BAB IITEORI DASAR

1. Rotary Winga. Defenisi Pesawat Rotary Wing

Pesawat jenis rotary wing adalah pesawat yang menggunakan sayap berputar (baling – baling) untuk terbang dengan memanfaatkan tenaga yang dihasilkan oleh rotor.

b. Cara Kerja Pesawat Rotary Wing (Quadcopter)

Quadcopter memiliki empat baling-baling penggerak yang diposisikan tegak lurus terhadap bidang datar seperti pada gambar berikut ini.

Masing-masing rotor (baling-baling dan motor penggeraknya) menghasilkan daya angkat dan memiliki jarak yang sama terhadap pusat massa pesawat. Dengan daya angkat masing-masing rotor sebesar lebih dari seperempat berat keseluruhan, akan memungkinkan quadcopter untuk terbang. Kecepatan quadrotor tergantung pada kekuatan motor dan berat quadrotor itu sendiri.

Untuk menghindari terjadinya momen putar pada body, arah putaran baling-baling pada setiap rotornya berbeda. Terdapat 2 rotor yang bergerak searah jarum jam (CW) dan 2 rotor yang bergerak berlawanan arah jarum jam (CCW).

c. Komponen Utama Rotary Wing (Quadcopter)Ada beberapa komponen utama dalam membuat quadcopter. Berikut ini

beberapa komponen utama tersebut.

Brushless MotorMotor jenis ini mempunyai permanen magnet pada bagian "rotor" sedangkan

elektro-magnet pada bagian "stator"-nya. Setelah itu, dengan menggunakan sebuah rangkaian sederhana (simpel computer system), maka kita dapat merubah arus di eletro-magnet ketika bagian "rotor"-nya berputar.

Untuk lebih memperjelas, dapat dilihat dari sebuah "brushless motor" berikut ini yang dibongkar bagian dalamnya. Gambar kanan memperlihatkan bagian "rotor" yang dilengkapi dengan 14 kutub susunan magnet yang berbentuk persegi panjang. Kalau diperhatikan lebih teliti terlihat bahwa potongan2 magnet tersebut dilem menggunakan semacam "epoxy" berwarna abu2 tua.

Sekarang kita dapat melihat bagian "stator"-nya. "Stator" ini mempunyai model 12 "gigi" (dapat dihitung pada jumlah paket gulungannya) diatas semacam "coating" (lapisan) warna hijau dimana gulungan ini dipasang. 

Brushless Motor mempunyai banyak keuntungan dibandingkan dengan tipe motor yang biasa (brushed) :

Karena bukan "brushs" tetapi rangkaian komputer kecil yang mengontrol perpindahan arus, maka arus tersebut akan bisa lebih akurat (presisi).

Komputer juga dapat mengatur kecepatan motor lebih baik sehingga membuat "brushless motor" lebih efisien.

Tidak adanya storing/electrical noise. Tidak menggunakan "brushes" yang dapat rusak setelah lamanya

pemakaian. Dengan posisi "electromagnets" di bagian "stator", maka pendinginan

motor menjadi lebih mudah.. Jumlah "electromagnets" di stator dapat sebanyak mungkin untuk

mendapatkan kontrol yang lebih akurat.

Battery 4 cell (80 A)Hampir semua jenis RC Drone/UFO/Quadcopter di pasaran saat ini

menggunakan baterai jenis LIPO, singkatan dari lithium-ion polymer. Kapasitas mulai dari 100 mAh untuk nano size quadcopter, 380 mAh untuk quadcopter ukuran mikro, 2200mAh untuk yang sebesar WL V303 dan Phantom, bahkan ada yang sampai lebih dari 8000 mAh untuk quadcopter yang lebih besar lagi. Voltasenya pun berbeda – beda, seperti 3.7v, 7.4v, 11.1v, semuanya kelipatan 3.7, karena 1 cell dari baterai lipo ini adalah 3.7 volt.

Tentunya semakin besar kapasitas ampere, makan semakin lama daya tahan dari baterai tersebut. Namun perlu diketahui bahwa semakin besar kapasitas baterai, maka semakin besar pula beratnya, sehingga total beban yang harus diangkat menjadi semakin besar, dan berarti pemakaian energi baterai semakin besar. Jadi pada prakteknya, quadcopter kecil hanya cocok memakai baterai kecil, dan quadcopter besar memakai baterai besar.

Berikut ini adalah panduan secara umum mengenai ukuran quadcopter,

kapasitas baterai, dan durasi terbangnya:

Nano Quadcopter, 100-120mah, 4 menit

Micro Quadcopter, 240-380mah, 5-9 menit

Large Micro Quadcopter, 500-1200mah, 8-12 menit

Mini Quadcopter, 1800-5000mah, 12-18 menit

Tentunya beban aksesoris seperti camera, mount, gimbal, FPV gear, dan lain

lain akan mempengaruhi flight-time. Semakin besar bebannya, maka flight-time

akan semakin berkurang.

ESC (Electro Speed Control)ESC memegang peranan penting dalam proses pengendali kecepatan dan arah

putar dari motor brushless. Pemilihan ESC tergantung dari besar arus maksimal dari motor brushless, untuk kalangan pemula, pemilihan ESC dapat menggunakan dengan spesifikasi arus maximum 25 Ampere. Dan gunakan ESC yang dapat di program atau dengan kata lain programmable, seperti turnigy plush.

Flight ControllerPada dasarnya flight controller merupakan otak dari quadcopter. Ada yang sederhana

hanya berupa gyro khusus multirotor, ada yang dilengkapi dengan accelerometer agar quadcopter stabil dan terbang dalam posisi rata dengan tanah, lebih canggih lagi bila dilengkapi dengan barometer dan perlengkapan navigasi GPS. Berikut ini merupakan contoh flight controller.

a). APMAPM 2.6 kit :

1. APM 2.62. 3DR uBlox GPS with Compass3. Connector

Fitur :1. Arduino compatible2. Can be ordered with top entry pins for attaching connectors vertically, or

as side entry pins to slide your connectors in to either end horizontally3. Includes 3-axis gyro, accelerometer and magnetometer, along with a high-

performance barometer4. Onboard 4 MegaByte Dataflash chip for automatic datalogging5. Optional off-board GPS, uBlox LEA-6H module with Compass.6. One of the first open source autopilot systems to use Invensense’s 6 DoF

Accelerometer/Gyro MPU-6000.7. Barometric pressure sensor upgraded to MS5611-01BA03, from

Measurement Specialties.

8. Atmel’s ATMEGA2560 and ATMEGA32U-2 chips for processing and

usb functions respectively.

Diskripsi :APM sendiri adalah hardware untuk autopilot, untuk software APM

dibekali software bawaan pabrikan, ulasan menggunakan software pada “Mission Planner”

APM 2.6 adalah pengembangan dari APM 2.5, APM sendiri adalah suatu unit control untuk membuat robot terbang rotary wings ini menjadi full autopilot. Dalam APM 2.6 GPS dan kompas tidak menyatu pada board APM tapi terpisah dalam 3DR uBlox.

b). PixHawkPixhawk merupakan hardware dan software rotary wings yang didesain pada

quadcoopter untuk mampu terbang secara otomatis dengan menggunakan pengolahan on-board visi komputer. Quadcoopter dioperasikan didalam dan diluar ruangan dengan GPS. Perangkat lunak dan sistem hardware disajikan dalam bentuk sebuah platform penelitian open-source yang memungkinkan pengolahan penuh pada quadcopter. Pixhawk memungkinkan quadcoopter terbang otomatis penuh tanpa radio link maupun perangkat pengolahan eksternal. Desain system memungkinkan untuk memanfaatkan kamera (misalnya sebagai dua pasang

kamera stereo) untuk lokalisasi , pengenalan pola dan menghindari rintangan. Kamera dan unit pengukuran inersia (IMU) hardware disinkronkan dan dengan demikian memungkinkan visi - IMU ketat fusion . Pixhawk adalah sistem autopilot canggih yang dirancang oleh proyek PX4 terbuka hardware dan diproduksi oleh 3D Robotika. Pixhawk merupakan fitur prosesor canggih dan teknologi sensor dari ST Microelectronics® dan system operasi real-time NuttX, dimana alat ini memberikan kinerja yang luar biasa , fleksibilitas , dan kehandalan untuk mengendalikan setiap kendaraan secara automatis.

Adapun manfaat dari system Pixhawk yang digunakan pada masa sekarang yaitu termasuk multi threading ,sebuah Unix / Linux seperti pemprograman lingkungan. Secara umum pixhawk berfungsi secara autopilot dalam proses terbang. Pixhawk memungkinkan APM dan PX4 yang ada untuk mengoperasikan transisi secara mulus kesistem ini dan menurunkan hambatan yang masuk. Keunggulan Pixhawk akan disertai dengan pilihan perangkat baru, termasuk sebuah sensor digital kecepatan udara , dukungan untuk indikator multi- warna LED eksternal dan magneto meter eksternal. Semua peripheral secara otomatis terdeteksi dan dikonfigurasi .

Pengaturan navigasi keseluruhan pada pixhawk akan dilakukan pada mikrokontroler atau visi computer dan laser. Dengan menggunakan pengolahan on-board untuk lokalisasi dan manuver yang digunakan saat ini menggunakan baik GPS maupun Inertial Navigation System (INS). Pengolahan on-board secara efektif membuat MAV tergantung pada unit pengolahan eksternal dan sangat membatasi keselamatan dan jangkauan pengoperasian quadcoopter .

Remote ControlRemote control digunakan untuk mengendalikan quadcopter secara manual.

Dalam satu kit remote control terdiri dari unit remote + transmitter (TX) +

receiver (RX). Transmitter mengirimkan pulse perintah terpasang pada unit remote dan receiver penangkap pulse perintah terpasang pada quadcopter. Mengeluarkan perintah dalam bentuk gelombang AM, FM dan 2,4Ghz. Dari yang terendah jangkuannya adalah AM, lalu FM dan yang paling luas jangkauannya adalah tipe 2,4Ghz.

CameraCamera GoPro adalah serangkaian kamera yang dapat dipasang di helm atau

peralatan olahraga lainnya. Kamera-kamera ini terutama populer di kalangan peserta olahraga ekstrem. Pada quadcopter camera ini merupakan perangkat tambahan untuk pengambilan gambar.

Propeller (Baling – Baling)

Biasanya propeller dijual sepasang dengan arah putaran CW dan CCW. Pemilihan propeller disesuaikan dengan rekomendasi dari spesifikasi motor brushless tersebut. Kesalahan pemilihan berdampak besar terhadap trust yang dihasilkan oleh motor. Perhatikan ukuran propeller dan disesuaikan pula dengan dimensi quadcopter.

Umumnya ukuran propeller disebutkan sebagai kode, misalnya 10×4.7. Artinya, propeller tersebut memiliki diameter 10 inch dan pitch sebesar 4.7 inch

2. Fixed WingPesawat bersayap tetap atau pesawat terbang adalah pesawat udara yang

terbang bukan karena gerakan pada sayap, pesawat sayap tetap terbang saat

pesawat melaju melalui udara, pergerakan pada sayap menghasilkan gaya angkat

yang mengangkat pesawat. Pesawat bersayap tetap berbeda dengan pesawat

bersayap putar atau ornitroper, yang terbang dengan sayap yang bergerak dan

menghasilkan gaya angkat. Pesawat bersayap tetap memanfaatkan prinsip

Bernoulli, yaitu suatu fluida yang bergerak lebih cepat memiliki tekanan yang

lebih rendah dibandingkan dengan fluida yang bergerak lebih lambat. Karena sisi

sayap bagian atas lebih panjang daripada sisi sayap bagian bawah (karena

kelengkungan permukaan sayap di bagian atas), maka udara yang mengalir lebih

cepat di bagian atas daripada di bagian bawah. Perbedaan kecepatan udara itulah

yang menyebabkan pesawat dapat terbang. Supaya ada udara mengalir di sayap,

pesawat harus bergerak pada kecepatan tertentu. Karena itulah pesawat bersayap

tetap tidak dapat terbang jika pesawat bersayap tetap tidak bergerak dengan

kecepatan tertentu di udara.

Pesawat terbang (fixed wings) adalah sebuahalatyangdibuatdandalam

penggunaannya menggunakan media udara dan sayap yang digunakan

terpasang permanen pada badan pesawat.Pengertian pesawatterbang juga

dapat diartikan sebagai benda-benda yang dapat terbang, baik benda tersebut

lebih ringan daripada udara ataupun yang lebih berat daripada udara.

Tentang bagaimana benda-benda tersebut dapat terbang tentunya ada suatu

sifat tersendiri dari benda tersebut, sehingga dapat diterbangkan. Biasanya

sifat tersebut dapat timbul sebagai akibat dari adanya udara, atau dapat

diartikan pesawat dapat terbang di udara karena adanya udara.

Prinsip tentang benda-benda yang dapat bergerak atau gaya-gaya yang

timbul akibat pergerakkan antara suatu benda dengan udara dipelajari didalam

Aerodinamika. Aeroberasal dari bahasaYunani artinya udara, pesawat terbang,

atau penerbangan bahkan juga Ilmu Keudaraan (IlmuPenerbangan). Dinamika

berasal dari bahasa Yunani artinya kekuatan atau tenaga, ilmu yang

menyelidiki benda-benda bergerak serta gaya yang menyebabkan gerakan

benda tersebut.

Jadi pengertian ilmu penerbangan (aerodinamika) berarti ilmu

pengetahuan yang mempelajari tentang akibat-akibat yang ditimbulkan udara

atau gas-gas lain yang bergerak.

Mekanisme Untuk Pesawat Terbang Tipe Fixed Wings

Ada beberapa macam gaya yang bekerja pada benda-benda yang

terbang diudara. Gaya-gaya aerodinamika ini meliputi gaya angkat(lift), gaya

dorong (thrust), gaya berat (weight), dan gaya hambat udara(drag). Gaya-gaya

inilah yang mempengaruhi profil terbang semua benda-benda diudara, mulai dari

burung-burung yang bias terbang mulus secara alami sampai pesawat terbang

yang paling besar sekalipun. Jadi gaya-gaya yang sama bekerja juga pada pesawat

model yang ukurannya mini ini.

Gambar 1.1 Gaya-gaya yang bekerjapada pesawat

Gaya hambat udara (drag) merupakan gaya yang disebabkan oleh

molekul-molekul dan partikel-partikel diudara. Gaya ini dialami oleh benda

yang bergerak di udara. Pada benda yang diam gaya hambat udara nol. Ketika

benda mulai bergerak, gaya hambat udara ini mulai muncul yang arahnya

berlawanan dengan arah gerak, bersifat menghambat gerakan (itu sebabnya

gaya ini disebut gaya hambat udara). Semakin cepat benda bergerak semakin

besar gaya hambat udara ini. Agar benda bisa terus bergerak maju saat terbang,

diperlukan gaya yang bisa mengatasi hambatan udara tersebut, yaitu gaya

dorong (thrust) yang dihasilkan oleh mesin. Supaya kita tidak perlu

menghasilkan thrust yang terlalu besar (sehinggatidakekonomis) kita harus

mencari cara untuk mengurangi drag. Salah satu caranya adalah dengan

menggunakan desain yang streamline (ramping).

Supaya bias terbang, kita perlu gaya yang bias mengatasi gaya berat

akibat tarikan gravitasi bumi. Gaya keatas (lift) ini harus bias melawan tarikan

gravitasi bumi sehingga benda bisa terangkat dan mempertahankan posisinya

di angkasa. Disinilah tantangannya karena harus melawan gravitasi. Maka

fisikawan seperti Isaac Newton,Bernoulli, danCoanda. Ketiganya bekerja sama

menjawab tantangan ini.

• HukumNewton III

Isaac Newton yang terkenal dengan ketiga persamaan geraknya

menyumbangkan hukum III Newton tentang Aksi-Reaksi. Benjamin Crowell

dalam bukunya Newtonian Physics mengatakan bahwa “ketikaobjekA

memberikan sebuah gaya kepada objek B, maka objek B juga harus

memberikan sebuah gaya kepada objek A. Dua gaya tersebut besarnya sama

dan dalam arah yang berlawanan. Dan dapat dituliskan secara singkat dengan

rumus seperti berikut ini FAonB = -FB onA ”.Hukum inilah yang kemudian

diterapkan pada kajian tentang aerodinamika pada airfoil sayap pesawat

terbang. Sayap pesawat merupakan bagian terpenting dalam menghasilkan lift.

Aliran udara terjadi diatas dan dibawah sayap pesawat.

Partikel-partikel udara menabrak bagian bawah sayap pesawat.

Partikel-partikel yang menabrak ini lalu dipantulkan kebawah (kearah tanah).

Udara yang menghujani tanah ini merupakan gaya aksi. Dan kemudian tanah

yang menerima gaya aksi ini pasti langsung memberikan gaya reaksi yang

besarnya sama dengan gaya aksi tetapi berlawanan arah.

P1

P2

Gambar 1.2 Arah aliran fluida pada airfoil

Efek Coanda dan Hukum Bernoulli

Untuk bagian atas sayap, ada proses lain yang juga

menghasilkan aksi. Dalam hal ini terjadi penerapan hokum Bernoulli

dan efek Coanda. Menurut Coanda, udara yang melewati permukaan

lengkung akan mengalir sepanjang permukaan itu (dikenal sebagai Efek

Coanda). Ini dibuktikan ketika kita meletakkan lilin menyala didepan

sebuah botol. Ketika lilin ditiup dari belakang botol, aneh ternyata lilin

didepan botol itu akan mati. Menurut Coanda hal ini disebabkan karena

udara yang kita tiup mengalir mengikuti permukaan lengkung botol lalu

meniup api lilin hingga mati. Seperti inilah udara yang melewati bagian

atas sayap ini mirip udara yang bergerak sepanjang botol. Udara ini akan

mengalir sepanjang permukaan atas sayap hingga mencapaiujung bawah

sayap. Diujung bawah sayap itu partikel-partikel udara bergerombol dan

bertambah terus sampai akhirnya kelebihan berat dan berjatuhan diman

aperistiwa ini disebut down wash.

Siraman udara atau downwash ini juga merupakan komponen gaya

aksi. Tanah yang menerima gaya aksi ini pasti langsung memberikan gaya

reaksi yang besarnya sama dengan gaya aksi tetapi berlawanan arah.

Karena gaya aksinya menuju tanah (kearahbawah), berarti gaya reaksinya

ke arah atas. Gaya reaksi ini memberikan gaya angkat(lift) yang bias

mengangkat pesawat dan mengalahkan gaya berat akibat tarikan gravitasi

bumi. Sumber gaya angkat (lift) yang lain adalah perbedaan tekanan udara

dipermukaan atas dan dipermukaan bawah sayap, dimana terjadi

penerapan Hukum Bernoulli disini. Untuk aliran inkompresibel, dimana

ρ= konstan persamaan yangterjadi

adalah :

Persamaan diatas disebut dengan persamaan Bernoulli, yang

mana P1 relatif terhadap V1 dan P2 relatif terhadap V2 pada

sepanjang permukaan airfoil.

Sewaktu udara akan mengalir dibagian atas sayap, tekanannya

sebesar P1. Ketika udara melewati bagian bawah sayap, tekanan udara

didaerah itu sebesar P2. Dari gambar 2.4 terlihat korelasi antara

kecepatan fluida dan tekanan yang terjadi di permukaan atas dan

permukaan bawah airfoil sayap pesawat. Kecepatan fluida di permukaan

atas airfoil lebih tinggi jika dibandingkan dengan kecepatan di

permukaan bawah fluida, hal ini menyebabkan tekanan dipermukaan

atas airfoil lebih rendah dibandingkan dengan tekanan dipermukaan

bawah airfoil sehingga menghasilkan gaya angkat ( Lift ) yang

digunanakan untuk mengangkat pesawat. Korelasi ini sesuai dengan

Hukum Bernoulli.

2. Komponen Utama Robot Terbang Fixed Wings

2.1 Brushless Motor

Motor DC tanpa sikat atau lebih dikenal dengan Brushless DC motor

(motor elektronik commuted) merupakan mesin listrik yang menjadi penggerak

mobil listrik dan kendaraan-kendaraan listrik lainnya. Selain itu,Brushless DC

motor juga merupakan bagian penting dari industri masa kini. Keuntungan yang

brushless DC motor berikan kepada setiap aplikasi yang digunakan pada industri

sangat besar. Penggunaan motor ini dapat menghemat biaya dan waktu pada

hampir semua industri. Selain itu keunggulan Brushless motor DC adalah

efisiensinya yang unggul, umur panjang, pengiriman torsi halus, dan dapat

beroperasi dengan kecepatan tinggi.

Gambar 2.1 Brushless motor

2.2 Baterai 4 cell (80A)

Baterai, dalam dunia listrik, sebuah baterai adalah satu set sel volta yang

dibuat untuk menghasilkan tegangan atau arus sebesar mungkin sebisa mungkin

dengan menggunakan sebuah cell.

Simbol dari cell sangat sederhana, terdiri dari sebuah garis panjang dan sebuah

garis yang pendek, paralel satu sama lain, dengan kawat yang terhubung:

Gambar 2.2Simbol sebuah sel baterai

Simbol dari baterai tidak lebih dari pada sepasang simbol cell yang dipasang seri:

Gambar 2.3Simbol baterai merupakan gabungan beberapa sel

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, tegangan yang dihasilkan dari suatu

cell tergantung dari reaksi kimia dari jenis cell itu. Nilai tegangan tidak

bergantung dari ukuran fisik dari cell itu. Untuk mendapatkan tegangan yang lebih

besar dari pada output tegangan cell tunggal, beberapa cell harus dihubungkan

seri. Total tegangan adalah jumlah tegangan dari semua cell yang disusun seri itu.

Baterai Aki  yang umum memiliki enam buah cell, dimana tegangan nominalnya

adalah 6 × 2 V atau 12 Volt :

Gambar 2.4 Baterai yang tersusun atas beberapa sel yang dirangkai seri

masing-masing Cell pada sebuah baterai aki diletakkan pada rumahan yang

terbuat dari bahan karet yang keras, dihubungkan satu sama lain menggunakan

batangan timbel didalam kawat. Elektroda dan larutan elektrolitnya diletakkan

terpisah, dipisahkan oleh sekat-sekat pada casis baterai.

Untuk kemudahan, simbol baterai biasanya dibatasi hanya menggunakan

empat garis, panjang-pendek secara selang-seling, walaupun dalam kondisi yang

sebenarnya baterai mungkin memiliki cell yang lebih banyak dari pada itu.

Namun, beberapa baterai yang tidak biasa, yang memiliki tegangan yang tinggi,

digambarkan memiliki garis-garis yang berjumlah lebih banyak.Garis-garis itu,

tentu saja, melambangkan jumlah dari masing-masing pelat cell.

Gambar 2.5 Baterai bertegangan tinggi yang memiliki sel banyak

Apabila ukuran fisik dari baterai tidak mempengaruhi nilai tegangannya,

efek dari ukuran cell adalah nilai resistansi. Nilai resistansi ini mempengaruhi

nilai arus maksimum yang mampu dihasilkan cell itu. Setiap cell volta memiliki

nilai resistansi tertentu yang ditimbulkan oleh elektroda dan elektrolitnya.

Semakin besar ukuran cell itu, maka semakin besar area kontak elektroda dengan

elektrolitnya, sehingga nilai resistansi internalnya semakin kecil.

2.3 Electro Speed Control

Gambar 2.6. Electronic Speed Control (ESC)

Electronic Speed Control (ESC) sesuai dengan namanya ESC adalah

rangkaian elektronik yang berfungsi sebagai pengatur kecepatan putaran motor

pada pesawat atau helikopter dengan cara menterjemahkan sinyal yang diterima

receiver dari transmitter. Seperti halnya motor, ESC juga dibedakan dua jenis,

brushed ESC untuk brushed motor dan brushless ESC untuk brushless motor. Di

pasaran terdapat berbagai merk esc dengan kekuatan arus (current rating) dan

kekuatan voltase (voltage rating) serta feature yang ditawarkan. Biasanya

digunakan pada bidang aeronautical atau RC.

Untuk menentukan ESC yang akan kita gunakan sangatlah penting untuk

mengetahui kekuatan  (peak current) dari motor. Pilihlah ESC yang kekuatannya

melebihi kekuatan motor. Misalnya, dari data kita dapatkan kekuatan motor

adalah 12A (amper) pada saat throttle terbuka penuh. sebaiknya esc yang akan

kita gunakan adalah esc yang berkekuatan 18A atau 20A. Jika kita paksakan

menggunakan esc 10A kemungkinan pada saat throttle dibuka penuh, esc akan

panas bahkan terbakar.

Untuk melakukan interface dengan ESC, caranya cukup mudah, yaitu

dengan memberikan pulsa pada pin input ESC yang akan berpengaruh pada

kecepatan motor brushless.

Gambar 2.7. Gambaran kerja ESC (Electronic Speed Control)

Lain dari ESC untuk heli, maka untuk pesawat sebaiknya yang juga

mempunyai system BEC, EMK-Brake & Cut-Off.

BEC : artinya receiver tidak memerlukan baterai extra, tegangan yang

dibutuhkan akan diambil langsung dari baterai untuk motor (pesawat

akan lebih ringan)

EMK-Brake : pada posisi tertentu dari stick transmitter (biasanya pada

min. gas) maka motor akan "dihubung singkatkan" secara elektronik,

dengan maksud bahwa baling baling pesawat akan tidak terus berputar

walaupun tertekan oleh aliran udara dari depan. Ini berguna untuk

pesawat model yang menggunakan baling-baling jenis "folded-

propeller", sehingga baling-baling tersebut dapat melipat kedalam, dan

aerodinamis pesawat akan lebih baik.

Cut-Off : tegangan baterai akan dikontrol, sehingga jika turun dari

tegangan yang telah di set sebelumnya, motor akan berhenti bergerak,

dan motor dapat digerakkan kembali, setelah stick transmitter melewati

batas "cut-off reset point" untuk beberapa waktu lagi, sampai tegangan

baterai untuk kedua kalinya turun dibawah "setting-limit". Ini berguna

untuk peringatan pada pilot pesawat untuk segera mendarat, jika "Cut-

Off-System" aktif, dan motor tetap dapat dijalankan untuk pengendalian

pendaratan.

2.4 Servo Motor

Servo motor adalah sebuah aktuator yang berupa motor yang dapat berputar

dengan kepresisian untuk posisi, kecepatan dan percepatan angularnya. Servo

motor terdiri dari sebuah motor yang dipasangkan dengan sensor untuk

menfeedback posisinya. Pada motor servo juga terdapat kontroler yang biasanya

sudah merupakan satu paket dengan motornya. Servo motor merupakan contoh

dari sitem kontrol close loop. Sevo motor biasanya digunakan untuk robotik,

CNC, machinary, dan manufaktur.

Mekanisme servo motor

Berdasarkan namanya, servomotor merupakan sebuah mekanisme dari

close loop sistem yang menggunakan feedback posisi untuk mengontrol

pergerakan dan posisi yang diinginkan. Input dari kontrolnya menggunakan

sinyal, baik analog maupun digital yang merepresentasikan perintah posisi untuk

poros outputnya.

Motor servo dipasangkan dengan encoder untuk memberikan feedback

dari posisi dan kecepatan motor. sebagai contohnya, posisi yang diukur.

Pengukuran posisi dari output nantinya akan dibandingkan dengan perintah yang

diberikan pada inpit kontroler. Jika posisi output berbeda dari yang diperintahkan,

maka sinyal error akan dekirimkan dan menyebabkan motor berputar kembali

agar motor berada pada posisi yang diinginkan. Ketika pososo tercapai, maka

sinyal error bernilai nol dan motor berhenti.

Untuk contoh sederhana servotor, menggunakan potensiometer dan bang-

bang kontrol untuk mengkondisikan posisi dari motor. tipe dari servomotor ini

tidak umum digunakan di dunia industri karena kurang presisi, namun tipe ini

sangat murah dan sederhana.

Servo motor yang lebih canggih yaitu dapat mengukur posisi, serta

kecepatan dari motor. tipe ini menggunakan kombinasi dari algoritma PID

kontrol, yang dapat mengolah input agar lebih cepat dan presisi dengan overshoot

yang kecil.

Gambar 2.8 Contoh motor servo

2.5 GPS

Prinsip kerja GPS adalah pengukuran jarak (range) antara GPS Receiver

dengan satelit. Satelit juga memberikan informasi lokasi orbit dimana saat itu

satelit berada diatas permukaan bumi. GPS dapat bekerja seperti ini, apabila kita

mengetahui jarak tepat kita dari satelit di angkasa, maka kita dapat

mengasumsikan bahwa kita berada disuatu titik disebuah permukaan dengan

radius imaginer yang sama dengan radius satelit. Apabila kita mengetahui dengan

tepat jarak kita dari dua buah satelit maka dapat diasumsikan bahwa kita berada

disebuah titik di daerah perpotongan antara dua satelit tersebut. Jarak diketahui

dengan menghitung antara lama waktu yang ditempuh oleh gelombang dengan

kecepatan rambat gelombang. Oleh karena itu GPS biasanya menggunakan jam

atom sebagai panduan waktu dasar waktunya. 

Pada bagian ini akan disampaikan bagaimana cara kerja GPS hingga

bisa mengetahui posisi dimana kita berada. Anggaplah kita sedang berada di

suatu tempat dan sedang kebingungan  tidak tahu dimana tempat kita berada

saat itu. Pada saat itu kita hanya mengetahui bahwa posisi saat itu berjarak 7

km dari suatu titik acuan yang kita sebut dengan “A”. Dari hal tersebut,

gambarkanlah sebuah lingkaran dengan jari-jari yang mewakili 7 km.

Gambar 2.9 Penentuan lokasi pada GPS

Setelah menggambarkan lingkaran tersebut perlu diingat bahwa disamping

acuan titik “A” , kita juga berada sejauh 14 km dari suatu titik dengan nama “B”.

Kemudian gambarkanlingkaran tersebut.

Gambar 2.10 Penentuan lokasi pada GPS

Setelah penggambaran lingkaran dari titik dengan nama “B” maka akan di

dapat informasi ada dua titik yang saling berpotongan. Kedua titik perpotongan

tersebut merupakan titik dimana kita berada.Tetapi tentunya tidak memungkinkan

kita berada di dua titik secara bersamaan. Maka daripada itu kita memerlukan satu

acuan lagi yang akan berfungsi sebagai titik penentu dimana kita berada dari

kedua titik potong sebelumnya. Anggaplah saat ini kita berada 3 km dari suatu

titik reference C yang sudah kita ketahui lokasinya.Dan gambarkan lingkaran

tersebut.

 

Gambar 2.11 Penentuan lokasi pada GPS

Hasilnya kita akan menemukan satu titik potong yang mewakili tiga

lingkaran yang kita buat sebelumnya. Titik ini bisa berkemungkinan merupakan

tempat dimana kita berada dan juga mungkin tidak.Untuk mengatasi hal ini kita

membutuhkan informasi data ketinggian, sehingga lokasi kita benar-benar unik di

bidang tiga dimensi.Untuk memperoleh informasi ketinggian tersebut kita

membutuhkan satu satelit yang bertugas untuk mendapatkan informasi data

ketinggian.

Pada saat ini kita perlu memahami prinsip kerja proses pengiriman data

oleh satelit. Anggaplah bahwa ruang antara pemancar dan penerima sinyal berada

dalam ruang hampa, sehingga kecepatannya sama dengan kecepatan cahaya.

Dengan beda waktu sebesar T, maka diperoleh jarak:

Jarak (S) = Waktu (T) x Kecepatan Cahaya (V)

Jarak (S) inilah yang merupakan jari-jari lingkaran yang kita pergunakan tadi.

Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa GPS penerima tidak

memiliki pembangkit waktu (time generator) secanggih yang dimiliki

satelit. Pembangkit waktu merupakan alat yang digunakan sebagai pedoman

penentuan lamanya suatu waktu. Kalau di jam tangan yang biasa dipakai sekarang

ini, pembangkit waktunya berupa sebuah kristal yang bergetar pada frekuensi

tertentu. Lama satu detik ditentukan berapa kali satu periode pulsa (satu frekuensi)

terjadi, misalkan dalam gambar di bawah ini satu detik dibentuk dari 6 kali

periode yang berarti memiliki frekuensi 6 Hertz.

Gambar 2.12 Penentuan lokasi pada GPS

Satelit itu sendiri berada pada ketinggian sekitar 20.200km dari permukaan

laut. Bila kecepatan cahaya, anggaplah kita bulatkan menjadi 300.000 km/detik

maka waktu tempuh yang diperlukan sinyal GPS hingga ke objek penerima

dibumi hanyalah 20.200/300.000 = 0,0673 detik.  Hal itu berarti jika terjadi

kesalahan atau perbedaan pengukuran waktu antara satelit dengan GPS penerima

selama 1/1000 detik saja maka lokasi objek yang diukur akan meleset sejauh 300

km. Untuk itu diperlukan pembangkit waktu yang sangat presisi agar kesalahan

pengukuran bisa diminimalisir. Satelit GPS sendiri menggunakan "atomic clock"

sebagai pembangkit waktunya dengan tingkat ketepatan perhitungan hingga

sepersembilan milyar detik. Sayangnya harga atomic clock sangat mahal sekita

USD 100K yang tentunya tidak akan  mampu kita beli bila dipasang di GPS

penerima.

Untuk mengukur data ketinggian dibutuhkan 4 satelit. Alasannya

yaitu setiap satelit GPS mengirimkan data posisi (X,Y,Z) kepada penerima. Nah

anggaplah hanya tiga satelit yang bisa diterima oleh GPS kita, itu berarti ada 3

variabel dalam 3 persamaan yang diterima oleh GPS. Hal itu berarti ketiga

persamaan tersebut nantinya akan menghasilkan satu perhitungan yang

menunjukkan dimana lokasi kita berada.

Cara kerja GPS:

  Gambar 2.13 Cara pengukuran posisi dengan menggunakan satelit

Setiap sudut-sudut atau daerah di atas permukaan bumi ini minimal

terjangkau oleh 3-4 satelit.Pada prakteknya, setiap GPS terbaru bisa menerima

sampai dengan 12 chanel satelit sekaligus. Kondisi langit yang cerah dan bebas

dari halangan membuat GPS dapat dengan mudah menangkap sinyal yang

dikirimkan oleh satelit. Semakin banyak satelit yang diterima oleh GPS, maka

akurasi yang diberikan juga akan semakin tinggi,tetapi apabila keadaan cuaca

buruk seperti hujan atau badai maka sinyal akan sulit untuk didapatkan.Cara kerja

GPS secara logik ada 5 langkah:

1. Memakai perhitungan “triangulation” dari satelit.

2. Untuk perhitungan “triangulation”,GPS mengukur jarak menggunakan travel time

sinyal radio.

3. Untuk mengukur travel time,GPS memerlukan memerlukan akurasi waktu yang

tinggi.

4.  Untuk perhitungan jarak,kita harus tahu dengan pasti posisi satelit dan ketingian

pada orbitnya.

5. Terakhir harus menggoreksi delay sinyal waktu perjalanan di atmosfer sampai

diterima reciever.

  Satelit GPS berputar mengelilingi bumi selama 12 jam didalam orbit yang

sangat akurat dan mengirimkan sinyal informasi ke bumi. GPS reciever

mengambl informasi itu dan dengan menggunakan perhitungan “triangulation”

menghitung lokasi user dengan tepat.GPS reciever membandingkan waktu sinyal

dikirim dengan waktu sinyal tersebut diterima.Dari informasi itu didapat diketahui

berapa jarak satelit. GPS receiver dapat melakukan perhitungan dan menentukan

posisi user dan menampilkan dalam peta elektronik.

Gambar 2.14 Cara pengukuran posisi dengan menggunakan satelit

2.6 Remote

Cara kerja seperti ini mirip dengan cara kerja sandi morse yang dikirim

melalui mesin telegraf. Seorang operator pengirim mengirimkan pesan teks

singkat kepada operator penerima yang berada pada jarak tertentu. Namun pesan

tersebut dikirimkan dalam bentuk pola kode-kode morse yang melambangkan

huruf-hururf dalam pesan yang dikirimkannya. Mesin telegraf menggunakan kode

tertentu karena tidak dapat mengirimkan data suara seperti pesawat telepon.

Tetapi telegraf dapat mengirimkan arus listrik yang terhubung ke sebuah bel pada

bagian penerima, sehingga operator penerima akan menerima suara dari bel dalam

pola-pola tertentu yang apabila dirangkai akan dapat diterjemahkan sebagai pesan

singkat.

Remote control menggunakan LED(Light Emitting Diode) infra merah

yang berfungsi sebagai pengirim(transmitter) pola sinar infra merah. LED infra

merah adalah sejenis lampu kecil yang memiliki dioda yang akan memancarkan

cahaya infra merah apabila diberi arus.

Gambar 2.15 Pola sinar infra merah

Keterangan :

A. Deret Pulsa

B. Sinyal 27.9 MHz

C. Sinyal Transmisi

D. Pola sinkronisasi 4, masing-masing 2.1 mili detik, spasi 700 mikro detik

E. Pola pulsa, masing-masing 700 mikro detik, spasi 700 mikro detik juga

F. Pola Sinkronisasi ulang

Sinyal infra merah yang dikirimkan tidak akan dapat dilihat oleh mata kita,

karena sinar infra merah tidak termasuk gelombang elektromagnetik pada

spectrum cahaya tampak. Namun sinar tersebut dapat terbaca oleh receiver yang

ada pada peralatan elektronik yang menerima sinyal tersebut. Receiver yang

digunakan adalah sebuah foto transistor infra merah. Jika pola sinyal infra Red

yang diterima bersesuaian dengan salah satu instruksi, seperti instruksi menaikkan

volume suara pada pesawat televisi, maka volume suara pesawat televisi tersebut

akan dinaikkan. Jika pola sinar infra merah yang dibaca tidak dapat dikenali maka

pesawat televisi akan mengabaikannya. Hal ini mungkin saja terjadi jika sebuah

pesawat remote control untuk peralatan lain yang berada tidak jauh dari pesawat

televise tersebut sedang digunakan. Bentuk kode sinyal tersebut untuk masing-

masing tombol tergantung kepada perusahaan produsen peralatan elektronika.

Pada dasarnya setiap perusahaan bebas menentukan kode sinyal untuk setiap

tombol pada pesawat remote control.

Penggunaan sinyal sinar infra merah ini memang hanya cocok untuk

keperluan di dalam ruang, seperti pada peralatan elektronik rumah atau kantor,

karena selain memiliki keterbatasan jarak yang pendek(maksimal sekitar 10

meter), sudut pengiriman juga sangat kecil sehingga remote control harus

diarahkan ke tepat ke alat elektronik tersebut. Sinar infra merah juga tidak bisa

tembus dinding, sehingga harus berada di ruang.

Contoh Remote FUTABA untuk helicopter

Gambar 2.16 Remote Control FUTABA

Spesifikasi

7C System Specifics:

Available with 4 S3152 digital high-torque servos (FUTK7000/7001); 4

S3004 ball bearing servos (FUTK7002); or 4 S3001 ball bearing servos

(FUTK7003)

Dial 'n Key programming

Airplane/heli software

Assignable switches/functions

Up/down timer

Mode 1-4 selectable (modes 3 and 4 available via transmitter software)

Large 72 x 32 LCD screen with adjustable contrast

10-model memory

6-character model naming

Digital trims, trim memory, EPA, subtrims and servo reversing (all

channels)

2.7 Camera Go pro

Gambar 2.17 Camera Go Pro Hero 3

Go Pro adalah serangkaian kamera yang dapat dipasang di helm atau

peralatan olahraga lainnya. Kamera-kamera ini terutama populer di kalangan

peserta olahraga ekstrem. Kamera Go Pro memiliki tipe terbaru yaitu Go Pro Hero

3 yang disertai dengan remote control. Bentuk kamera ini tergolong kecil, karena

seyogyanya kamera ini untuk dilekatkan di bagian tubuh kita seperti kepala,

lengan, badan atau dilekatkan pada kendaraan dan sejenisnya tergantung

kebutuhannya.

Spesifikasi Kamera Go Pro Hero 3 :

12 MP

1080p, 60 fps

Wi-fi Built-in

Wi-fi Remote

Tersedia aplikasi di android/iphone

Performa bagus meski minim cahaya

Kelengkapan :

Kamera

Casing anti air

Casing yang bukan anti air

Remote

Kabel USB

Aksesori tempelan

Kelebihan :

Bentuk kamera yang kecil, nyaman untuk diletakkan dimana saja

Kualitas video sangan baik

Versi Hero 3 ada paket yang disertai remote control

Terdapat aplikasi di android/iphone untuk mengontrol kamera Go

Pro via koneksi Wi-fi

Kekurangan :

Batere cepat habis, terutama bila digunakan Wi-fi & Remote

Control-nya

Casing anti air, daya serap suara yang masuk sedikit sekali, karena

tertutup rapat

Harus menggunakan external layar/komputer untuk dapat melihat

hasil video/gambar

Butuh aksesoris tambahan untuk dapat dilekatkan di suatu tempat

2.8 Transmitter dan Receiver

Pemancar-penerima (transceiver) adalah sebuah perangkat elektronik

yang dapat digunakan untuk menghubungkan sebuah komputer ke sebuah

jaringan dengan teknologi pemancaran pita basis (baseband) sehingga komputer

tersebut dapat memancarkan dan menerima sinyal di dalam jaringan tersebut.

Pada awal-awal perkembangan jaringan, pemancar-penerima merupakan

perangkat yang terpisah dari kartu jaringan, akan tetapi, saat ini hampir semua

kartu jaringan memiliki pemancar-penerima yang terpadu dalam kepingan atau

kartu jaringan tersebut.

Gambar 2.18 Transmitter dan Receiver

2.2.9 Flight Controller (Ardupilot)

Ardu pilot (Ardupilot mega- APM) merupakan Unmanned aerial vehicle

(UAV) platform yang dapat digunakan untku mengontrol autonomous

multicopter, fixed-wing aircraft, traditional helicopter and ground rover. Ardu

pilot memenangkan award pada tahun 2012 dan 2014 kompetisi UAV outback

challange. Ardupilot dibuat pada 2007 oleh DIY Drones community. Ardupilot

didasarkn dengan arduino open source elektronik prototype platform. Ardupilot

pertama berdasarkan pada thermoplie yang mengandalkan penentuan posisi

horizon relatif dengan aircraft dengan mengukur perbedaan temperatur antara

langit dan tanah. Kemudian berkembang menjadi Inertial Measuring Unit (IMU)

yang menggunakan kombinasi dari percepatan, gyroscope dan magnetometer

untuk menggantikan thermopile.

Ardupilot telah berevolusi menjadi produk hardware dan software.

Termasuk APM dan Pixhawk/PX4 line untuk auto pilot dan Arducopter,

arduplane, dan ardurover.

Gambar 2.19 Salah satu produl ardupilot, arducopter yang dijua di pasaran

2.2.10 Wing (Eleron dan Elevator)

Sayap (pesawat) adalah airfoil yang disambungkan di masing-masing sisi

fuselage dan merupakan permukaan yang mengangkat pesawat di udara. Terdapat

berbagai macam rancangan sayap, ukuran dan bentuk yang digunakan oleh pabrik

pesawat. Setiap rancangan sayap memenuhi kebutuhan dari kinerja yang

diharapkan untuk rancangan pesawat tertentu.

Sayap dapat dipasang di posisi atas, tengah atau bawah dari fuselage.

Rancangan ini disebut high-, mid- dan low-wing. Jumlah sayap juga berbeda-

beda. Pesawat terbang dengan satu set sayap disebut monoplane, sedangkan

pesawat terbang dengan dua set sayap disebut biplane. Adapun bagian dari sayap

pesawat terbang yaitu aileron, elevator, dan rudder.

Gambar 2.20 Pergerakan sayap pesawat

1. AILERON

Terletak pada wing.

Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan roll.

Bergerak pada sumbu longitudinal (sumbu yang memanjang dari nose

hingga ke tail).

Aileron dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan stick control.

Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat

dalam arah lateral.

Pergerakan aileron berkebalikan antara kiri dan kanan, berdefleksi naik

atau turun.

Gambar 2.21 Bagian aileron

Cara Kerja Aileron

Jika seorang pilot ingin melakukan roll atau bank atau berguling

kekanan, maka yang dilakukan oleh pilot adalah : menggerakan stick control

atau tuas kemudi ke arah kanan, sehingga secara mekanik akan terjadi suatu

pergerakan di mana aileron sebelah kanan akan bergerak naik dan aileron kiri

bergerak turun. Pada wing kanan dimana aileron up akan terjadi pengurangan

lift (gaya angkat) hal ini dikarenakan aileron yang naik menyebabkan

kecepatan aliran udara di permukaan atas wing berkurang (karena idealnya

aliran udara di atas airfoil lebih cepat daripada di permukaan bawah, sehingga

timbul Lift) sehingga sayap kanan kehilangan lift (gaya angkatnya) yang

menyebabkan wing kanan turun. Sedangkan pada wing sebelah kiri, aileron

yang turun menyebabkan tekanan udara terakumulasi dan mengakibatkan wing

kiri naik. Begitu juga sebaliknya jika pilot menginginkan pesawatnya

melakukan roll ke sebelah kiri.

2. ELEVATOR

Terletak pada horizontal stabilizer.

Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan pitch (pitch

up or down).

Bergerak pada sumbu lateral (sumbu yang memanjang sepanjang

wing).

Elevator dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan stick control.

Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat

dalam arah longitudinal.

Pergerakan elevator bersamaan antara kiri dan kanan, berdefleksi naik

atau turun.

Gambar 2.22 Bagian elevator

Cara Kerja Elevator

Jika pilot menginginkan pesawat melakukan pitch up or down (gerakan

menaikan dan menurunkan nose). Maka yang dilakukan adalah dengan

menggerakan stick control pada cockpit ke depan atau ke belakang. Jika kita

menginginkan pitch up (nose ke atas) maka pilot akan menggerakan stick control

nya ke belakang (menuju ke badan pilot) yang akan mendapat respon dengan

naiknya elevator secatra bersamaan. Dengan naiknya elevator maka terjadi

penurunan gaya aerodinamika pesawat yang menekan tail ke bawah sehingga nose

akan raise atau naik. Kebalikannya jika pilot menginginkan pitch down, maka

stick control akan di gerakan ke depan yang akan membuat elevator bergerak ke

bawah sehingga bagian tail mendapat gaya yang menekan ke atas dan

menyebabkan nose turun.

3. RUDDER

Terletak pada vertical stabilizer.

Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan yaw.

Bergerak pada sumbu vertical (sumbu memanjang tegak lurus terhadap

Center of gravity dari pesawat).

Rudder dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan rudder pedal.

Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat

dalam arah direksional.

Pergerakan rudder berdefleksi ke kiri atau kanan.

Gambar 2.23 Bagian rudder

Rudder bekerja dengan perantara sistem mekanik yang bernama rudder

pedal. Seperti halnya pedal rem atau gas pada mobil. Terdapat dua pedal yaitu kiri

dan kanan yang masing-masing untuk pergerakan yaw kiri dan kanan.

Jika pilot menginginkan pesawatnya yaw ke kiri maka pilot akan

menekan/menginjak rudder pedal sebelah kiri, secara mekanik akan diartikan

rudder akan berdefleksi ke kiri. Yang terjadi adalah timbul gaya aerodinamik yang

menekan permukaan rudder yang berdefleksi, sehingga tail akan bergerak ke

kanan dan nose akan bergerak ke kiri. Maka pesawat akan yaw ke kiri. Sebaliknya

jika akan melakukan yaw ke kanan maka yang diinjak adalah rudder pedal sebelah

kanan.

Gambar 2.24 Bagian pesawat yang bermanuver

Untuk melakukan manuver maka akan ada kombinasi gerak antara dua

ataupun ketiga primary control surface bahakan bisa ditambahkan pengaturan

throttle jika diperlukan pergerakan dengan speed/thrust yang bertambah atau

penurunan thrust. Penjelasan di atas ialah pergerakan yang dilakukan pesawat

pada 3 sumbu pergerakannya yaitu lateral, vertical dan longitudinal.

2.2.11. Propeller

Propeler atau yang lebih dikenal sebagai baling-baling merupakan bagian

dari sistem propulsi yang bertugas untuk menarik atau mendorong suatu pesawat

terbang untuk melaju diudara seperti kita ketahui bahwa pesawat akan dapat

terbang apabila gaya angkat terjadi pada sayap atau bidang bidang angkat lainnya.

Dan dari prinsip aerodinamika gaya angkat ditimbulkan akibat adanya pergerakan

relatif antara sayap dengan udara. Baling-baling ini berputar bagaikan sayap-

sayap kecil yang bekerja seperti skup udara atau airscrew.

Sebenarnya propeler ini merupakan sistem propulsi yang bertugas

mentransmisikan daya dari engine atau motor sebagai penggerak mula atau prime

mover ke udara. Transmisi daya yang terjadi digunakan nantinya untuk melawan

gaya tahan atau drag yang bersifat menghambat pesawat terbang model untuk

terbang melaju. Sistem propulsi yang baik akan diperlukan ketika pesawat model

akan mengudara atau take off , menanjak dan juga saat melakukan manouver.

Hal apa saja yang perlu diperhatikan untuk memilih propeler yang baik

untuk pesawat model kita. Pertama kali yang harus kita perhatikan adalah

diameternya.Diameter dalam hal ini adalah jarak atau ukuran dari tepi baling-

baling satu ketepi baling-baling lainnya. Pemilihan diameter ini disesuaikan

dengan daya yang bisa dihasilkan oleh engine atau motor yang kita pergunakan.

Diameter yang terlalu kecil akan menyebabkan motor berputar terlalu cepat dan

konsekwensinya tidak dapat menyalurkan daya engine tersebut ke udara,

sedangkan dengan diameter propeller yang terlalu besar, motor penggeraknya

tidak dapat mencapai daya maksimumnya sehingga kita tidak dapat memperoleh

daya dorong dari sistem propulsi

tersebut secara optimal.

Gambar 2.25 Propeller pada pesawat

Kita mengetahui bahwa daya maksimum sebuah motor baik itu engine,

motor listrik maupun motor CO2 dan motor tenaga karet akan dapat dihasilkan

pada suatu kondisi putaran dan beban tertentu. Biasanya hal ini digambarkan dari

kurva putaran terhadap gaya yang diberikan oleh produsen atau pabrik pembuat

motor tersebut, pemilihan pitchnya atau sudut untuk majunya disesuaikan dengan

kegunaannya yang dalam hal ini di definisikan sebagai rasio kemajuan atau

advance ratio.

Pesawat yang akan berarobatik dengan kecepatan rendah misalnya pada

pesawat model radio control jenis fun fly atau juga pesawat aerobatik 3D dengan

berat terbang relatif sangat ringan ini akan menggunakan propeler dengan pitch

yang kecil. Disini akan terjadi suatu efisiensi yang baik pada kecepatan terbang

yang rendah dengan Rpm mesin yang tinggi. Dikondisi yang lain terutama di

penerbangan dengan kecepatan yang tinggi khususnya di arena balap untuk

pesawat-pesawat terbang pylon race

diperlukan propeler- propeler dengan pitch

yang besar atau sudut yang besar. Sebab disini

akan terjadi aliran udara berkecepatan tinggi

pada putaran poros yang tinggi juga.

Gambar 2.26 Jenis propeller pada pesawat

Kemudian bagaimana dengan penggunaan berbagai jenis propeler yang

beredar dipasaran.Kita mengetahui bahwa bentuk dari propelernya itu sendiri

bermacam-macam. Dari desain pembuatnya propeler itu dirancang seefisien

mungkin, sering kali plan form atau bentuk proyeksi dari baling-balingnya sendiri

akan mendekati bentuk bentuk eliptikal ini sebenarnya ditujukan untuk

memberikan efisiensi gaya atau keseragaman daya angkat yang terjadi. Propeler

yang lebih efisien akan memberikan daya dorong yang lebih tinggi tetapi dari segi

praktisnya saya bisa mengenali bahwa propeler yang lebih efisien biasanya

beroperasi lebih diam atau silent, tetapi lebih bertenaga.

Kita mengetahui ada beberapa jenis bahan untuk membuat propeler dari

mulai plastik dan karet sintetis yang fleksibel kemudian fiber glass,nilon dan kayu

yang lebih kaku serta serat carbon yang paling rigid. Beberapa merk seperti GWS

yang membuat propeler dari plastik yang lentur, kemudian kita mengenal juga

MK dari Jepang yang membuat dari nilon yang berserat fiber, juga master

airscrew dari Amerika serikat yang membuat dari nilon berserat carbon. Propeler

yang memiliki fleksibilitas artinya yang terbuat dari bahan yang fleksibel

misalnya karet sering mengalami perubahan sudut atau pitch pada putaran yang

beban yang tinggi. Disini sering kali menimbulkan perubahan atau pengurangan

tenaga atau daya dorong yang terjadi. Namun untungnya propeler-propeler yang

fleksibel seperti ini apabila suatu saat kita mendarat kurang mulus atau kress sama

sekali propelernya tidak patah atau putus. Dari segi ekonomi hal memang

menguntung kan.

Gambar 2.27 Jenis propeller pada pesawat

Di sisi lain untuk propeler yang terbuat dari serat carbon juga nilon

berserat carbon yang bersifat lebih rigid memang akan memberikan daya dorong

atau gaya tarik yang lebih baik pada putaran poros yang maksimal. Dan propeler

yang seperti ini akan bekerja lebih efisien khususnya pada penerbangan-

penerbangan yang memerlukan daya besar seperti aerobatik. Namun sayang

propeler seperti ini seringkali mudah patah dan mudah mengalami cacat akibat

benturan pada waktu kita salah mendarat atau akibat keteledoran yang mungkin

sebenarnya tidak terlalu fatal. Untuk itu kita harus memilih beberapa baling-baling

yang kira-kira memberikan hasil yang optimal pada pesawat terbang yang akan

kita pergunakan.