KATA PENGANTARPuji syukur kita panjatkan ke hadirat Tuhan yang mahakuasa atas limpahan rahmat dan hidayahnyalah, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini dengan penuh tanggung jawab. Makalah ini ditulis untuk memenuhi tugas mahasiswa dalam mata kuliah Seminar Fisika, begitu pula bisa untuk menambah pengetahuan dan pemahaman tentangPenerapan konsep termodinamika terhadap gaya angkat pesawat terbang diharapkan pada akhirnya mahasiswa akan memperoleh pemahaman dan pengetahuan yang lebih luas. Tugas makalah dengan judul Penerapan konsep termodinamika terhadap gaya angkat pesawat terbang ini tersusun sesuai dengan petunjuk bapak, namun masih sangat jauh dari kesempurnaan. penulis menyadari segala keterbatasan yang dimiliki. oleh karena itu, mohon kiranya dimaklumi atas keterbatasan sumber yang saya masukkan. Akhirnya, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca, segala kekurangan yang ada penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari pembaca untuk kesempurnaannya.

Ambon, Januari 2012

Penulis

1

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL KATA PENGANTAR. 1 DAFTAR ISI 2 BAB I. PENDAHULUAN 3 I.1 LATAR BELAKANG PENULISAN MAKALAH I.2 MASALAH ATAU TOPIK PEMBAHASAN.. I.3 TUJUAN PENULISAN MAKALAH. I.4 MANFAAT PENULISAN MAKALAH. I.5 METODE PENULISAN MAKALAH BAB II. PEMBAHASAN.............. II.1 KONSEP GAYA ANGKAT PESAWAT TERBANG 3-4 4 4 4-5 5 6 6-8

II.2 GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA PESAWAT TERBANG 9-14 BAB III. PENUTUP... 93 III.1 KESIMPULAN . III.2 SARAN.. DAFTAR PUSTAKA 93 93

2

BAB I PENDAHULUAN

I.1 LATAR BELAKANG PENULISAN MAKALAH

Secara kodrati manusia diciptakan untuk hidup di darat. Manusia tidak memiliki alat gerak yang bisa digunakan untuk terbang. Namun, burung-burung yang dapat terbang bebas di angkasa telah memberi inspirasi bagi manusia untuk menjelajah lebih jauh dari habitatnya. Kemampuan untuk terbang bebas di angkasa menjadi suatu simbol kebebasan dan lepas dari belenggu gravitasi. Pada awalnya manusia menganggap bahwa untuk bisa terbang maka kita harus melakukannya sebagaimana burung terbang. Dan satu-satunya cara adalah dengan mengepakkan sayap seperti halnya burung. Atas dasar itu lah kemudian bermunculan para peloncat-peloncat menara dengan desain sayap yang mereka ciptakan sendiri. Mereka tidak hanya satu, tapi puluhan, dengan satu mimpi yang sama: terbang. Namun malang, tak ada satupun yang berhasil. Orang sekaliber Leonardo da Vinci pun ikut terbawa oleh euforia impian terbang. Da Vinci pernah menciptakan suatu desain mesin terbang yang disebut ornitopter. Meskipun bukan alat yang berhasil membuat manusia dapat terbang, Berbeda dengan para peloncat menara, da Vinci tidak lah bodoh. Sebelum desainnya direalisasikan, ia segera meyadari bahwa tidak mungkin manusia dengan tenaga yang dimilikinya bisa melakukan pengendalian, mengepakkan sayap, dan navigasi dalam waktu bersamaan. Banyak waktu yang ia curahkan untuk sekedar mempelajari bagaimana burung-burung terbang. Suatu pernyataan da Vinci yang begitu visioner adalah metode separasi. 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.3

Lalu bagaimana pesawat udara dapat terbang? Konsep Termodinamika dalam penerapannya telah banyak digunakan dalam industri mesin misalnya pada pesawat terbang. Selanjutnya mengenai konsep gaya angkat yang menyebabkan pesawat bisa terbang akan dibahas lebih terperinci di dalam pembahasan makalah ini.

I.2

MASALAH ATAU TOPIK PEMBAHASAN

Berdasarkan latar belakang penulisan makalah diatas, maka ada beberapa permasalahan yang akan dibahas dalam makalah ini yaitu: 1. Bagaimanakah Penerapan Konsep Termodinamika terhadap Gaya angkat pesawat Terbang ? 2. Gaya-Gaya apa saja yang bekerja pada Pesawat Terbang selama Penerbangan ?1.3 TUJUAN PENULISAN MAKALAH

Dengan adanya perumusan masalah diatas, maka dapat diberikan tujuan dalam penulisan makalah ini, yakni: 1. Untuk mengetahui bagaimanakah penerapan konsep Termodinamika terhadap Gaya angkat pesawat terbang? 2. Untuk mengetahui dan memahami tentang Gaya-Gaya apa saja yang bekerja pada pesawat Terbang selama penerbangan?

1.4 MANFAAT PENULISAN

Penulisan makalah ini diharapkan dapat memberikan manfaat baik dalam sifat Praktis maupun teoritis. 1. Manfaat Praktis a. Hasil penulisan makalah ini dapat menjadi acuan pembaca dalam menerapkan konsep Termodinamika terhadap industri mesin lainnya b. Meningkatkan minat belajar siswa khususnya pada mata pelajaran fisika terkait dengan materi Termodinamika.4

2. Manfaat Teoritis Hasil penulisan makalah ini diharapkan dapat dijadikan sebagai salah satu bahan kajian dalam upaya mendalami penerapan konsep Termodinamika.Selanjutnya, penulisan makalah ini dapat memberikan sumbangan pengetahuan terhadap pembaca berkenaan dengan penerapan konsep termodinamika terhadap prinsip gaya angkat pesawat terbang.1.5 METODE PENULISAN MAKALAH

Metode yang digunakan dalam penulisan makalah ini adalah metode kepustakaan yaitu referensinyaa diambil dari sumber buku-buku yang relevan disertai dengan sumber referensi lainnya berupa internet. Mahasiswa mengerjakan tugas ini secara individu.

.

5

BAB II HASIL DAN PEMBAHASAN

II.1 KONSEP GAYA ANGKAT PESAWAT TERBANG Bagaimana pesawat udara dapat terbang? suatu yang salah jika kita berfikir bahwa mesin (engine) lah yang menyebabkan pesawat dapat terbang. Pada dasarnya, sayap lah yang memberi gaya angkat yang dibutuhkan untuk terbang, sedangkan engine hanya memberi gaya dorong (thrust) untuk bengerak maju. 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. Kecepatan angin di atas badan pesawat lebih cepat daripada kecepatan angin di bawah badan pesawat Bentuk airfoil sayap diciptakan sedemikian rupa agar tercipta karakteristik aliran yang sesuai dengan keinginan. 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. Sesuai Hukum Bernoulli semakin cepat kecepatan suatu fluida atau suatu bagian dari suatu benda maka akan semakin kecil tekanan yang diberikan ke fluida atau bagian dari benda tersebut, dan juga sebaliknya semakin kecil kecepatan suatu fluida atau bagian dari suatu benda maka akan semakin besar tekanan yang didapat oleh benda tersebut. Jadi konsep Bernoulli ini digunakan dalam setiap proses penerbangan sebuah pesawat. Besarnya gaya angkat yang dibangkitkan berbanding lurus dengan Luas permukaan sayap, kerapatan udara, kuadrat kecepatan, dan koefisien gaya angkat. Jadi, untuk pesawat udara, engine (mesin) berfungsi memberikan gaya dorong agar pesawat dapat bergerak maju. kemudian dorongan engine tersebut akan menimbulkan perbedaan kecepatan aliran udara dibawah dan diatas sayap pesawat . Kecepatan udara diatas sayap akan lebih besar dari dibawah sayap dikarenakan jarak tempuh lapisan udara yang mengalir di atas sayap lebih besar dari pada jarak tempuh di bawah sayap, waktu tempuh lapisan udara yang melalui atas sayap dan di bawah sayap adalah sama. Menurut hukum Bernoulli , kecepatan udara besar menimbulkan tekanan udara yang kecil . sehingga tekanan

6

udara di bawah sayap menjadi lebih besar dari sayap pesawat bagian atas. Sehingga akan timbul gaya angkat (Lift) yang menjadikan pesawat itu bisa terbang. Dari gambar di samping dapat dilihat bahwa kecepatan fluida atau udara di atas badan pesawat ( v2 ) lebih besar dari kecepatan udara di bawah badan pesawat ( v1 ). Tetapi gaya angkat pesawat tidak tergantung dengan bentuk badan pesawat, melainkan dipengaruhi oleh bentuk sayap pesawat. Dan gaya angkat itu bekerja di sayap pesawat. Lihat gambar di bawah.

Gambar di samping adalah bentuk penampang sayap yang disebut dengan aerofoil Bagian atas sayap dibentuk sedikit melengkung dari pada bagian bawah pesawat yang datar, hal ini menyebabkan kecepatan udara di bagian atas sayap ( v2 ) bervariasi, sehingga kecepatan udara di atas sayap lebih besar dari kecepatan udara di bawah sayap yang relatif konstan. Menurut hukum Pascal bahwa tekanan ( P ) sebanding dengan gaya ( F ) dan berbanding terbalik dengan luas benda ( A ). Atau dalam perumusannya; P= Jadi karena ada dua gaya yang berkerja pada sayap yang saling berlawanan, maka; F = P.A Dari persamaan Bernoulli kita dapat;

7

Kita menganggap ketinggian di sayap sama dengan nol ( h = 0 ), jadi :

Persamaan ini kita masukkan ke

Sehingga gaya yang dibutuhkan pesawat untuk bisa terbang yaitu sebesar

beda tekanan p1 p2 menghasilkan gaya angkat sebesar: F1-F2 = (p1-p2)A , dengan A merupakan luas penampang total sayap. dengan adalah massa jenis udara. Pesawat dapat terangkat keatas jika gaya angkat lebih besar daripada berat pesawat, jadi apakah suatu pesawat dapat atau tidak tergantung pada berat pesawat, kelajuan pesawat dan ukuran sayapnya. Makin besar kecepatan pesawat, makin besar kecepatan udara dan ini berarti

bertambah besar sehingga gaya angkat ( F1-F2 > mg ), Jika pesawat telah berada pada ketinggian tertentu dan pilot ingin mempertahankan ketinggiannya (melayang di udara), maka kelajuan pesawat harus diatur sedemikian rupa sehingga gaya angkat sama dengan berat pesawat ( F1-F2 = mg ). Konsep fisika inilah yang digunakan pesawat terbang untuk dapat terangkat ke udara. Begitupun juga dengan burung yang menggunakan konsep fisika ini agar mereka dapat terbang di udara.8

II.2

GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA PESAWAT TERBANG

Penerapan Hukum Bernoulli juga digunakan untuk mendesain pesawat terbang. Pesawat terbang dirancang sedemikian rupa sehingga hambatan udaranya sekecil mungkin. Pesawat pada saat terbang akan menghadapi beberapa hambatan diantaranya hambatan udara, hambatan karena berat badan pesawat itu sendiri, dan hambatan pada saat menabrak awan. Setelah dilakukan perhitungan dan rancangan yang akurat dan teliti, langkah selanjutnya adalah pemilihan mesin penggerak pesawat yang mampu mengangkat dan mendorong badan pesawat. Pada dasarnya, ada empat buah gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang selama penerbangan yaitu: (1). Gaya Berat ( Weight) yang disebabkan oleh gaya gravitasi bumi. (2).Gaya angkat (Lift) yang disebabkan oleh bentuk pesawat. (3).Gaya ke depan (Thrust) yang disebabkan oleh dorongan mesin / engine. (3).Gaya hambatan (Drag) yang disebabkan oleh gesekan udara.

Jika pesawat hendak bergerak mendatar dengan suatu percepatan, maka gaya ke depan harus lebih besar daripada gaya hambatan dan gaya angkat harus sama dengan berat pesawat. Jika pesawat hendak menambah ketinggian yang tetap, maka resultan gaya mendatar dan gaya vertikal harus sama dengan nol. Ini berarti bahwa gaya ke depan sama dengan gaya hambatan dan gaya angkat sama dengan gaya berat

9

Penjelasan mengenai 4 macam gaya yang bekerja pada pesawat selama penerbangan : 1. Gaya Berat (Weight) Weight gaya berat adalah kombinasi berat dari muatan pesawat itu sendiri, awak pesawat, bahan bakar, dan kargo atau bagasi. Weight menarik pesawat ke bawah karena gaya gravitasi. Weight melawan lift (gaya angkat) dan beraksi secara vertikal ke bawah melalui center of gravity dari pesawat. Gravitasi adalah gaya tarik yang menarik semua benda ke pusat bumi. Center of gravity(CG) bisa dikatakan sebagai titik di mana semua berat pesawat terpusat. Pesawat akan seimbang di keadaan/attitude apapun jika pesawat terbang ditahan tepat di titik center of gravity. Center of gravity juga adalah sesuatu yang sangat penting karena posisinya sangat berpengaruh pada kestabilan sebuah pesawat terbang. Posisi dari center of gravity ditentukan oleh rancangan umum dari setiap pesawat terbang. Perancang pesawat menentukan seberapa jauh center of pressure (CP) akan berpindah. Kemudian mereka akan menjadikan titik center of gravity di depan center of pressure untuk kecepatan tertentu dari pesawat untuk mendapatkan kemampuan yang cukup untuk mengembalikan keadaan penerbangan yang equilibrium.

Weight mempunyai hubungan yang tetap dengan lift, dan thrust bersama drag. Hubungannya sederhana, tapi penting untuk mengerti aerodinamika penerbangan. Lift adalah gaya ke atas pada sayap yang beraksi tegak lurus pada arah angin relatif (relatif wind). Lift diperlukan untuk meniadakan berat pesawat (weight, yang disebabkan oleh gaya tarik bumi yang beraksi pada massa pesawat). Gaya berat (weight) ini beraksi ke bawah melalui center of gravity pesawat. Pada penerbangan yang datar dan stabil, ketika gaya angkat sama dengan weight, maka pesawat dalam keadaan equilibrium dan tidak mendapatkan atau kehilangan ketinggian. Jika lift berkurang dibandingkan dengan weight maka pesawat akan kehilangan ketinggian. Ketika lift lebih besar dari weight maka ketinggian pesawat akan bertambah.

10

2. Gaya angkat (Lift Lift (gaya angkat) merupakan lawan gaya dari weight, dan dihasilkan oleh efek dinamis dari udara yang beraksi di sayap, dan beraksi tegak lurus pada arah penerbangan melalui center of lift dari sayap. Berbicara tentang lift kita harus menyelipkan tentang kecepatan. Bentuk dari sayap tidak bisa efektif kecuali sayap terus menerus menyerang udara baru. Jika pesawat harus tetap melayang, maka pesawat itu harus tetap bergerak. Lift sebanding dengan kuadrat dari kecepatan pesawat. Sebagai contoh, jika sebuah pesawat bergerak pada kecepatan 200 knots mempunyai lift empat kali lipat jika pesawat tersebut terbang pada kecepatan 100 knots, dengan syarat angle of attack dan faktor lain tetap konstan. Dalam keadaan sebenarnya, pesawat tidak dapat terus menerus bergerak secara datar di sebuah ketinggian dan menjaga angle of attack yang sama jika kecepatan ditambah. Lift akan bertambah dan pesawat akan menanjak sebagai hasil dari pertambahan gaya angkat. Untuk menjaga agar lift dan weight menjadi sama, dan menjaga pesawat dalam keadaan lurus dan datar (straight and level) dalam keadaan equilibrium maka lift harus dikurangi pada saat kecepatannya ditambah. Normalnya hal ini dilakukan dengan mengurangi angle of attack, yaitu menurunkan hidung pesawat. 3. Gaya ke Depan (Thrust) Thrust adalah gaya dorong, yang dihasilkan oleh mesin

(powerplant)/baling-baling. Gaya ini kebalikan dari gaya tahan (drag). Sebagai aturan umum, thrust beraksi paralel dengan sumbu longitudinal. Tapi sebenarnya hal ini tidak selalu terjadi, seperti yang akan dijelaskan kemudian.Sebelum pesawat mulai bergerak, thrust harus digunakan. Pesawat akan tetap bergerak dan bertambah kecepatannya sampai thrust dan drag menjadi sama besar. Untuk menjaga kecepatan yang tetap maka thrust dan drag harus tetap sama, seperti halnya lift dan weight harus sama untuk mempertahankan ketinggian yang tetap dari pesawat. Jika dalam penerbangan yang datar (level), gaya thrust dikurangi, maka pesawat akan melambat. Selama thrust lebih kecil dari drag, maka pesawat akan terus melambat sampai kecepatan pesawat (airspeed) tidak sanggup lagi menahan pesawat di udara.11

Sebaliknya jika tenaga mesin ditambah, thrust akan menjadi lebih besar dari drag, pesawat terus menambah kecepatannya. Ketika drag sama dengan thrust, pesawat akan terbang dengan kecepatan yang tetap. Terbang straight dan level (lurus dan datar) dapat dipertahankan mulai dari terbang dengan kecepatan rendah sampai dengan kecepatan tinggi. Penerbang harus mengatur angle of attack dan thrust dalam semua jangkauan kecepatan (speed regim) jika pesawat harus ditahan di ketinggian tertentu (level flight). 4. Gaya Hambatan (Drag) Drag adalah gaya ke belakang, menarik mundur, dan disebabkan oleh gangguan aliran udara oleh sayap, fuselage, dan objek-objek lain. Drag kebalikan dari thrust, dan beraksi ke belakang paralel dengan arah angin relatif (relative wind). Drag atau hambatan dalam penerbangan terdiri dari dua jenis: parasite drag dan induced drag. Yang pertama disebut parasite drag karena tidak ada fungsinya sama sekali untuk membantu pesawat untuk dapat terbang, sedangkan yang kedua disebut induced karena dihasilkan atau terbuat dari hasil kerja sayap yang membuat gaya angkat (lift). Parasite drag sendiri terdiri dari dua komponen : 1. form drag terjadi karena gangguan pada aliran udara melalui badan pesawat 2.skin friction, hambatan dari gesekan dengan kulit pesawat.

Dari kedua jenis parasite drag, form drag adalah yang paling mudah untuk dikurangi pada waktu merancang sebuah pesawat. Secara umum, makin streamline bentuk pesawat maka akan menghasilkan bentuk yang mengurangi parasite drag. Skin friction adalah jenis parasite drag yang paling sullit untuk dikurangi. Tidak ada permukaan yang halus secara sempurna. Bahkan permukaan yang dibuat dengan mesin pada waktu diperiksa menggunakan alat/kaca pembesar, mempunyai permukaan kasar yang tidak rata. Permukaan yang kasar ini akan membelokkan aliran streamline udara pada permukaan, menghasilkan hambatan pada aliran yang lancar. Ada satu lagi elemen yang harus ditambahkan pada waktu membahas tentang parasite drag waktu merancang pesawat. Parasite drag menggabungkan efek dari form drag dan skin friction. Gabungan ini disebut interference drag. Jika dua benda12

diletakkan bersebelahan, maka turbulensi yang terjadi bisa mencapai 50-200 persen lebih besar dibandingkan jika kedua benda tersebut ditest secara terpisah. Tiga elemen ini, form drag, skin friction dan interference drag semua dihitung untuk menentukan parasite drag pada sebuah pesawat. Bentuk sebuah objek adalah faktor yang penting dalam parasite drag. Juga, Indicated Airspeed (kecepatan yang ditunjukkan oleh indikator) adalah sama pentingnya ketika kita berbicara tentang parasite drag. Drag pada sebuah objek yang berdiri pada posisi yang tetap, relatif terhadap aliran udara yang diberikan, akan bertambah secara kuadrat dari kecepatan udaranya. Menambah kecepatan dua kali akan menambah drag empat kali, menambah kecepatan tiga kali akan menambah drag sembilan kali. Hubungan ini hanya berlaku pada kecepatan subsonik, di bawah kecepatan suara. Jenis dasar kedua dari drag adalah induced drag. Seperti kita ketahui dalam fisika bahwa tidak ada sistem mekanik yang bisa 100 persen efisien. Maksudnya, apapun bentuknya dari sebuah sistem, maka sebuah usaha akan memerlukan usaha tambahan yang akan diserap atau hilang dalam sistem tersebut. Makin efisien sebuah sistem, makin sedikit kehilangan usaha ini. Sifat aerodinamik sayap dalam

penerbangan yang datar menghasilkan gaya angkat yang dibutuhkan, tapi ini hanya bisa didapat dengan beberapa penalti yang harus dibayar, yaitu induced drag. Induced drag pasti ada ketika sayap menghasilkan gaya angkat dan faktanya jenis drag ini tidak bisa dipisahkan dari produksi gaya angkat. Konsekuensinya, drag ini selalu muncul pada saat gaya angkat dihasilkan. gaya Sayap angkat pesawat dengan menghasilkan

menggunakan energi dari aliran udara bebas. Ketika menghasilkan gaya angkat,13

tekanan di permukaan bawah sayap lebih besar dari di permukaan atas. Hasilnya udara akan cenderung untuk mengalir dari dari daerah tekanan tinggi dari ujung sayap (wingtip) ke tengah kepada daerah tekanan rendah di atas sayap. Di sekitar ujung sayap ada kecenderungan tekanan-tekanan ini untuk menjadi seimbang, sama kuat, menghasilkan aliran lateral keluar dari bagian bawah ke bagian atas sayap. Aliran lateral ini membuat kecepatan yang berputar ke udara di ujung sayap dan mengalir ke belakang sayap. Maka aliran di sekitar ujung sayap akan berbentuk dua vortex yang mengalir (trailing) di belakang pada waktu sayap bergerak maju. Ketika pesawat dilihat dari ekornya, votex-vortex ini akan bersirkulasi kebalikan arah jarum jam di sekitar ujung sayap kanan dan searah jarum jam di ujung sayap kiri. Harus diingat arah dari putaran vortex-vortex ini yang bisa dilihat bahwa mereka menghasilkan aliran udara ke atas setelah melewati ujung sayap, dan aliran udara ke bawah di belakang trailing edge dari sayap. Aliran udara ke bawah ini sama sekali tidak dibutuhkan untuk menghasilkan gaya angkat. Inilah sumber induced drag. Makin besar ukuran dan kekuatan vortex-vortex ini dan pada gilirannya komponen aliran udara ke bawah dari aliran udara yang melewati sayap, makin besar efek dari induced drag. Aliran udara ke bawah di atas ujung sayap ini mempunyai efek yang sama dengan membelokkan vektor gaya angkat ke belakang; karena itu gaya angkat akan agak berbelok ke belakang sejajar dengan arah udara (relatif wind) dan menghasilkan komponen lift yang arahnya ke belakang. Inilah induced drag.

14

BAB III PENUTUP

III.1 SIMPULAN Dari hasil pembahasan di atas dapat ditarik kesimpulan, yaitu : 1. III.2 SARAN

15

Selama penerbangan, ada empat gaya yang bekerja. Pertama, yaitu gaya angkat atau gaya ke atas. Kedua, gaya berat atau gaya ke bawah. Ketiga, gaya maju. Dan keempat, gaya ke belakang.

Gaya berat bekerja menarik benda kembali ke bumi. Contohnya, kalau kita lempar batu ke atas, makan akan jatuh lagi ke bawah. Sementara itu, gaya ke belakang, contohnya, kalau kita mengendarai sepeda, maka terasa ada hambatan dari depan. Nah, gaya angka dan gaya maju merupakan gaya kunci untuk penerbangan. Kedua gaya itu diperhitungkan untuk mengatasi gaya berat dan gaya ke belakang.

Gaya angkat dihasilkan oleh permukaan sayap yang dirancang agar tekanan udara di atas permukaan lebih kecil daripada di bagian bawah. Sedangkan gaya maju bekerja agar pesawat tetap berada di udara. Gaya maju ini menarik pesawat ke arah depan. Gaya maju ini diperoleh dari putaran baling-baling mesin atau dorongan mesin jet. Nah, jadi, gaya maju dan gaya angkat akan bekerja bersamaan untuk menarik pesawat ke arah depan dan meninggalkan darat.

Secara mudah dapat dijelaskan bahwa gaya angkat terbangkitkan karena ada perbedaan tekanan di permukaan atas dan permukaan bawah sayap. Bentuk airfoil sayap diciptakan sedemikian rupa16

agar tercipta karakteristik aliran yang sesuai dengan keinginan. 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. Sesuai hukum Bernoulli semakin cepat kecepatan aliran maka tekanannya makin rendah. Besarnya gaya angkat yang dibangkitkan berbanding lurus dengan Luas permukaan sayap, kerapatan udara, kuadrat kecepatan, dan koefisien gaya angkat. Jadi, untuk pesawat udara, engine berfungsi memberikan gaya dorong agar pesawat dapat bergerak maju. Akibat gerak maju pesawat maka terjadi gerakan relatif udara di permukaan sayap. Dengan bentuk geometri airfoil tertentu dan sudut serang sayap (angel of attack) tertentu maka akan menghasilkan suatu karakteristik aliran udara dipermukaan sayap yang kemudian akan menciptakan beda tekanan dipermukaan atas dan permukaan bawah sayap yang kemudian membangkitkan gaya angkat yang dibutuhkan untuk terbang. Ada 4 gaya yang bekerja pada pesawat udara selama penerbangan yaitu Gaya angkat ( LIFT) atau gaya keatas, Gaya berat ( WEIGHT ) atau gaya kebawah, selanjutnya Gaya maju ( THRUST ) serta Gaya kebelakang ( DRAG ). Dua gaya berikut dapat mudah dipahami. Gaya berat ( WEIGHT ) bekerja menarik benda kembali ke bumi, sebagai contoh apabila kita melemparkan batu ke atas maka akan jatuh. Selanjutnya apabila kita mengendarai sepeda, maka terasa hambatan dari depan. Perhatikan gambar berikut :

Sumber : Federasi Aerosport Indonesia Aeromodelling

Gaya lain yang bekerja pada pesawat selama diudara yaitu LIFT dan THRUST yang keduanya merupakan kunci untuk penerbangan. Gaya-gaya tersebut oleh para perancang pesawat diperhitungkan untuk mengatasi DRAG dan WEIGHT. Gaya angkat ( LIFT ) dihasilkan oleh permukaan sayap yang dirancang agar tekanan udara diatas permukaan lebih kecil dari bagiah

17

bawah. Gaya-gaya lain yang bekerja untuk menjaga agar pesawat tetap berada di udara yaitu THRUST. Gaya ini menarik pesawat kearah depan, biasanya gaya ini diperoleh dari putaran baling-baling ( PROPELLER ) mesin atau dorongan mesin jet. Gaya maju ( THRUST ) dan gaya angkat ( LIFT ) akan bekerja bersamaan untuk menarik pesawat kearah depan dan meninggalkan darat.

18

19