Silahkan Login atau Signup
Email:
Password:
  Home     e-Store     Etalase     Keranjang     Pembayaran     Cara Pemesanan     Tutorial     Recruitment     Kontak  
           Etalase
           Tutorial
           Bantuan & Dukungan
WhatApps, Line, WeChat
(+62)-816-1324-727
           Kontak

          Didukung Oleh:









Wednesday, 18-Oct-2017


 Bandung-Aeromodeling >> Tutorial >> Aerodynamics >> Sayap dan Airfoil Pesawat Terbang Model
 

3    

    Sayap dan Airfoil Pesawat Terbang Model




(Click to Enlarge Thumbnail)

Date Created: 01-Aug-2013
Created By: Budi Atmoko
Category: Aerodynamics

Sayap dan Airfoil Pesawat Terbang Model


Sayap dan Airfoil Pesawat Terbang Model sebagai penghasil gaya angkat

Sayap merupakan salah satu bagian atau komponen dari pesawat terbang model yang fungsinya adalah sebagai penghasil gaya angkat yang dalam hal ini akan bertugas melawan gaya gravitasi bumi selama pesawat tersebut mengudara. Sebagai penghasil gaya angkat yang merupakan tugas utamanya sayap ini akan bekerja dengan prinsip aerodinamika yang dalam hal ini akan menimbulkan gaya angkat dari perbedaan tekanan udara yang terjadi akibat pergerakan udara dipermukaan atas dan bawah sayap. Dalam arah melintang, sayap ini dapat ditinjau sebagai suatu penampang yang berbentuk stream line. Penampang seperti ini didunia penerbangan disebut dengan istilah airfoil.

Apabila kita mengkaji mengenai gaya-gaya yang ditimbulkannya dan mengenai pengaruh-pengaruh yang bisa menghambat terjadinya gaya-gaya tersebut,kita bisa menganalisa dari penampang airfoil tersebut dan juga dari pergerakan udaranya.

Bila kita melihat dari segi terbentuknya gaya dalam arah dua dimensi maka kita akan dapat melihat sebuah gaya yang bekerja tegak lurus terhadap barah aliran udara yang nantinya kita sebut sebagai gaya angkat dan sebuah gaya lagi yang bekerja secara sejajar dengan arah aliran udara yang kita akan sebut sebagai gaya tahan . Gaya angkat dalam istilah penerbangan disebut sebagai Lift sedangkan gaya tahan kita sebut sebagai Drag.

Dalam pengkajian secara praktis maupun teoritis, kurva gaya angkat dan gaya tahan akan dirupakan dalam suatu kurva yang dibentuk antara koefisien gaya yang bersangkutan dalam hal ini gaya angkat maupun gaya tahan terhadap suatu sudut antara bidang angkat terhadap garis chord yang disebut sebagai sudut serang. Kurva ini akan menggambarkan bagaimana gaya angkat maupun gaya tahan berubah besarnya terhadap sudut serang. Makin besar sudut serangnya makin besar gaya angkat dan gaya tahan yang ditimbulkannya.

Sebagai suatu sistem penghasil gaya angkat yang efisien seharusnya sayap menghasilkan gaya angkat yang cukup besar sedangkan gaya tahannya tidak menjadi lebih besar lagi, atau lebih idealnya gaya angkat yang besar yang terjadi pada sayap hanya memberikan gaya tahan atau Drag yang kecil. Permasalahannya adalah bagaimana upaya kita untuk memperbesar gaya angkat pada pesawat terbang model yang akan kita terbangkan . Gaya angkat ini nantinya akan kita pergunakan untuk mengangkat keseluruhan berat pesawat terbang model kita yang dari awal sudah kita buat dengan susah payah. Yang paling mudah kita lihat pertama kali adalah dengan memperluas bidang angkat yakni luas dari sayapnya itu sendiri. Dengan sayap yang diperluas maka kita akan bisa memperoleh gaya angkat sayap yang lebih besar. Namun sampai seberapa jauh sayap itu bisa diperluas karena kita mengetahui bahwa dalam suatu kriteria pesawat model tertentu khususnya yang diperlombakan dikelas-kelas FAI atau Federation Aeronautique Internationale, luas sayap yang dalam hal ini adalah bidang angkat itu dibatasi. Upaya lain yang harus kita perbuat yaitu dengan memperbaiki distribusi daya angkat yang terjadi pada keseluruhan sayap dari ujung kiri ke ujung kanan. Tentunya sayap yang memiliki distribusi daya angkat yang seragam dari ujung kiri ke bagian tengah dari bagian tengah ke ujung kanan itu akan memberikan gaya angkat secara keseluruhan yang lebih besar daripada sayap yang distribusi gaya angkatnya tidak seragam.

Distribusi gaya angkat ini nantinya akan dipengaruhi oleh bentuk atau planform yang merupakan bentuk proyeksi tampak atas dari sayap tersebut. Idealnya sayap yang berbentuk eliptik atau yang mendekati eliptik akan mempunyai distribusi gaya angkat yang seragam. Hal lain yang dapat kita perbuat adalah dengan merubah koefisien gaya angkat yang terjadi. Apabila kita perhatikan kurva gaya angkat terhadap sudut serang maka kita juga dapat menginginkan gaya angkat yang besar dari perubahan terhadap sudut serang yang cukup besar. Dengan sudut yang diperbesar, maka koefisien gaya angkat akan diperbesar sampai suatu batas maksimum yang disebut sebagai koefisien gaya angkat maksimum. Permasalahannya adalah bagaimana kita dapat mencapai koefisien gaya angkat yang tinggi namun gaya tahan yang timbul tidak terlalu besar.

Ada beberapa sayap pesawat terbang model yang dilengkapi dengan alat-alat menambah daya angkat atau yang dalam istilah penerbangan disebut sebagai high lift device khususnya digunakan saat take off dan landing. Perangkat yang sering disebut sebagai flap yang terletak di bagian belakang sayap akan dapat memperbesar koefisien gaya angkat ini dengan defleksi ke arah bawah. High lift device ini juga dapat berupa suatu sebuah sayap kecil yang diletakkan di bagian depan airfoil. Namun perbedaannya dengan flap yang letaknya di bagian depan belakang, defleksinya adalah kearah bawah. Jika kita mengkaji mengenai teori pergerakan udara dan airfoil maka koefisien gaya angkat yang relatif konstant akan dapat membantu memperbesar gaya angkat jika kecepatan dari pesawat model kita tambah.

Ini adalah salah satu alternatif terakhir. Jika satu saat anda menjumpai sayap pesawat terbang model beroperasi dengan sudut serang yang sudah maksimum, maka kecepatan terbang yang diperbesar, atau terbang yang dipercepat merupakan suatu solusi. Namun disini ada kendalanya, yakni untuk memperoleh kecepatan terbang yang lebih tinggi, anda akan memerlukan sistem propulsi atau mesin dan propellernya yang dapat menariknya lebih kuat ke arah depan. Hal hal yang perlu diperhatikan untuk mengoperasikan sayap pesawat model secara efisien dan tentunya juga optimal adalah mengenai koefisien gaya angkat maksimum yang bisa diperoleh. Disini tentunya kita juga harus sedikit banyak mengerti mengenai teori aerodinamika praktis khususnya yang bersangkutan dengan penampang airfiol yang kita pergunakan pada pesawat model. Sayap pesawat model dengan jenis Eppler 212 misalnya atau NACA 0017 ini mempunyai suatu koefisien gaya angkat tertentu apabila dioperasikan di kondisi oleh udara seperti halnya dilakukan uji laboratorium.

Koefisien gaya angkat ini akan dipengaruhi oleh aliran udaranya artinya dengan kondisi aliran udara yang semakin keras dan kasar khususnya yang terjadi pada pesawat terbang sebenarnya akan memberikan koefisien gaya angkat yang lebih besar. Sebaliknya koefisien gaya angkat pada pesawat model yang umumnya dikelilingi aliran udara yang sifatnya laminar dan lembut itu tidak begitu besar. Perbedaan seperti ini diformulasikan atau dianalisa dengan suatu bilangan tak berdimensi yang didalam teknologi penerbangan dikenal dengan bilangan Reynolds. Bilangan Reynolds ini terdiri dari suatu besaran mengenai viskositas udara, kecepatannya dan juga mengenai densitas udara yang melalui sayap.

Suatu batas kecepatan terbang minimum yang bersesuaian dengan sudut serang (angle of attack) yang maksimum apabila kita langgar akan memberikan satu gejala yang dikenal sebagai Stall atau jatuh. Stall ini tentunya tidak kita inginkan, sebab apabila hal ini terjadi pada saat pesawat akan landing dan ketinggiannya hanya 1 meter dari permukaan tanah atau runway, maka gejala stall yang terjadi akan dapat merusakkan pesawat model kita. Secara teoritis gejala stall akan dipelajari dengan sudut serang atau sudut antara penampang sayap yang dalam hal ini adalah airfoil terhadap udara. Namun didalam prakteknya gejala stall ini akan diterjemahkan sebagai suatu kecepatan terbang yang minimal yang disebut sebagai kecepatan stall.

Di dalam latihan menerbangkan pesawat model kecepatan stall ini dapat kita kenal dengan cara kita memperkecil throttle engine hingga minimal dalam hal ini mungkin engine akan berputar secara stasioner dalam kondisi demikian pesawat akan memperlambat kecepatan terbangnya hingga minimal dan suatu saat akan diperoleh suatu gejala yang disebut sebagai stall atau jatuh. Dalam kondisi demikian kita tidak terlalu panik asal kita menerbangkan pesawat model kita cikup tinggi setelah pesawat stall dan terjatuh,kita masih bisa mengatasinya dengan cara menambahkan power atau throttle dan pesawat akan segera kembali dalam jalur penerbangannya semula. Gejala stall ini dapat juga terjadi pada kecepatan tinggi khususnya jika dilakukan dalam manuver aerobatik. Ini sering saya jumpai di arena pesawat - pesawat terbang combat. Untuk memperbaiki gejala-gejala stall yang terjadi pada sudut serang yang tinggi, pada umumnya perancang pesawat terbang model menggunakan airfoil berketebalan cukup besar yakni 17 % Dengan airfoil berketebalan 17 %, stall yang terjadi akan dapat ditunda semaksimal mungkin dan sifatnya tidak menjadi kritis.

Ada gejala lain yang juga mempengaruhi terjadinya gaya angkat yang berlebihan jika sayap dioperasikan pada gaya angkat yang maksimum. Gaya tahan ini terjadi akibat induksi dari gaya angkat oleh karenanya disebut sebagai induced drag. Parameter yang mempengaruhi diantaranya adalah perbandingan kelangsingan sayap atau dalam penerbangan dikenal sebagai Aspect Ratio (AR). Sayap yang berkelangsingan tinggi akan mempunyai bentang sayap yang panjang namun lebar sayap yang kecil. Hal ini cukup menghawatirkan jika dilihat dari segi strukturnya namun sayap yang berkelangsingan tinggi akan beroperasi dengan baik dan efisien jika dioperasikan pada koefisien gaya angkat yang tinggi pula. Kondisi seperti ini banyak diterapkan pada pesawat layang yang tidak bermotor.

Pada pesawat terbang model aerobatik dengan kelangsingan sayap yang tinggi juga akan membantu dalam pergerakan manuver khususnya yang bersudut serang menengah, sebab drag yang terjadi juga tidak terlalu besar. Untuk anda yang menerbangkan pesawat dengan kecepatan tinggi seperti halnya terjadi pada arena pesawat terbang model speed atau racing, kelangsingan sayap yang tinggi tidaklah demikian diperlukan sebab susunan seperti ini justru akan menimbulkan potensi kegagalan struktur yang bisa terjadi setiap saat. Kita mengetahui bahwa pada kecepatan yang tinggi, perubahan gaya angkat sayap yang terjadi saat pesawat berbelok miring (turning) juga akan lebih tinggi. Hal ini akan membahayakan khususnya apabila struktur dari sayap tersebut kurang mendukung.

Ada satu gejala lain yang sering terjadi pada sayap khususnya pada sayap pesawat model yang sifatnya merugikan. hal ini dikenal dengan Tip stall atau stall pada tepian sayap. Gejala seperti ini harus dihindari sebab tip stall itu akan menyebabkan salah satu ujung dari sayap terjatuh sehingga posisi sayap menjadi miring. Hal ini sering terjadi akibat distribusi koefisien gaya angkat yang kurang baik misalnya akibat sayap yang twist atau terpuntir baik secara fisik maupun aerodinamik. Baik langsung maupun tidak langsung, sengaja ataupun tidak disengaja puntiran yang bersifat sebagai Wash-in yang dalam hal ini bagian trailing edge atau bagian belakang sayap lebih rendah dari leading edge hingga menambah sudut serang di bagian tepi itu akan memberikan koefisien gaya angkat maksimum dan mungkin stall pada sayap bagian tepi. Hal ini harus dicegah. Pada beberapa desain yang terlihat banyak dipergunakan dan cukup berhasil dalam penerbangan justru pesawat terbang sebaiknya kita berikan puntiran dalam arah Wash out atau di bagian tepi kita kita berikan sudut serang yang lebih kecil dari pada sayap bagian tengah.

Sayap sebagai penghasil gaya angkat juga mempengaruhi kestabilan penerbangan apabila kita mengetahui bahwa distribusi atau gaya angkat yang terjadi di sebagian besar atau 90 % mungkin lebih dihasilkan oleh sayap maka gaya angkat yang terjadi juga sebaiknya tidak merubah kestabilan terbang dari pesawat terbang tersebut. Kita sudah mengetahui bahwa perkiraan gaya angkat pada sayap akan terjadi di titik tekan aerodinamiknya yang biasanya diperlukan di 25 % dan dari chort aerodinamik rata-rata. Kita juga sebaiknya meletakkan titik tekan atau chord aerodinamik rata-rata ini di dekat atau di belakang titik berat dari pesawat terbang secara keseluruhan.Hal ini tentunya akan membantu sayap atau ekor menstabilkan gerakan dari pesawat terbang tersebut selama terbang.


6568 people view it
 



 


  Tutorial Teranyar (lihat semua)


Setting dan Menerbangkan Free Flight Glider R/C OPTIMAE 2500 Electric
Merakit dan membuat Free Flight Glider R/C OPTIMAE 2500 Electric. Untuk siswa yang belajar pesawat free flight namun di kontrol oleh Radio Kontrol ... (Lihat)
Date Created: 08-Apr-2014
3708 people view it
 


Merakit dan membuat Free Flight Glider R/C OPTIMAE 2500 Electric
Merakit dan membuat Free Flight Glider R/C OPTIMAE 2500 Electric. Untuk siswa yang belajar pesawat free flight namun di kontrol oleh Radio Kontrol ... (Lihat)
Date Created: 24-Mar-2014
6174 people view it
 


Bagaimana merakit dan menerbangkan Rubber Powered Glider Pelangi-45
Merakit dan menerbangkan Rubber Powered Glider Pelangi-45 ternyata asyik juga, wah anak kecil juga bisa ya ? ... (Lihat)
Date Created: 17-Mar-2014
13758 people view it
 

  Tutorial Unggulan (lihat semua)


Asyiknya Belajar Merakit Sendiri Pesawat Model
Pelajar juga bisa merakit Pesawat Pelangi 50 chuck glider dan Pelangi 70 rubber powered Glider ... (Lihat)
Date Created: 01-Jun-2013
8847 people view it
 


  Produk Baru (lihat semua)
Nylon Spinner 2-1/2 White
Price: Rp. 81,000
View: 775

Plan Freedom 20 R/C Trainer
Price: Rp. 50,000
View: 331

Plan QB25 R/C Trainer
Price: Rp. 50,000
View: 299


  Produk Unggulan (lihat semua)
TS-20 R/C Trainer Engine .15- .25
Price: Rp. 500,000 / Rp. 625,000 / Rp. 725,000
View: 1,000

Optimae 2500 F3J R/C Glider Competition
Price: Rp. 975,000 / Rp. 1,300,000 / Rp. 1,500,000
View: 1,000

Cessna 206 Electric Trainer
Price: Rp. 600,000 / Rp. 725,000 / Rp. 825,000
View: 1,000

 Tetang Kami   Tanya Jawab   Kontak Kami 
 Pembayaran 
Copyright @ 2013, 2014 Bandung-Aeromodeling.com. Allrights reserved.