Bagaimana pesawat udara dapat terbang?
Secara kodrati manusia diciptakan untuk hidup di darat. Namun,
burung-burung yang dapat terbang bebas di angkasa telah memberi
inspirasi bagi manusia untuk menjelajah lebih jauh dari habitatnya. Pada
awalnya manusia menganggap bahwa untuk bisa terbang maka kita harus
melakukannya sebagaimana burung terbang. Orang sekaliber Leonardo da
Vinci pun ikut terbawa oleh euforia impian terbang. Da Vinci pernah
manciptakan suatu desain mesin terbang yang disebut ornitopter, meskipun
akhirnya bukan alat yang berhasil membuat manusia dapat terbang.
Sebelum desainnya direalisasikan, ia segera meyadari bahwa tidak mungkin
manusia -dengan tenaga yang dimilikinya- bisa melakukan pengendalian,
mengepakkan sayap, dan navigasi dalam waktu bersamaan.
Sekitar 1500 tahun yang lalu da Vinci telah mengemukakan bahwa untuk
bisa terbang cukuplah dilakukan dengan sayap tetap dan memberinya gaya
dorong. Hal ini didasari dari hasil pengamatannya dari teknik burung
untuk terbang. Menurutnya, sayap burung terdiri dari dua bagian yang
memiliki fungsi masing-masing. Bagian pangkal sayap burung yang relatif
tetap (fixed) berfungsi membangkitkan gaya angkat. Sedangkan bagian
ujung sayap burung berfungsi untuk mengepak dan membangkitkan gaya
dorong. Separasi gaya menjadi gaya angkat dan gaya dorong inilah yang
sampai sekarang dipakai untuk menciptakan mesin terbang.
Lalu bagaimana pesawat udara dapat terbang? Pada dasarnya, sayap lah
yang memberi gaya angkat yang dibutuhkan untuk terbang, sedangkan engine
hanya memberi gaya dorong (thrust) untuk bengerak maju. Jadi,
kesimpulan mudahnya adalah bahwa pesawat udara (bukan pesawat
antarikasa) dapat terbang karena memiliki sayap.
Lalu, bagaimana gaya angkat (lift) dapat terbangkit di sayap? Secara
mudah dapat dijelaskan bahwa gaya angkat terbangkitkan karena ada
perbedaan tekanan di permukaan atas dan permukaan bawah sayap.
Singkatnya, gaya angkat akan ada jika tekanan dibawah permukaan sayap
lebih tinggi dari tekanan diatas permukaan sayap. Perbedaan tekanan ini
dapat terjadi karena perbedaan kecepatan aliran udara diatas dan dibawah
permukaan sayap.
Pesawat terbang yang lebih berat dari udara diterbangkan pertama kali
oleh Wright Bersaudara (Orville Wright dan Wilbur Wright) dengan
menggunakan pesawat rancangan sendiri yang dinamakan Flyer yang
diluncurkan pada tahun 1903 di Amerika Serikat.
Fuselage adalah kabin dan atau kokpit, yang berisi kursi untuk penumpangnya dan pengendali pesawat. Uselage juga bisa terdiri dari ruang kargo dan titik-titik penghubung bagi komponen utama pesawat yang lainnya. Kekuatan dan kepadatan didapat dari pengelasan tabung-tabung secara bersama yang membentuk bangun segitiga yang disebut trusses.
Karena tidak ada kerangka maka kulit haruslah cukup kuat untuk menjaga kepadatan/kekuatan fuselage. Jadi, masalah yang cukup penting dalam konstruksi monocoque adalah menjaga konstruksi agar cukup kuat sementara berat juga harus diperhatikan agar tidak melebihi batasan. Bagian utama dari fuselage termasuk titik sambungan sayap dan sebuah firewall.
Pada pesawat bermesin tunggal, mesinnya biasanya disambungkan di depan fuselage. Ada pembatas tahan-api di antara bagian belakang mesin dengan kokpit atau kabin untuk melindungi penerbang dan penumpangnya dari api akibat kecelakaan. Pembatas inilah yang disebut dengan firewall dan biasanya dibuat dari material tahan panas seperti baja.
Sayap adalah airfoil yang disambungkan di masing-masing sisi fuselage dan merupakan permukaan yang mengangkat pesawat di udara. Bagaimana sayap dapat membuat gaya angkat (lift). Sayap dapat dipasang di posisi atas (high-wing), tengah atau bawah dari fuselage.
Banyak pesawat dengan sayap di atas (high-wing) mempunyai tiang penahan di luar atau disebut dengan wing-strut yang menyerap beban penerbangan dan pendaratan dari strut ke struktur fuselage. Beberapa high-wing dan sebagian besar low-wing mempunyai rancangan full-cantilever yang dirancang untuk menahan beban tanpa tambahan strut di luarnya.
Di sisi belakang atau trailing edge dari sayap, ada 2 tipe permukaan pengendali (control surface) yang disebut aileron dan flap. Aileron (kemudi guling) biasanya dimulai dari tengah-tengah sayap ke ujung luar sayap (wingtip) dan bekerja dengan gerakan yang berlawanan untuk membuat gaya aerodinamis yang membuat pesawat untuk berguling ke kiri atau ke kanan. Sedangkan flap biasanya dari dekat fuselage ke arah luar sampai tengah-tengah sayap. Flap biasanya sama rata dengan permukaan sayap pada waktu pesawat sedang menjelajah. Pada waktu diturunkan, flap bergerak dengan arah yang sama ke bawah untuk menambah gaya angkat sayap pada waktu lepas landas dan mendarat.
Empennage terdiri dari seluruh ekor pesawat, termasuk permukaan yang tetap/diam seperti vertical stabilizer dan horizontal stabilizer. Sedangkan permukaan yang bergerak termasuk rudder, elevator, dan satu atau lebih trim tab.
Tipe kedua dari rancangan empennage tidak membutuhkan elevator. Tapi merupakan satu kesatuan dari horizontal stabilizer yang dapat berputar di pusat engselnya.
Tipe ini disebut stabilator dan digerakkan dengan menggunakan batang kemudi, seperti halnya jika kita menggerakkan elevator. Sebagai contoh, jika kita menarik batang kemudi, maka stabilator akan berputar sehingga bagian belakang (trailing edge) akan terangkat. Hal ini menyebabkan beban aerodinamis di ekor dan menyebabkan hidung pesawat bergerak naik. Stabilator mempunyai anti-servo tab yang terpasang di trailing edge.
Anti-servo tab bergerak dengan gerakan yang sama dengan trailing edge dari stabilator . Anti-servo tab juga berfngsi sebagai trim tab untuk mengurangi beban tekanan pada kemudi dan membantu stabilator untuk tetap pada posisi yang diinginkan.
4. Landing Gear
Landing gear/ roda pesawat adalah penopang utama pesawat pada waktu parkir, taxi (bergerak di darat), lepas landas atau pada waktu mendarat. Landing gear terdiri dari 3 roda, dua roda utama dan roda ketiga yang bisa berada di depan atau di belakang pesawat. Landing gear yang memakai roda dibelakang disebut conventional wheel. Jika roda ketiga bertempat di hidung pesawat, ini disebut nosewheel, dan rancangannya disebut tricycle gear. Nosewheel atau tailwheel yang dapat dikemudikan membuat pesawat dapat dikendalikan pada waktu beroperasi di darat.
Power plant biasanya termasuk mesin dan baling-baling. Fungsi utama dari mesin adalah menyediakan tenaga untuk memutar baling-baling. Mesin juga menghasilkan tenaga listrik, sumber vakum untuk beberapa instrumen pesawat, dan di sebagian besar pesawat bermesin tunggal, menyediakan pemanas untuk penerbang dan penumpangnya. Mesin ditutup oleh cowling atau di beberapa pesawat dikelilingi oleh nacelle. Maksud dari cowling atau nacelle adalah untuk membuat streamline aliran udara yang mengalir di sekitar mesin dan membantu mendinginkan mesin dengan mengalirkan udara di sekitar silinder. Baling-baling, yang terpasang di depan mesin, mengubah putaran mesin menjadi gaya yang bergerak ke depan yang disebut thrust yang membantu menggerakkan pesawat melewati udara.
.png)
