Posts Tagged ‘thrust

24
Aug
10

Lift

Pesawat yang mungkin beratnya berton-ton dapat melayang dan ber-manoever ria di atas,sangatlah mustahil dilakukan jika tidak ada gaya angkat yang besar. Dalam ilmu aerodynamic,gaya angkat tersebut kita namakan lift. Nah untuk mengangkat pesawat yang mempunyai berat (weight) ditambah gravitasi,berarti membutuhkan gaya angkat (lift) yang lebih besar daripada berat pesawat itu sendiri. Kita tahu bahwa pesawat menggunakan hukum bernoulli’s. Dimana jika hubungan antara Velocity (kecepatan) berbanding terbalik dengan Pressure (tekanan). Jika kecepatan tinggi maka pressure nya akan turun,begitu juga sebaliknya. Hukum tersebut digunakan dengan kombinasi dari bentuk wings (sayap) dari pesawat terbang itu sendiri.

Jika dilihat dalam gambar,maka bagian atas wing lebih cembung daripada bagian bawah wing. Ini diperuntukan agar velocity/kecepatan aliran udara dibagian atas pesawat lebih cepat dibandingkan bagian bawah pesawat. Karena kecepatan aliran udara bagian atas wing lebih cepat daripada bagian bawah,sesuai hukum bernoulli bahwa pressure dan kecepatan berbanding terbalik. Maka pressure bagian atas pesawat lebih kecil dibanding pressure bagian bawah wing. Tekanan atau gaya inilah yang mengangkat pesawat hingga bisa terbang. Konsep inipun digunakan untuk semprotan nyamuk dan wing belakang pada mobil balap F1.

Sesuai dengan rumus lift,maka kita lihat bahwa lift sangat dipengaruhi oleh kecepatan (aliran udara) karena itu untuk V berpangkat 2. Lift pun dipengaruhi oleh coeficient lift (CL). Surface (permukaan) dari wing itu sendiri,apakah kasar atau halus. Untuk CL atau coeficient lift,ada beberapa faktor yang mempengaruhi,diantaranya:

1. Angel of attack
Center pressure dan seperated point bergerak ke depan dibarengi oleh meningkatnya Angel of Attack.

2. Bentuk dari wing itu sendiri,meliputi:
a. Leading edge radius
Semakin besar leading edge dari wings semakin lama pesawat untuk stall

b. Camber
Yaitu garis tengah yang membagi upper surface dan lower surface wings.

c. Aspec ratio
Perbandingan antara panjang dan lebar wing. Semakin besar aspect ratio,semakin besar CL namun semakin cepat masuk ke kondisi stall.

d. Sweepback
Bentuk atau type wing pesawat

e. Surface condition
Kondisi permukaan dari wing.

3. Reynold number
Reynold number ini sebenarnya berkaitan dengan besarnya radial leading edge wing,seperti tadi dijelaskan bahwa semakin besar radial leading edge maka semakin besar coeficient lift nya.

4. Mach number
Mach number akan lebih dijelaskan pada artikel sesudahnya ini.

Advertisements
21
Aug
10

Turbofan

Turbofan merupakan salah satu jenis dari jet engine. Kita tahu jet engine terbagi atas 3 jenis : turbojet,turboprop dan turbofan. Keistimewaan dari turbofan adalah jenis ini merupakan penyempurnaan dari turbojet dan turboprop. Kelemahan dari turbojet adalah boros bahan bakar,walau dalam soal tenaga lebih besar dibandingkan dengan jenis lain. Karena itu jenis ini cocok untuk dipakai pada pesawat tempur. Untuk turboprop,jenis ini mempunyai kelemahan yaitu tidak mampu mensupport high speed dan high altitude,hanya mencapai 25.000feet saja. Dan turbofan ini lah yang bisa menjawab semua requirment dari airlines yaitu: irit bahan bakar,mempunyai tenaga dorong yang besar.

Prinsip kerja turbofan adalah airflow(udara) masuk kedalam blade (low pressure compresor) atau kita sebut LPC dan dikompres kembali oleh blade yang lebih kecil ukurannya (high pressure compresor) atau kita sebut HPC,masuk ke ruang pembakaran (combustion chamber) dan diberi ignition sampai suhu atau temperatur tinggi baru lah disemprot oleh fuel. Karena terjadi pembakaran maka berubahlah energi kimia menjadi energi dorong. Energi dorong yang dihasilkan ini mendorong high pressure turbin (HPT) yang terhubung langsung dengan HPC sehingga HPC dapat berputar kembali. Energi dorong tersebut juga mendorong low pressure turbin (LPT) yang terhubung langsung dengan LPC. Dan sisa nya merupakan tenaga dorong pesawat. Jadi prinsip kerja turbofan dapat disederhanakan sebagai berikut :

Berbeda dengan motor bakar yang mempunyai 4step (langkah) atau 2step (langkah) pembakaran. Turbofan melakukan beberapa step TAPI dalam 1 WAKTU. Dan perbedaan dengan motor bakar adalah jika dalam motor bakar ruang pembakaran (combustion chamber) sudah di isi oleh campuran (mix) air dan fuel BARU diberi ignition (pengapian) sehingga terjadi pembakaran. Kalau di Turbofan ini,combustion chamber hanya di isi udara bertekanan tinggi saja. Karena tekanan tinggi maka temperatur tinggi dan diberi ignition,BARU di semprotkan fuel sehingga terjadi pembakaran.

Untuk gaya dorong (thrust) pesawat yang dihasilkan oleh pembakaran,sebenarnya hanya 15%-25% saja. Gaya dorong pesawat yang terbesar justru pada KIPAS (blade) atau LPC sebesar 75-85% yang digerak oleh LPT (seperti dijelaskan diatas). Karena itu Fan/blade/LPT dibungkus oleh casting,sehingga aliran udara (airflow) lebih terpusat mengalir kebelakang. Itulah alasan mengapa Turbofan lebih hemat bahan bakar dibanding dengan jenis lainnya. Dan pada saat engine berada kondisi HIGH SPEED,turbofan HANYA membutuhkan sedikit penambahan throttle untuk dapat menghasilkan thrust yang besar.