Mengapa Pesawat bisa terbang ?

MENGAPA PESAWAT TERBANG BISA TERBANG?

A. Pengantar

Belakangan ini di forum sering muncul pertanyaan tentang “mengapa pesawat terbang bisa terbang?” Masalah mendasar dan esensial ini kadang terabaikan sehingga kami lupa mengulasnya dalam tulisan, karena tadinya kami mengira bahwa masalah ini sudah dipahami oleh mereka yang berminat di dunia penerbangan dan masyarakat pada umumnya.

Untuk memuaskan rasa keingin-tahuan (curiosity) mereka, dan sekaligus mengoreksi kesalahan konsep (misconception) yang mungkin saja ada, maka kali ini kita akan membahas aspek-aspek mendasar yang menyebabkan sebuah pesawat terbang bisa terbang dari sudut kajian ilmiah populer supaya tidak terkesan rumit sehingga mudah dipahami oleh berbagai kalangan.

B. Gaya yang menyebabkan Pesawat dapat Terbang

Sebagaimana kita ketahui, di permukaan bumi ini setiap benda yang bobotnya lebih berat dari udara (heavier than air) pasti akan jatuh ke permukaan bumi karena fenomena ini tunduk pada hukum Gravitasi (G). Untuk mempertahankan agar benda tetap berada pada tempatnya dan tidak jatuh ke bumi, maka dibutuhkan Gaya (Force) sebesar Gaya Gravitasi (G-Force) yang timbul terhadap benda itu, yang dalam sehari-hari disebut Bobot (Weight). Hal ini berlaku pula pada sebuah pesawat terbang sebagai benda yang lebih berat dari udara.

Gaya-gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang terdiri atas: (1) Gaya Dorong (Thrust) yang mendorong pesawat ke depan, (2) Gaya Hambat (Drag) yang arahnya ke belakang pesawat, berlawanan dengan Gaya Dorong, (3) Gaya Angkat (Lift) yang mengangkat pesawat ke atas, dan (4) Gaya Gravitasi yang bekerja pada pesawat sehingga menimbulkan Bobot (Weight) yang arahnya selalu ke bawah, ke pusat bumi (Gambar 1).

Gambar 1. Gaya-gaya yang bekerja pada Pesawat Terbang

Lalu agar pesawat dapat terbang (mengudara) melawan Gaya Gravitasi bumi, maka harus ada Gaya yang lebih besar dari Gaya Gravitasi (Bobotnya) yang bekerja pada pesawat itu. Gaya untuk melawan Gaya Gravitasi (Weight) pada pesawat terbang adalah Gaya Angkat (Lift) yang dihasilkan oleh sayap sebagai akibat adanya Gaya Dorong (Thrust) dari Mesin (Engine) pesawat, baik dari jenis Baling-baling (Propeller) ataupun jenis Jet (Propulsion Jet), yang besarannya harus jauh lebih besar dari Gaya Hambat (Drag).

Gambar 2. Mekanisme Timbulnya Gaya Angkat pada Sayap

Gaya Dorong (Thrust) yang berasal dari Mesin pesawat dan besarnya jauh lebih besar dari Gaya Hambat (Drag) ini akan mendorong pesawat melaju ke depan dengan kecepatan tertentu. Hal ini akan menimbulkan Gaya Aerodinamik pada sayap yang bentuknya dirancang sedemikian rupa (Aerofoil) sehingga dapat menimbulkan Gaya Angkat (Lift) pada sayap (tentunya juga pada pesawat secara keseluruhan) sehingga pesawat bisa terbang. Gaya Angkat pada sayap timbul karena adanya kecepatan aliran udara pada sayap sehingga menimbulkan perbedaan tekanan udara di bagian atas dan di bagian bawah sayap sebagai akibat perbedaan kecepatan aliran udara pada bagian atas dan bagian bawah sayap sesuai Hukum Bernouli.

Gambar 3. Konstruksi Sayap (Aerofoil) menghasilkan Perbedaan Tekanan Udara di atas dan di bawah Sayap sehingga menghasilkan Gaya Angkat (Lift) pada Sayap.

C. Perangkat Kendali Dasar Pesawat Terbang

Selanjutnya, agar pesawat dapat dikendalikan sesuai keinginan sehingga dapat terbang mencapai tujuannya maka pesawat harus memiliki Perangkat Kendali (Control Devices). Gerakan terbang pesawat seperti naik, turun, belok ke kiri dan ke kanan atau berguling ke kiri dan ke kanan dilakukan oleh perangkat pengendali pada pesawat yang dikendalikan oleh Pilot di ruang kendali (Cockpit). Perangkat Kendali Dasar pesawat terbang meliputi: (1) Elevator (bagian dari sirip horizontal di ekor pesawat) yang berfungsi untuk mengendalikan pesawat naik dan turun (Up-down), (2) Rudder (bagian dari sirip vertikal di ekor pesawat) untuk belok ke kiri dan ke kanan (Yaw) yang dibantu oleh Aileron yang terletak di kiri-kanan sayap utama (sayap depan pesawat), dan terakhir (3) Aileron itu sendiri yang berfungsi untuk mengendalikan pesawat agar bisa berbelok (membantu Rudder), sedangkan fungsi utamanya adalah untuk mengendalikan pesawat agar bisa berguling (Roll) ke kiri dan ke kanan (Gambar 4).

Gambar 4. Perangkat Kendali Dasar Pesawat Terbang

Perangkat Kendali tersebut di atas adalah perangkat kendali utama atau dasar yang mutlak ada pada setiap pesawat kecil maupun besar. Sedangkan perangkat pengendali lainnya seperti Flap, Spoiler, dan sebagainya, tidak selalu ada pada pesawat kecil tapi pasti ada di pesawat-pesawat besar.
D. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat ditarik dari paparan di atas adalah:

Pesawat terbang bisa terbang (mengudara) karena ada Gaya Dorong (Thrust) dari Mesin (Engine) yang besaran jauh lebih besar dari Gaya Hambat (Drag) sehingga pesawat dapat melaju dengan kecepatan tertentu dan menimbulkan Gaya Aerodinamik, yaitu timbulnya Gaya Angkat (Lift) yang lebih besar dari Gaya Gravitasi (Weight) sehingga mampu mengangkat pesawat untuk terbang.

Gaya Angkat (Lift) pada sayap (dan pesawat secara keseluruhan) timbul sebagai akibat adanya perbedaan kecepatan aliran udara pada sayap, yang konstruksinya dirancang sedemikian rupa (Aerofoil), sehingga menimbulkan perbedaan tekanan udara di bagian atas dan di bagian bawah sayap.

Agar pesawat dapat dikendalikan sesuai keinginan dan dapat terbang menuju tujuannya, maka pesawat dilengkapi Perangkat Kendali (Control Device), yaitu Elevator, Rudder, dan Aileron, yang dikendalikan oleh Pilot dari ruang kendali (Cockpit).

Semoga bermanfaat..

Jayalah penerbangan Indonesia. Salam Ilmuterbang..

Sumber : http://ilmuterbang.com