari beratnya,
dilakukan dengan membentuk sayap sedemikian rupa sehingga mengambil keuntungan
dari reaksi udara terhadap hukum fisika tertentu dan juga membuat dua aksi dari massa
udara, yaitu: tekanan secara positif aksi daya angkat dari aliran udara di bawah sayap
dan tekanan negatif dari aksi aliran udara di atas sayap.
Ketika aliran udara menabrak permukaan bawah sayap yang relatif datar sewaktu
pesawat didongakkan dengan sudut tertentu, maka udara akan dipaksa untuk bergerak
ke bawah dan menghasilkan reaksi ke atas dengan gaya angkat positif, di saat yang
sama aliran udara yang menabrak bagian atas dari lengkungan leading edge sayap
akan dibelokkan ke atas. Dengan kata lain, sebuah bentuk sayap yang membuat aksi
pada udara dan menekannya ke bawah akan membuat reaksi yang sama dari udara,
yang menekan sayap ke atas. Jika sayap dibentuk sedemikian rupa sehingga
menghasilkan daya angkat (lift) yang lebih besar dari berat pesawat itu sendiri, pesawat
itu akan terbang.
Bagaimanapun, jika semua daya angkat yang dibutuhkan bisa didapatkan dari
membelokkan udara oleh permukaan bagian bawah sayap, maka sebuah pesawat hanya
membutuhkan sebuah sayap yang datar seperti sebuah layangan.

K. AIRFOIL
Hal ini, tentunya, bukanlah hal yang benar, dalam beberapa kondisi, aliran udara yang kacau yang bersirkulasi di
trailing edge dari sayap dapat mengakibatkan pesawat kehilangan daya angkat dan kecepatan.
Keseimbangan dari daya angkat yang dibutuhkan untuk mendukung pesawat datang dari aliran udara di atas
sayap. Inilah kuncinya penerbangan. Kenyataan bahwa sebagian besar daya angkat adalah hasil dari aliran udara
di atas sayap, harus benar-benar dipahami untuk meneruskan pelajaran penerbangan ini.
Tidak akan ada akurat atau membuat lebih mudah, untuk membuat persentase daya angkat yang dibangkitkan
oleh bagian atas airfoil dibandingkan dengan yang didapat dari bagian bawah airfoil.
Hal ini karena tidak ada nilai konstan dan akan bervariasi, bukan hanya karena kondisi penerbangan, tapi juga
karena berbagai rancangan sayap.
Harus dimengerti bahwa airfoil yang berbeda akan mempunyai karakteristik yang berbeda pula. Beribu-ribu airfoil
telah di tes di terowongan angin dan di penerbangan yang sesungguhnya, tapi tak ada sebuah pun airfoil yang
bisa dipakai di semua kebutuhan penerbangan. Berat, kecepatan dan keperluan dari setiap pesawat akan
membedakan bentuk bangun dari airfoil tersebut. Sudah dipelajari bertahun-tahun yang lalu, bahwa airfoil yang
paling efisien untuk memproduksi daya angkat adalah bentuk cekung di permukaan bawah sayap. Kemudian
diketahui bahwa rancangan ini mengorbankan terlalu banyak kecepatan ketika membuat daya angkat, dan tidak
cocok untuk penerbangan dengan kecepatan tinggi. Juga menarik untuk dicatat, bahwa pada waktu melalui
perjalanan waktu ilmu rekayasa, jet terbaru dengan kecepatan tinggi dapat mengambil keuntungan dari
karakteristik daya angkat yang tinggi dari cekungan airfoil. Leading edge (Krueger) flaps dan trailing edge (Fowler)
flaps ketika dikeluarkan dari struktur dasar sayap, secara harfiah mengubah bentuk airfoil kembali pada bentuk
klasik cekung, yang membuat daya angkat lebih pada kecepatan rendah.
Di lain sisi, sebuah airfoil yang streamline sempurna dan mempunyai tahanan angin yang rendah, kadang-kadang
tidak memiliki cukup daya angkat untuk mengangkat pesawat dari permukaan bumi. Jadi pesawat modern
memiliki airfoil yang rancangannya sangat ekstrim, dengan bentuk berbeda berdasarkan untuk keperluan apa
pesawat itu dirancang. Gambar berikut memperlihatkan beberapa bentuk airfoil.

K. AIRFOIL

L. CENTER OF GRAFITY
Gravity adalah gaya tarik yang menuju/tendensi ke bawah semua badan ke lapisan
pusat bumi. Pusat gravitasi mungkin diperlakukan sebagai suatu titik di mana semua
berat/beban dari pesawat terbang dipusatkan. Jika pesawat terbang telah didukung ada
pusat gravitasi yang tepat , itu akan menyeimbangkan didalam posisi apapun.
Pusat gravitasi menjadi penting yang utama di dalam suatu pesawat terbang, Karena
posisi nya mempunyai suatu ketegasan besar untuk stabilitas. Pusat gravitasi ditentukan
oleh umumnya perancangan pesawat terbang [itu]. Perancang menaksir berapa banyak
garis-tekanan akan bepergian. Ia kemudian menentukan pusat gravitasi (center of
grafity) di depan garis-tekanan (center of pressure) untuk disesuaikan kecepatan
penerbangan dalam rangka menyediakan suatu saat/momen pemugaran/perpindahan
yang cukup untuk reaksi keseimbangan.
Karena Center of Gravity adalah titik yang tetap pada tempatnya, maka telah terbukti
bahwa pada saat angle of attack bertambah, Center of Lift (CL) bergerak maju di depan
Center of Gravity, membuat gaya yang cenderung menaikkan hidung pesawat atau
cenderung menaikkan angle of attack ke nilai yang lebih tinggi
Di sisi lain, jika angle of attack dikurangi, Center of Lift (CL) bergerak ke belakang dan
cenderung banyak mengurangi angle of attack. Di sini terlihat, bahwa airfoil yang umum
adalah tidak stabil (unstable) dan sebuah alat tambahan seperti permukaan ekor yang
horisontal, perlu ditambahkan untuk membuat pesawat seimbang secara longitudinal.

L. CENTER OF GRAFITY
Keseimbangan pesawat dalam sebuah penerbangan bergantung pada posisi relatif
Center of Gravity (CG) dan Center of Pressure (CP) dari airfoil. Pengalaman telah
memperlihatkan bahwa pesawat dengan Center of Gravity di sekitar 20 persen dari
chord sayap dapat dibuat untuk menyeimbangkan pesawat dan terbang dengan
memuaskan. Sayap yang meruncing (tapered) mewakili berbagai macam bentuk chord
sayap sepanjang sayap (wing span). Hal yang lain kemudian menjadi penting untuk
menentukan dari beberapa bentuk chord bagaimana menyatakan titik keseimbangan.
Chord ini yang dikenal dengan Mean Aerodynamic Chord (MAC), biasanya didefinisikan
sebagai chord dari sayap khayalan yang untapered, yang akan mempunyai karakteristik
Center of Pressure yang sama seperti sayap sebenarnya.
Muatan pesawat dan penyebaran berat juga mempengaruhi Center of Gravity dan
menyebabkan gaya tambahan yang pada gilirannya mempengaruhi keseimbangan
pesawat.

M. THRUST AND DRAG.
Suatu pesawat terbang sedang terbang terus menjaga keseimbangan gaya gaya yang
bekerja . Benar-Benar, konflik yang tidak dapat dihindari kendengaranya, tetapi kunci
semua konfigurasi/manuver yang dilakukan di udara. Tidak ada apapun misterius disekitar
gaya gaya ini, Gaya gaya tersebut dapat di identifikasi dan dikenal. Arah di mana gaya gaya
bertindak dapat dihitung dan pesawat terbang itu sendiri adalah dirancang tersedia
keuntungan dari tiap type penerbangannya.
Dalam semua jenis penerbangan, kalkulasi penerbangan didasarkan dengan ketertarikan
dan arah pada empat gaya : berat/beban (weight), mengangkat (lift), menghambat (drag),
dan Dorong (Thrust) see figure 2-7

M. THRUST AND DRAG.
BERAT/BEBAN (WEIGHT) adalah dari gaya berat yang bertindak mengarah ke
bawah atas semua hal yang berada di pesawat terbang itu, seperti pesawat
terbang itu sendiri, crew, bahan bakar, dan muatan.
MENGANGKAT (LIFT) tindakan dengan tegak lurus dan kerjanya berlawanan dari
effect berat/beban.
MENGHAMBAT (DRAG) adalah suatu kekuatan penghalang yang mundur dan
disebabkan oleh gangguan dari airflow oleh sayap-sayap, badan pesawat terbang,
dan object yang menonjol.
DAYA DORONG (THRUST) yang diproduksi oleh powerplant adalah gaya kedepan
yang mengalahkan kekuatan dari drag
Catatan bahwa empat gaya ini adalah hanya di (dalam) menyempurnakan
keseimbangan ketika pesawat terbang lurus dan tingkat penerbangan yang
tidak dipercepat. Kekuatan dari gaya mengangkat dan gaya menghambat
adalah mengarahkan hasil dari hubungan diantara angin yang relatif (relative
wind) dan pesawat terbang. Kekuatan dari mengangkat selalu bertindak
tegaklurus terhadap angin yang relatif (relative wind), dan kekuatan dari
menghambat selalu bertindak paralel terhadap angin yang relatif (relative
wind) dan ke arah yang sama. Gaya gaya itu adalah benar-benar komponen
yang diproduksi suatu resultan gaya angkat pada sebuah wing seperti
ditunjukkan di figur 2-8.

M. THRUST AND DRAG.

Berat/Beban mempunyai suatu hubungan yang terbatas dengan gaya
angkat (Lift), dan daya dorong (thrust) dengan daya hambat (Drag).
Hubungan ini adalah sungguh sederhana, tetapi sangat penting di
(dalam) pemahaman ilmu gaya udara dari terbang. Seperti dinyatakan
sebelumnya, mengangkat adalah kekuatan yang menaik sedang
terbang bertindak tegaklurus terhadap angin relatif [relative wind].
Daya angkat (Lift) diperlukan untuk menetralkan berat/beban pesawat
terbang, yang disebabkan dari daya berat bertindak pada massa dari
pesawat terbang itu. Berat/Beban ini memaksa tindakan mengarah ke
bawah melalui suatu titik yang disebut pusat gravitasi [center of
gravity)] yang mana menjadi titiknya pokok di mana semua
berat/beban dari pesawat terbang dianggap sebagai dipusatkan.
Ketika daya angkat didalam keseimbangan dengan daya berat/beban,
pesawat terbang bukan tidak kehilangan ketinggian

Jika daya angkat menjadi berkurang dari beban, Pesawat terbang akan
kehilangan ketinggiannya. Ketika gaya angkat adalah lebih besar dari
berat/beban, Pesawat terbang akan memperoleh tambahan
ketinggian.Daya hambat harus diperdaya dalam urutan untuk pesawat
terbang dapat berpindah;gerak, adalah penting untuk memperoleh Daya
angkat. Untuk mengalahkan Daya hambat (drag) dan pesawat terbang
dapat berpindah/bergerak kedepan, kekuatan yang lain adalah penting.
Kekuatan ini adalah daya dorong. Daya dorong berasal dari propulsi jet
atau dari suatu baling-baling dan kombinasi mesin/motor. Pancaran teori
dorongan didasarkan pada Newton'S Third Law Of Motion/Hukum Gerak
Ketiga Newton yang untuk tiap-tiap tindakan ada sesuatu kesamaan dan
reaksi kebalikan. Sebagai contoh, suatu senapan ketika peluru tampil ke
depan reaksi senapan kebelakang. Mesin/Motor turbin menyebabkan
suatu massa dari udara untuk dipindahkan mundur pada percepatan yang
tinggi yang menyebabkan suatu reaksi maju menggerakkan pesawat
terbang itu.

Pada Propeller/Engine kombinasi, baling-baling adalah benar-benar dua atau
lebih airfoil yang berputar menjulang pada atas suatu poros mendatar. Gerakan
dari blade melalui udara menghasilkan gaya angkat yang serupa pada wing,
tetapi tindakan / perlakuannya arahnya horisontal, menarik kedepan pesawat
terbang itu.
Sebelum pesawat terbang mulai untuk bergerak, daya dorong harus digunakan.
selanjutnya untuk bergerak dan memperoleh kecepatan , sampai daya dorong dan
gaya hambat (drag) adalah sama. Dalam rangka memelihara suatu kecepatan
yang mantap, daya dorong dan daya hambat (drag) harus sama, sama halnya
daya angkat (Lift) dan berat/beban (Weight) harus sama untuk penerbangan
horisontal.
Kita sudah melihat bahwa terus meningkatkan gaya angkat maknanya bahwa
pesawat terbang bergerak ke atas, sedangkan menurunkan gaya angkat
sedemikian sehingga menyebabkan pesawat terbang kehilangan ketinggian.
Suatu aturan yang serupa berlaku bagi dua daya dorong dan daya hambat. Jika
rpm dari mesin/motor dikurangi, daya dorong dikurangi, dan pesawat terbang
melambat. Sepanjang daya dorong kurang dari daya hambat (drag), pesawat
terbang perjalanannya semakin pelan-pelan sampai kecepatan nya adalah tidak
cukup untuk mendukung di udara.

Demikian juga, jika rpm dari mesin/motor ditingkatkan, daya dorong
menjadi lebih besar dari daya hambat, dan kecepatan dari pesawat terbang
bertambah. Sepanjang daya dorong melanjut untuk lebih besar dari daya
hambat, pesawat terbang melanjut untuk mempercepat. Ketika daya
hambat sama daya dorong , pesawat terbang akan terbang pada suatu
kecepatan yang mantap.
Gerak nisbi di udara atas suatu object bahwa hasil daya angkat juga
menghasilkan daya hambat. Daya Hambat adalah perlawanan udara
pada object yang ber/gerakkan dilaluinya. Jika suatu pesawat terbang
sedang terbang pada suatu tingkatan kasar tertentu, daya angkat
tindakan tegak lurus juga mendukung sementara daya drag secara
horisontal tetap memegang/menjaganya kembali. Total jumlah daya
hambat (drag) suatu pesawat terbang terdiri dari dari banyak daya
hambat, , kita akan hanya mempertimbangkan tiga hal- PARASIT
DRAG, PROFIL DRAG, DAN INDUCED DRAG.

Parasit Drag terdiri dari sebagai suatu kombinasi dari banyak Daya
Hambat yang berbeda. Obyek Manapun yang diarahkan pada suatu
pesawat terbang menawarkan beberapa resistansi di udara, dan
semakin banyak object di airstream, semakin besar parasit drag.
Sedang parasit drag dapat dikurangi dengan mengurangi /
menurunkan banyaknya bagian berlebih agar sedikit praktis dan
lurus/ramping bentuknya, skin friction adalah jenis parasit drag paling
sukar untuk dikurangi. Tidak ada permukaan dengan sempurna
kelembutannya. Bahkan permukaan machined ketika diperiksa di
bawah perbesaran mempunyai suatu penampilan yang tidak seimbang.
Permukaan yang kasar ini membelokkan udara mendekati permukaan
yang menyebabkan resistansi untuk memperlancar airflow. Skin Friction
dapat dikurangi dengan penggunaan penghapusan dan Amplas yang
menghaluskan kepala paku-keling (Rivet), kekasaran, dan
ketidakteraturan yang lain. Profil Drag mungkin mempertimbangkan
parasit drag pada bentuk airfoil itu. Berbagai komponen dari parasit
drag adalah semua sama sifatnya sebagai Profil Drag.

Perlakuan pada airfoil yang memberi daya angkat juga menyebabkan induced drag. Ingat
bahwa tekanan di atas sayap adalah kurang pada saat diangkasa, dan tekanan dibawah
sayap memadai/sama dengan atau lebih besar dari tekanan udara. Cairan selalu
berpindah;gerakkan dari tekanan tinggi ke arah tekanan rendah, ada suatu Spanwise (lebar
sayap) bergerak diudara dari dasar pada sayap luar dari badan pesawat terbang dan
menaik di sekitar ujung sayap [itu]. Arus udara ini mengakibatkan " spillage" (di) atas ujung
sayap, dengan demikian membentuk suatu pusaran dari udara dinamakan A Vortex (
menggambarkan 2-9). Udara dibidang atas permukaan mempunyai suatu kecenderungan
untuk pindah ke arah badan pesawat terbang dan mulai menghilang di trealing edge. Angin
ini membentuk suatu pusaran air yang yang serupa di bagian dalam dari trailing edge pada
sayap itu. Vortices ini meningkatkan drag , oleh karena dapat menyebabkan/menghasilkan
turbulansi, dan mendasari terbentuknya Induced drag.

Sama halnya daya angkat bertambah/meningkat dengan meningkatnnya angle of
attack, Induced drag juga meningkat/kan seperti meningkatnya angle of attack
menjadi lebih besar. Ini terjadi sebab angle of attack ditingkatkan, ada suatu beda
tegangan yang lebih besar antara puncak dan alas dari sayap itu. Penyebab ini
lebih tajam dari vortices yang tersedia, sehingga menghasilkan lebih turbulansi dan
lebih induced drag.
Kapan saja suatu pesawat terbang berubah sikap nya, harus berpaling satu
atau lebih pada tiga sumbu. Gambar 2-10 menunjukan ke tiga sumbu,
yangmana berbentuk garis khayal yang melintas pusat dari pesawat terbang
itu.Sumbu dari suatu pesawat terbang dapat diperlakukan sebagai poros sumbu
yang khayal di sekitar yang mana putaran pesawat terbang seperti suatu
roda/kemudi. Di pusat, di mana semua tiga sumbu tumpang tindih, masing-
masing adalah tegaklurus pada dua yang lainnya . Poros yang meluas menurut
panjang melalui/sampai badan pesawat terbang dari hidung hingga ekor disebut
poros yang membujur (Longitudinal axis). Poros yang meluas bersilang-silang,
dari ujung sayap ke ujung sayap, adalah poros yang cabang samping (Lateral
axis). Poros yang lewat melalui/sampai pusat, dari atas sampai ke bawah,
disebut poros yang vertikal (Vertical axis).
N. AXES OF AN AIRCRAFT

Mengisyaratkan tentang poros yang membujur (Longitudinal axis) menyerupai
gulungan dari suatu kapal dari sisi ke sisi. Sesungguhnya, nama yang digunakan
di (dalam) gambarkan gerakan tentang suatu sumbu tiga pesawat terbang adalah
terminologi mula-mula di bidang nautika. Mereka telah (menjadi) menyesuaikan
diri dengan - istilah menurut ilmu penerbangan oleh karena persamaan dari
mengisyaratkan antara suatu pesawat terbang dan suatu kapal.
Seperti itu, gerakan tentang poros yang membujur (Longitudinal axis) disebut
gulungan (Roll); gerakan sepanjang yang cabang samping ( crosswing) poros
(Lateral axis) disebut melempar (Pitch). Akhirnya, suatu pesawat terbang
menggerak-gerakkan poros vertikal nya (vertical axis) adalah disebut
penyimpangan (Yaw). Ini adalah suatu gerak horisontal dari hidung dari pesawat
terbang itu. Roll, Pitch, dan Yaw - adalah gerakan yang dibuat pesawat terbang
pada membujur (longitudinal), cabang samping (Lateral), dan sumbi vertikal-
dikendalikan dengan tiga permukaan kendali. Gulungan (Roll) diproduksi oleh
kemudi guling (Aileron), yang ditempatkan; terletak di tepi dari sayap-sayap itu.
Pitch dilakukan oleh elevator, bagian belakang dari perakitan ekor horisontal.
Penyimpangan (Yawing) dikendalikan dengan kemudi, bagian belakang dari itu
perakitan ekor vertikal.

O. STABILITY AND CONTROL
Suatu pesawat terbang harus mempunyai stabilitas cukup untuk memelihara
suatu jalur penerbangan seragam dan memulihkan dari berbagai gaya yang
merepotkan. Juga, mencapai jauh lebih baik capaian, pesawat terbang harus
mempunyai tanggapan yang sesuai bergeraknya kendali .
Tiga terminologi yang nampak di (dalam) diskusi yang manapun dari stabilitas
dan kendali adalah: ( 1) Stabilitas, ( 2) cara menggerakkan, dan ( 3)
controllability. Stabilitas adalah karakteristik dari suatu pesawat terbang yang
menuju/tendensi menyebabkan ia terbang (lepas tangan) lurus/langsung dan
sesuai level jalur penerbangan. Cara Menggerakkan adalah kemampuan dari
suatu pesawat terbang untuk diarahkan sepanjang suatu diinginkan jalur
penerbangan dan untuk melawan stresses dikenakan. Controllabilitas adalah
mutu dari tanggapan dari suatu pesawat terbang atas perintah pilot
selagi/sedang bermanuver pesawat terbang .

1. Static Stability
Suatu pesawat terbang adalah dalam keadaan keseimbangan ketika pen;jumlahan
dari semua gaya bertindak pada pesawat terbang dan semua pada waktu
memadai;sama dengan nol. Suatu pesawat terbang di (dalam) keseimbangan
tidak mengalami apapun akselerasi, dan pesawat terbang melanjut kondisi yang
mantap terhadap penerbangannya. Suatu hembusan keras dari angin atau suatu
pembelokan dari kendali mengganggu keseimbangan [itu], dan pesawat terbang
mengalami akselerasi dalam kaitan dengan keadaan tak seimbang dari
saat/momen atau kekuatan.
Ke tiga jenis stabilitas yang statis digambarkan oleh karakter dari pergerakan yang
mengikuti beberapa gangguan dari keseimbangan. Stabilitas statis positif ada
ketika obyek yang diganggu menuju ke untuk kembali ke keseimbangan. Stabilitas
statis negatif atau ketidakstabilan statis ada ketika obyek yang diganggu menuju ke
untuk melanjut di arah dari gangguan. Stabilitas statis netral ada ketika obyek yang
diganggu tidak punya kecenderungan untuk kembali[kan maupun melanjut di arah
penggantian/jarak, tetapi sisa di (dalam) keseimbangan di arah dari gangguan. Tiga
ini jenis stabilitas digambarkan di (dalam) figur 2-11.

2. Dynamic Stability
Sementara stabilitas yang statis berhadapan dengan kecenderungan dari
suatu badan yang dipindahkan untuk kembali ke keseimbangan, stabilitas
yang dinamis berhadapan dengan menghasilkan gerakan berapa lama
kemudian. Jika suatu obyek diganggu dari keseimbangan, waktunya dari
menghasilkan gerakan menggambarkan stabilitas yang dinamis dari menolak.
Secara umum, suatu obyek mempertunjukkan stabilitas yang dinamis positif
jika amplitudo dari pengurangan gerakan berapa lama kemudian. Jika
amplitudo dari peningkatan gerakan berapa lama kemudian, obyek dikatakan
kepada menguasai ketidakstabilan yang dinamis. Pesawat terbang apapun
harus mempertunjukkan derajat tingkat yang diperlukan dari stabilitas yang
dinamis dan statis. Jika suatu pesawat terbang telah dirancang dengan
ketidakstabilan yang statis dan suatu cepat tingkat ketidakstabilan yang
dinamis, pesawat terbang akan sangat sulit, jika tidak mustahil, terbang. Pada
umumnya, stabilitas yang dinamis positif diperlukan di (dalam) suatu pesawat
terbang mendisain untuk mencegah yang tak dapat disetujui dilanjutkan
goyangan dari pesawat terbang itu.

3. Longitudinal Stability
Ketika suatu pesawat terbang mempunyai suatu kecenderungan untuk [menyimpan/pelihara] suatu angle of
attack yang tetap dengan references pada relative wind itu , ketika tidak cenderung untuk menurunkan
hidung nya dan menyelam atau mengangkat hidung nya dan stall- konon untuk mempunyai stabilitas
memanjang. Stabilitas memanjang mengacu pada gerakan pitch. Alat penstabil yang horisontal adalah
permukaan yang utama yang mengendalikan stabilitas memanjang. Tindakan dari alat penstabil tergantung
pada kecepatan dan angle of attack dari pesawat terbang itu. Gambar 2-12 menggambarkan kontribusi dari
ekor mengangkat ke stabilitas. Jika pesawat terbang ber;ubah angle of attacknya, suatu perubahan di
(dalam) mengangkat berlangsung di pusat aerodinamika ( garis-tekanan) dari itu alat penstabil horisontal.

Di bawah kondisi-kondisi yang tertentu tentang kecepatan, beban, dan angle of
attack, alir udara (di) atas alat penstabil yang horisontal menciptakan suatu
kekuatan yang menaikkan ekor ke atas atau bawah. ketika kondisi-kondisi
sedemikian hingga airflow menciptakan gaya sama naik turun, gaya tersebut di
(dalam) keseimbangan. Kondisi ini adalah pada umumnya ditemukan di (dalam)
penerbangan tingkatan di (dalam) udara menenangkan .
4. Directional Stability
Stabilitas tentang poros yang vertikal adalah dikenal sebagai stabilitas directional.
Pesawat terbang harus dirancang sedemikian sehingga ketika penerbangan
lurus/langsung yang tersisa atas mengarahkan secara kasar kesempatan pilot
mengambil tangan nya dan kaki mulai mengkendali . Jika suatu pesawat terbang
memulihkan secara otomatis dari suatu meluncur, [itu] telah (menjadi) dengan baik
dirancang dan menguasai timbangan directional baik. Alat penstabil yang vertikal
adalah permukaan yang utama yang mengendalikan stabilitas directional. Seperti
ditunjukkan di (dalam) figur 2-13, ketika suatu pesawat terbang adalah sideslip atau
menyimpang, ekor yang vertikal mengalami suatu perubahan di (dalam) angle of
attack dengan suatu menghasilkan perubahan di (dalam) mengangkat untuk menjadi
tidak dikacaukan dengan mengangkat yang diciptakan oleh sayap. Perubahan di
(dalam) mengangkat, atau sisi gaya, pada ekor yang vertikal menciptakan suatu
menyimpang saat/momen tentang pusat gravitasi yang menuju ke untuk kembali[kan
pesawat terbang ke jalur penerbangan asli nya.

Sweptback sayap-sayap membantu di (dalam) stabilitas yang directional. Jika
pesawat terbang yawing dari arah nya dari penerbangan, sayap yang mana
adalah lebih jauh di depan menawarkan lebih Drag dibanding sayap yang di
belakang. Efek dari drag ini adalah untuk menahan sayap yang lebih jauh di
depan, dan untuk biarkan sayap yang lain menyusul ketinggalan.
Stabilitas directional adalah juga membantu dengan penggunaan besarnya suatu
sirip di belakang dan panjangnya badan pesawat terbang. Mach angka-angka
yang tinggi dari penerbangan supersonik mengurangi kontribusi dari ekor vertikal
ke stabilitas yang directional. Untuk menghasilkan memerlukan stabilitas
directional pada Mach angka-angka yang tinggi, suatu area ekor vertikal sangat
besar mungkin perlu. yang mengenai sirip perut ( Perut) sirip mungkin
ditambahkan sebagai suatu kontribusi tambahan ke stabilitas yang directional.

5.Lateral Stability
Kita sudah melihat bahwa anggukan/Pitcing adalah gerakan pada poros cabang samping
(Lateral axis) pesawat terbang dan Yawing adalah gerakan pada poros vertikal (vertikal axis).
Gerakan tentang membujur ( bagian depan & belakang) poros (Longitudinal axis) adalah
suatu samping (lateral) atau gerakkan menggulung(Rolling) . Kecenderungan untuk kembali
ke sikap yang asli dari gerakan seperti disebut stabilitas melebar (Lateral Stability).
Stabilitas melebar (lateral stability) dari suatu pesawat udara melibatkan pertimbangan dari
saat/moment menggulung (rolling) dalam kaitan dengan sideslip. Suatu sideslip menuju ke
untuk menghasilkan kedua-duanya suatu bergulung (rolling) dan suatu menyimpang
(yawing) gerakan. Jika suatu pesawat udara mempunyai suatu saat/momen bergulung
(rolling) yang yang baik, suatu sideslip akan [tuju/ cenderung] untuk kembali[kan pesawat
udara persis sama benar level sikap penerbangan.
Prinsip contribusi Permukaan yang mendukung stabilitas melebar (Lateral stability) dari
suatu pesawat udara adalah sayap . Efek dari geometris dihedral ( menggambarkan 2-14)
dari suatu sayap adalah suatu kontribusi yang kuat ke stabilitas melebar (Lateral Stability).
Seperti ditunjukkan di (dalam) figur 2-14, suatu sayap dengan pengembangan dihedral
saat/momen bergulung yang stabil dengan sideslip. Dengan angin yang relatif dari sisi,
sayap ke dalam angin adalah tergantung kepada suatu peningkatan angle of attack dan
pengembangan suatu peningkatan di (dalam) daya angkat (Lift) . Sayap [men]jauh dari
angin adalah tergantung kepada suatu penurunan angle of attack dan pengembangan lebih
sedikit daya angkat (lift). Perubahan di (dalam) effect mengangkat pada saat bergulung
(rolling) moment tendensi menaikkan windward wing .

5.Lateral Stability

Ketika suatu sayap disweptback, yang efektif dihedral meningkat/kan dengan cepat
dengan suatu perubahan di koefisien daya angkat dari sayap itu. Sweptback adalah
sudut antara satu baris tegaklurus pada badan pesawat terbang memusat garis dan
perempat dari tiap section /bagian sayap airfoil . Sweptback di (dalam) kombinasi
dengan dihedral menyebabkan pengaruh dihedral berlebihan. Sebagai ditunjukkan di
(dalam) figur 2-15, pesawat terbang sayap swept di sideslip mempunyai sayap yang
ke dalam angin yang beroperasi dengan suatu efektif penurunan sweepback, sedang
sayap ke luar dari angin sedang beroperasi dengan suatu peningkatan yang efektif di
(dalam) sweptback.
Sayap ke dalam angin dikembang;kan lebih mengangkat, dan sayap ke luar dari
angin dikembang;kan lebih sedikit mengangkat. Ini menuju ke/untuk menyimpan
kembali pesawat terbang persis sama benar tingkat sikap penerbangan. Jumlah
efektif dihedral diperlukan untuk menghasilkan kualitas penerbangan memuaskan
bervariasi sangat dengan jenis dan tujuan dari pesawat terbang itu. Secara umum,
yang efektif dihedral dijaga rendah, gulungan (Rolling) yang tinggi dalam kaitan
dengan sideslip dapat menciptakan permasalahan. berlebihan Dihedral efek dapat
mendorong kearah gulungan (Roll),kesulitan kumudi rudder saat koordinasi (dalam)
menggulung (Rolling manuvering) atau menempatkan permintaan ekstrim untuk
menggerakkan pengemudian-lintang selama crosswind, tinggal landasan dan
mendaratkan.

Kendali adalah tindakan yang diambil membuat pesawat terbang [adalah]
mengikuti manapun jalur penerbangan yang diinginkan. Ketika suatu pesawat
terbang disebut dapat diawasi, ini berarti bahwa jawaban dengan mudah dan
dengan segera bergeraknya kendali . Permukaan kendali yang berbeda
digunakan untuk kendali pesawat terbang tentang masing-masing dari tiga sumbu.
Ber/Gerakkan permukaan kendali pada [atas] suatu pesawat terbang ber;ubah
airflow (di) atas permukaan pesawat terbang. Ini, pada gilirannya, menciptakan
perubahan dalam pertimbangan dari gaya/daya akting untuk menyimpan/pelihara
pesawat terbang yang terbang lurus/langsung dan setingkat.

Basic mafppu

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Semelhante a Basic mafppu

Semelhante a Basic mafppu (20)

Mais de Katoning Wetan

Mais de Katoning Wetan (12)

Último

Último (20)

Basic mafppu