Pernahkah Anda
bertanya, mengapa pesawat terbang bisa terbang di udara? Adakah sesuatu yang
salah dengan hukum gravitasi Mr. Newton? Bukankah segala sesuatu yang tidak
digantung dan tidak nempel ke tanah harus jatuh kembali ke tanah?
Weight
Setiap sesuatu yang
menempati ruang, memiliki massa. Setiap massa yang terpengaruh oleh medan
gravitasi, memiliki berat. Hal ini juga berlaku dengan pesawat terbang. Setiap
komponen pesawat terbang, mulai dari rangka pesawat, penumpang, sampai dengan
bagasi, menambah berat pesawat terbang tersebut. Gaya berat ini yang
menyebabkan setiap barang yang gak nempel ke tanah, atau yang tidak ditahan
akan selalu jatuh ke tanah. Gaya berat selalu menarik segala sesuatu ke pusat
gravitasi bumi.
Lift
Kalau begitu, pesawat
harus ditahan supaya tidak jatuh, dong? Ya, pesawat terbang dapat mengudara
karena ditahan oleh gaya angkat (lift) netto yang dihasilkan oleh seluruh badan
pesawat. Tentunya, komponen terbesar yang menghasilkan gaya angkat adalah
bagian sayap pesawat (wing). Bagaimana lift dihasilkan? Ada tiga nama yang
harus disebutkan di sini, Mr. Newton, Mr. Coanda dan Mr. Bernoulli.
Hey, Mr.
Newton!
Lift dihasilkan karena
aliran udara dibelokkan ketika mengalir melewati sayap. Bahkan, tidak hanya
ketika melewati sayap pesawat, lift juga dihasilkan ketika kita menaruh kertas
di depan aliran udara pada suatu sudut tertentu. Kata kuncinya adalah: aliran
dan pembelokan aliran tersebut. Coba dengan bermain pesawat kertas! Jika
pesawat dilepas tanpa diberi dorongan ke depan, pesawat tersebut tetap akan
jatuh ke tanah. Ini menunjukkan perlu ada aliran udara agar lift dapat
dihasilkan.
Ketika aliran udara
dibelokkan, terjadi aksi-reaksi antara aliran udara dan objek yang membelokkan
udara tersebut (sayap, kertas). Ketika aliran udara yang awalnya lurus kemudian
belok setelah melewati objek tersebut, kita kemudian bertanya, apa yang
membengkokkan aliran tersebut. Ya, jawabannya adalah objek tersebut. Artinya,
ada suatu gaya yang dikerjakan oleh objek tersebut terhadap aliran udara
tersebut. Mr. Newton berkata, untuk setiap aksi akan ada reaksi yang sama besar
pada arah yang berlawanan dari aksi tersebut. Objek tadi telah mengerjakan
suatu aksi pada aliran udara tersebut, maka, aliran udara juga akan mengerjakan
reaksi yang sama besar pada objek tersebut.
Mari kita liat apa
yang terjadi pada pesawat kertas kita tadi.
The
second guy, Mr. Coanda!
OK, sekarang kita
telah mengerti bahwa lift dihasilkan karena arah aliran udara dibelokkan.
Mengapa aliran udara tersebut bisa belok? Henri Coanda (1886-1972) menemukan
suatu fenomena bahwa aliran fluida cenderung menempel ke permukaan di dekatnya.
Artinya udara nggak bablas begitu saja, tetapi mengikuti bentuk permukaan di
dekatnya. Artinya streamline aliran fluida tersebut akan berubah sesuai dengan
bentuk permukaan di dekatnya. Hal ini menyebabkan aliran udara terbelokkan
ketika mengenai kertas kita tadi (ataupun ketika melewati permukaan sayap).
Efek
Bernoulli
Apa manifestasi nyata
dari lift? Apabila berat pesawat dapat dilihat dari gravitasi bumi, lift dapat
dilihat sebagai hasil dari perbedaan tekanan antara permukaan atas dan
permukaan bawah sayap. Nett lift (gaya angkat netto) hanya bisa terjadi apabila
tekanan di bawah sayap lebih besar daripada tekanan di atas sayap. Menurut
Bernoulli, hal ini hanya bisa dihasilkan apabila kecepatan aliran di bagian
bawah sayap pesawat lebih kecil daripada kecepatan aliran udara di bagian atas
sayap pesawat.
And the
rotating ball
Dapat juga diartikan
sebaliknya bahwa lift dapat dihasilkan karena adanya perbedaan kecepatan di
antara dua permukaan sehingga terjadi perbedaan tekanan. Hal ini dapat juga
dilihat di olahraga tenis lapangan. Pemain tenis berusaha membuat bola mereka
berputar (spin). Misalnya ketika melakukan topspin (bola diputar dengan pukulan
raket dari bawah ke atasp>
Teori "Longer
path" or "Equal Transit Time"
Teori ini mengatakan
bahwa airfoil pesawat di-design sedemikian agar panjang lintasan permukaan atas
sayap lebih panjang daripada permukaan bawah sayap. Artinya molekul udara di
sisi atas sayap harus bergerak lebih cepat daripada molekul di sisi bawah sayap
agar mereka bertemu lagi di ujung trailing edge sayap. Teori ini walaupun
kedengarannya benar, tetapi didasarkan pada asumsi yang salah, yaitu bahwa
molekul udara harus bertemu lagi di ujung sayap. Kalau teori ini benar, kertas
kita tadi tidak akan bisa menghasilkan lift. Pada kenyataannya, ada lift yang
dihasilkan dari kertas yang diletakkan pada suatu angle-of-attack terhadap
aliran udara.
Teori tumbukan molekul
udara
Teori ini mengatakan
bahwa lift dihasilkan dari tumbukan udara yang dibelokkan pada sisi bawah
sayap. Teori ini salah karena hanya melihat pada sisi bawah sayap saja yang
menyebabkan aliran udara membelok. Pada kenyataannya lebih banyak udara yang
dibelokkan di sisi atas sayap dibandingkan dengan sisi bawah sayap.
Sumber :
http://ilmuterbang.com/artikel-mainmenu-29/teknologi-penerbangan-mainmenu-50/46-teknik-penerbangan/249-lift-pada-pesawat-kertas
No comments:
Post a Comment
Jika ada yang ingin disampaikan tentang isi blog ini, mohon kiranya berkenan untuk memberikan komentar di sini