Flight Control
Pengertian Flight Control
Flight control adalah salah satu sistem dalam pesawat terbang untuk mengendalikan pesawat selama terbang.
Flight control dibagi atas tiga kelompok:
Primary flight control (kemudi utama) meliputi aileron, elevator dan rudder. Secondary flight control (kemudi yang kedua) meliputi tab. Auxilary flight control (kemudi bantu) meliputi flap, spoiler, speed brake, slat, leading edge slot dan slot.
Pada pesawat terbang dikenal tiga macam gerakan dasar yaitu:
1. Gerakan naik turun (pitching)
2. Gerakan berguling (rolling)
3. Gerakan berputar (yawing)
Baca Juga : Contoh Soal Flight Control
I. Primary flight control
Primary flight control surface adalah kemudi utama pada pesawat terbang. Bagian-bagian yang termasuk dalam primary flight control surface adalah
1. Aileron
2. Elevator
3. Rudder
Primary flight control surface dari pesawat sayap tetap melekat pada badan pesawat pada engselnya atau tempatnya sehingga mereka dapat bergerak dan dengan demikan membelokkan aliran udara melewati mereka. Pengalihan udara ini menghasilkan kekuatan tidak seimbang untuk memutar pesawat sekitar sumbu. Sumbu yang terhubung pada primary flight control adalah :
1. Longitudinal axis
2. Lateral axis
3. Vertical axis
Baca Juga : Pengertian Aerodynamic
A. Bagian-bagian primary flight control
a. Aileron
Aileron adalah dua bilah permukaan yang berada di sisi sayap kanan dan di sisi sayap kiri. Penempatan aileron berada di trailing edge sayap pesawat. Fungsi dari aileron adalah untuk gerak pesawat miring kiri dan miring kanan (Rolling) terhadap sumbu longitudinal axis. Untuk mengontrol gerak aileron menggunakan control stick. Cara kerja, jika pesawat ingin rolling ke kanan, maka pilot akan menggerakkan control stick ke kanan dan aileron sebelah kanan mengangkat ke atas dan yang kiri mengarah ke bawah. Tetapi sudut gerak ke atas dan ke bawah berbeda, jika ke atas 20°, maka yang ke bawah hanya setengahnya saja yaitu 10° dan gerak tersebut disebut differential.
Fungsi dari sudut differential yang permukaan aileron ke atas lebih besar sudutnya daripada sudut yang permukaan aileron bergerak kebawah supaya permukaan aileron yang bergerak ke bawah tidak menghasilkan drag. Contohnya jika pesawat rolling ke kanan namun beloknya berlawanan ke arah kanan akibatnya sudut yang permukaan aileron yang kebawah sama dengan yang ke atas.
Pemasangan aileron terletak pada trailing edge masing-masing dekat wing tip. Bila dikehendaki pesawat miring ke kiri, maka control wheel digerakkan ke kiri maka aileron kiri naik ke atas (secara otomatis aileron kanan ke bawah), maka akan miring ke kiri, ia berguling pada sumbu longitudinal.
Ketika salah satu aileron turun ke bawah dan aileron lain naik ke atas maka drag yang terjadi pada aileron turun ke bawah lebih besar daripada drag yang terjadi pada aileron yang naik ke atas.
Hal ini menimbulkan kecenderungan nose pesawat bergeser ke samping, ke arah aileron yang turun ke bawah kecenderungan bergeser akibat pergerakan aileron ini disebut adverse yaw. Bila pesawat akan berbelok arah, maka gerakan aileron tadi harus dikoordinasikan dengan menggunakan rudder dan elevator agar pesawat tidak mengalami "slip" atau "skid".
Dinamakan pesawat mengalami slip pada saat belok apabila pesawat tersebut keluar dari jalur yang seharusnya, ia mengarah ke dalam sehingga radius yang dibuat menjadi lebih kecil dari radius yang seharusnya.
Gerakan berguling pada sumbu horizontal yang dikontrol oleh aileron disebut rolling. Ketika salah satu aileron turun ke bawah dan aileron yang lainnya naik ke atas maka drag yang terjadi pada aileron yang turun ke bawah lebih besar daripada drag yang terjadi pada aileron yang naik ke atas. Hal ini akan menimbulkan kecenderungan nose pesawat bergeser ke samping, kearah aileron yang turun ke bawah.
Kecenderungan bergeser arah pesawat sebagai akibat dari pergerakkan aileron ini disebut “Adverse Yaw”. Untuk mengatasi adverse yaw dibuat sudut bukaan aileron ke atas lebih besar daripada sudut bukaan kebawah.
b. Elevator
Gerakan pesawat nose up and nose down (hidung naik dan turun) pada sumbu lateral yang dikontrol elevators disebut pitching. Elevator ini digunakan untuk mengontrol stabilitas memanjang (longitudinal stability). Elevator dipasang pada bagian trailing edge dari horizontal stabilizer, dan dipasang pada sisi kanan dan kiri. Apabila control wheel ditarik kebelakang, elevator akan naik dan, mengakibatkan tail plane turun kebawah dan pesawat nose up dan sudut serang pada sayap utama akan bertambah besar.
Fungsi dari elevator adalah untuk gerak pesawat pitching atau naik dan turun pesawat. Untuk menggerakkan atau mengontrol elevator menggunakan stick control dimana jika stick control di tarik ke belakang maka akan menggerakkan elevator ke atas, tetapi jika mendorong ke depan maka akan menggerakan elevator ke bawah. Penempatan elevator pada horizontal stabilizer pada empennage dan ada pula yang horizontal di atas vertical stabilizer.
Apabila control wheel ditarik ke belakang, elevator akan bergerak naik, mengakibatkan tail plane turun ke bawah dan pesawat nose up dan sudut serang pada sayap utama akan bertambah besar. Harus diingat ketika control wheel ditarik kebelakang bukan berarti bahwa secara otomatis pesawat akan climbing, karena untuk melakukan climb power motor harus lebih besar untuk mengimbangi drag yang lebih besar.
Pada saat pesawat terbang degan kecepatan tinggi terjadi momen negatif karena kecepatan tinggi pasti sudut serang kecil dan letak Cp di depan Cg. Untuk mengimbanginya horizontal stabilizer harus menghasilkan lift ke bawah.
Pada saat pesawat terbang pada kecepatan rendah terjadi momen positip, hal ini terjadi karena pada kecepatan rendah pasti sayap besar dan letak Cp di depan Cg. karena pada saat kecepatan rendah sudut serang sayap besar dan untuk mengimbanginya horizontal stabilizer harus menghasilkan lift ke atas. Agar horizontal stabilizer dapat menghasilkan lift ke atas atau ke bawah untuk memberikan keseimbangan bagi pesawat selama terbang, maka bentuk airfoilnya yang simetris.
Pengontrol bidang kemudi disebut servo tab. Dengan menghubungkan bidang tab langsung dengan kabel cockpit, gerakan bidang tab dapat memberikan momen yang diperlukan untuk menggerakkan bidang kemudi yang bersangkutan. Jadi servo tab adalah bidang tab yang harus sedemikian rupa, sehingga tidak terjadi kelonggaran yang dapat menyebabkan flutter pada bidang kemudi yang bersangkutan.
Dan ini berfungsi untuk membantu penerbang dalam menggerakan bidang kemudi. Pemasangan bidang tab harus sedemikian rupa agar tidak terjadi kelonggaean yang dapat gerakan bidang tab tidak efektif. Kelonggaran pemasangan bidang tab akan dapat menyebabkan flutter pada bidang kemudi yang bersangkutan.
c. Rudder
Pada pesawat terbang, bagian yang dipergunakan untuk mengontrol arah pesawat (directional stability) adalah rudder. Gerakan berputar pada sumbu vertikal yang dikontrol oleh rudder disebut Yawing. Rudder dipasang pada bagian trailing edge dari bidang vertikal (vertical stabilizer). Apabila pedal rudder bagian kanan di dorong ke depan, maka bidang rudder membuka ke sebelah kanan.
Dengan terbukanya bidang rudder ke kanan akan timbul gaya pada rudder ke arah kiri dan gaya ini akan menyebabkan badan pesawat terbang berputar mengelilingi sumbu tegak ke arah kanan, dan demikian sebaliknya. Untuk membelokkan arah pesawat terbang, tidak cukup hanya dengan menggerakkan rudder, akan tetapi juga menggerakkan aileron sehingga pesawat miring dengan sudut yang tepat dan sesuai dengan kecepatan belok, sehingga tidak terjadi slip atau skid. Bila kemiringan pesawat terlalu besar akan mengakibatkan slip, dan bila pesawat kurang miring pesawat akan mengalami skid.
Rudder adalah flight control pesawat yang berfungsi untuk belok kanan dan belok kiri (yawing) terhadap sumbu vertical axis. Untuk mengontrol rudder menggunakan pedal. Penempatan tempat pedal berada dibawah daerah pijakan kaki pilot. Cara kerja rudder, jika pesawat ingin belok kanan si pilot mendorong pedal rudder yang kanan dengan kaki maka gerak rudder ke arah kanan dan di permukaan rudder bagian kanan menahan angin dan pesawat pun yawing ke kanan.
Untuk jenis dari rudderpun bervariasi ada yang single rudder, double rudder, dan multi rudder. Jenis rudder single rudder banyak digunakan oleh pesawat modern. Tetapi untuk jenis double dan multi rudder biasa digunakan pesawat-pesawat lama seperti Lockheed Constellation, Avro Lancester, B 25 Mitchell. Namun sampai sekarang masih banyak yang menggunakan double rudder, tetapi digunakan pada jenis pesawat militer. Fungsi dari double rudder atau multi rudder adalah untuk mendapatkan sudut yawing yang besar.
B. Gerakan Dasar Pesawat Terbang
a. Pitching
Pitching merupakan gerakan mengangguk atau gerakan ke atas dan ke bawah dari nose pesawat, pitching bergerak pada sumbu lateral pesawat. Untuk dapat melakukan pitching, pilot menggerakan bidang kendali utama atau primary comtrol surface yaitu dengan menggerakan elevator yang terletak pada horizontal stabilizer.
Pergerakkan elevator dikendalikan dengan menggunakan stick control yang berada di cockpit, stick digerakan ke depan dan ke belakang. Apabila stick digerakan ke belakang, maka elevator up atau ke atas dan akan mengakibatkan nose pesawat bergerak ke atas. Apabila stick digerakan ke depan, maka elevator down atau turun dan akan mengakibatkan nose pesawat bergerak turun ke bawah.
Gerakan pitching dilakukan pada saat pesawat akan melakukan take off (pada saat climbing atau terbang menanjak) dan landing (pada saat descent atau terbang menurun). Pada dasarnya ,pesawat terbang mempunyai gerak dasar pesawat yang fungsinya agar pesawat dapat bergerak stabil pada saat terbang di udara.
b. Rolling
Rolling merupakan gerakan berguling dari pesawat (roll), rolling bergerak pada sumbu longitudinal pesawat. Untuk dapat melakukan gerakan rolling, pilot menggerakan bidang kendali aileron yang berada di wing/sayap.
Pergerakan aileron dikendalikan dengan menggunakan stick control yang berada di dalam cockpit, stick digerakan ke kiri dan ke kanan. Apabila stick digerakan ke kanan, maka aileron sebelah kanan akan naik ke atas dan aileron sebelah kiri akan turun.
Hal ini akan menyebabkan pesawat akan rolling ke sebelah kanan. Begitu pula sebaliknya, apabila stick digerakan ke kiri, maka aileron sebelah kiri akan naik dan aileron sebelah kanan akan turun. Hal ini akan menyebabkan pesawat akan rolling ke sebelah kiri. Gerakan rolling dilakukan pada saat pesawat akan berbelok atau bergerak ke kiri atau ke kanan.
c. Yawing
Yawing merupakan gerakan menggeleng atau nose pesawat bergerak ke kiri dan ke kanan. Yawing bergerak pada sumbu vertical pesawat. Untuk dapat melakukan gerakan yawing pada pesawat, pilot menggerakan bidang kendali rudder yang berada pada vertical stabilizer. Pergerakan rudder dikendalikan dengan menggunakan pedal rudder (kanan dan kiri) yang berada di dalam cockpit.
Apabila pedal lanan diinjak, maka rudder akan bergerak ke kanan dan nose pesawat akan mengarah ke kanan. Dan apabila pedal kiri diinjak, maka rudder akan bergerak ke kiri dan nose pesawat akan mengarah ke kiri.
Baca juga : Gaya-Gaya yang Bekerja Pada Pesawat
II. Secondary flight control
Secondary flight control (kemudi yang kedua) meliputi: bemacam-macam tab. Ia merupakan airfoil kecil yang dipasang pada bagian trailing edge dari primary flight control. Fungsinya untuk membantu pilot dalam mengoperasikan primary flight control.
A. Definition of tab
Tab adalah sebuah airfoil tambahan kecil berengsel ke control surface (sebagai tariling edge) untuk membantu menstabilkan pesawat dalam penerbangan. Tab berfungsi untuk tekanan yang harus dikeluarkan saat memposisikan sudut tanjak/tukik.
Tab diatur oleh roda yang bisa diatur ke depan dan kebelakang. Pada pesawat ringan atau kecil, permukaan kontrol yang disebutkan di atas digerakkan oleh tenaga pilot.
Setiap permukaan kontrol terhubung langsung ke kolom kontrol atau pesal kemudi dengan serangkaian kabel dan kontrol atau batang. Dalam setiap sistem kontrol, kolom kontrol dapat memindahkan permukaan kontrol, tetapi permukaan konrol dapat memindahkan kolom. Ini disebut kontrol reversibel.
B. Types of Tab
a. Trim Tab
Trim tab berukuran kecil yang terhubung ke permukaan trailing edge dari control surface yang lebih besar pada pesawat, yang digunakan untuk mengontrol trim dari kontrol yaitu untuk mengatasi gaya hydro atau aerodinamis dan menstabilkan pesawat dari sikap tertentu yang dikehendaki tanpa perlu untuk operator untuk terus menerapkan gaya kontrol. Hal ini dilakukan untuk menyesuaikan sudut relatif terhadap permukaan yang lebih besar.
Beberapa pesawat memiliki tab trim pada ketiga control surface yang disesuaikan pada kokpit, yang lain hanya memilkinya di lift dan kemudi, dan beberpa hanya memiliki di lift saja. Beberapa trim tab adalah tipe ground-adjustable saja.
Banyak pesawat (termasuk glider) memiliki tab trim pada elevator mereka, sebagai metode sederhana memberikan trim pada pitch axis. Semua pesawat harus memiliki sistem untuk memastikan trim pitch axis, meskipun metode selain trim tab dapat digunakan. Alternatifnya termasuk:
Pegas termasuk dalam sistem kontrol yang dapat disesuaikan dengan pilot.
Dalam kasus elevator, horizontal stabilizer semua yang bergerak pada posisinya dapat diatur oleh servo tab atau anti-servo tab
Pada beberapa pesawat beberapa berat bahan bakar dapat digeser antara tangki selama penerbangan untuk mengurangi aerodinamik lift induced drag.
b. Servo Tab
servo tab adalah perangkat berengsel kecil yang terpasang pada control surface pesawat untuk membantu pergerakan control surface. Servo tab bergerak dalam arah yang berlawanan dari control surface.
Tab memiliki keunggulan levearge, yang juga terletak memanjang dari garis engsel permukaan sehingga dengan demikian dapat membelokkan control surface dalam arah yang berlawanan. Hal ini memiliki efek mnegurangi kekuatan control yang diperlukan oleh pilot untuk memindahkan control.
Dalam kasus beberapa besar tab servo adalah satu-satunya kontrol yang terhubung ke tongkat pilot atau roda, seperti di Bristol Britannia dan turunannya Kanada. Dengan varian servo tab bernama "diarahkan semi tab" pilot mampu untuk manuver kendaran seberat 300.000 pounds terbang pada kecepatan udara dari 300 mil per jam atau lebih.
c. Anti-servo / Anti-balance Tab
Sebuah tab anti-servo atau tab anti-balance, bekerja dengan berlawanan dengan tan servo. Hal ini menyebarkan dalam arah yang sama sebagai control surface, membuat pergerakan control surface menjadi lebih sulit dan membutuhkan lebih banyak kekuatan diterapkan pada kontrol oleh pilot.
Tetapi biasanya digunakan pada pesawat di mana control yang terlalu terang atau pesawat membutuhkan stabilitas tambahan dalam sumbu gerakan. Tab anti-servo berfungsi terutama untuk membuat kontrol berat dalam merasa pilot dan juga untuk meningkatkan stabilitas.
d. Servo tab and Anti-Servo Tab
Cara lain untuk mengubah tenaga pilot adalah melalui tab servo dan anti-servo. Dalam sistem ini kolom kontrol langsung terhubung ke permukaan kontrol (seperti C-172) tapi tab diarahkan untuk pergerakan permukaan kontrol sehingga membantu pergerakan kontrol, atau counter gerakan kontrol. Dengan demikian, kontrol dapat dibuat lebih berat atau lebih ringan daripada yang seharusnya.
e. Balance Tab
Kekuatan kontrol mungkin terlalu tinggi di beberapa pesawat dan dalam rangka mengurangi itu, produsen dapat menggunakan tab balance. Mereka seperti tab trim dan berengsel di sekitar tab tempat yang sama sebagai tab trim.
Perbedaan penting antara keduanya adalah bahwa, tab secara otomatis menggerakan ke arah yang berlawanan. Aliran udara tab balancing digabungkan ke batang kensali permukaan sehingga kontrol surface dipindahkan ke segala arah mencolok tab kontra untuk menyeimbangkan beberapa tekanan udara terhadap control surface utama, dan memungkinkan pilot bergerak lebih mudah dan tahan control surface dalam posisi.
f. Spring Tab
Sebuah tab yang bertindak sebagai servo tab tetapi dimana sebuah pega stergabung dalam linkage, memungkinkan posisi tab yang bervariasi sesuai dengan tongkat yang diterapkan. Di bawah beban penerbangan yang normal tab pegas tidak memiliki peran untuk dimainkan dan tetap efesien untuk control surface.
Namun ketika beban udara yang tinggi dan kekuatan besar yang di utuhkan untuk memindahkan control surface, tab pegas bekerja pada arah yang berlawanan dengan yang ada pada kontrol surface pada sudah yang terpasang dan ini membantu pilot dalam menggerakan kontrol surface.
C. Activation Control of Tab
a. Simple Control
Sebuah kabel mekanikal sederhana dapat kita temukan pada pesawat cessna C152. Kabel dibeberapa pesawat diganti dengan batang rod. Kolom kontrol dapat digerakkan dengan menaikkan dan menurunkan elevator.
b. Boosted Control System
Ini adalah sistem boost sederhana. Ketika kolom kontrol digerakkan tegangan pada kabel atau batang juga membuka katup yang melepaskan tekanan dari pompa hidrolik atau pneumatik dengan memperluas slave silinder yang membantu menggerakkan kendali. Kolom kendali dapat dipindahkan dengan menaikkan dan menurunkan elevator tapi ini membutuhkan tenaga yang lebih besar.
c. Fly by Wire System
Tidak ada hubungan mekanik antara kolom dan permukaan kontrol di sistem "fly by wire". Ada sensor pada kolom kontrol yang mentransmisiskan posisi kolom pada aktuator. Aktuator kemudian menggerakkan kolom kontrol le posisi defleksi kolom yang sesuai. Sistem ini tidak reversibel (Kolom kontrol tidak akan dipindahkan dengan memindahkan permukaan kontrol). Sistem ini jauh lebih ringan daripada sistem boost dan digunakan pada semua pesawat besar saat ini.
d. Tab Control System
Pada tab control sistem pilot hanya menggerakkan actuating tab kecil pada tab kontrol yang besar. Tenaga yang dihasilkan oleh tab selanjutnya menggerakkan kontrol utama. Ini adalah cara kerja yang sama trim tab. Perhatikan bahwa dalam sistem tab terkontrol tidak ada hubungan langsung antara kolom kontrol dan permukaan kontrol.
Jenis-jenis tab yaitu :
1. Fixed Tab
2. Controlable tab
Pengaturan bukaan tab tersebut dilaksanakan pada saat di darat, jenis ini disebut fixed tab. Sedangkan jenis yang lain airfoil dipasang langsung pada daerah bidang kemudi dan sudut bukaannya dapat diatur oleh penerbang dari cockpit, jenis ini disebut controlable tab.
V-Tail desain
Sistem pengontrolan bidang dapat berupa:
1. Pengontrolan bidang tab yang digabung dengan sistem
Desain V-tail menggunakan penampang miring untuk melakukan fungsi yang sama seperti penampang elevator konvemsional dan konfigurasi rudder. Penampang tetap bertindak sebagai stabilisator horizontal maupun vertikal. Sedangkan penampang yang bergerak, yang biasa disebut ruddervator, terhubung melalui kaitan khusus yang memungkinkan roda pengontrol untuk memindahkan kedua penampang bersamaan.
Di sisi lain, perpindahan dari pedal rudder yang bergerak pada permukaan diferensial, sehingga memberikan konrol yang terarah. Ketika kedua rudder dan kontrol elevator digerakkan oleh pilot, pencampuran kontrol mekanisme yang bergerak pada penampang dalam jumlah yang memadai. Sistem kontrol V tail lebih kompleks daripada tail konvensional. Selain itu, desain V tail lebih rentan terhadap kecenderungan Dutch Roll daripada tail konvensional, dan juga pengurangan drag minimal. Pemasangan bidang tab harus sedemikian rupa sehingga tidak terjadi kelonggaran yang dapat menyebabkan gerakan bidang tab tidak efektif. kelonggaran pemasangan bidang tab akan dapat menyebabkan flutter pada bidang kemudi yang bersangkutan.
2. Pengontrolan bidang tab secara terpisah dengan sistem trim
Pengontrolan bidang tab secara terpisah dengan sistem trim adalah sistem pengetriman dalam menggerakkan bidang tab artinya menggerakkan bidang tab dengan halus atau sedikit-sedikit.
Dengan gerakan bidang tab yang sedikit ini diharapkan susah dapat dipergunakan untuk menggerakkan bidang kemudi. Bidang tab dengan per (spring tab) dapat menghasilkan sebagian gaya yang dapat dipergunakan dengan membantu menggerakkan bidang kemudi yang bersangkutan.
III. Auxilary Flight Control (kemudi tambahan)
Auxiliary flight control (kemudi tambahan) meliputi: flap, spoiler, speed brake, slat, leading edge slot san slot. Dari segi fungsi auxilary flight control terbagi dua yaitu yang berfungsi menambah lift (flap, slot, leading edge slot dan slot) yang berfungsi mengurangi lift (speed brake dan spoiler).
Speed brake adalah peralatan untuk mengurangi kecepatan pesawat terbang. Speed brake sapat berupa just reverser, berupa parashute, atau berupa plat yang dipasang pada bagian tail yang dapat dioperasikan dari cockpit. Spoiler biasanya dipasang pada bagian atas atau bagian bawah sayap. Pengoperasiannya ada dua cara yaitu membuka secara otomatis apabila landing gear telah menyentuh landasan saat landing (disebut ground spoiler) atau dioperasikan oleh pilot dari cockpit apabila dikehendaki pesawat turun secara tiba-tiba (disebut flight spoiler).
Baca Juga : Pesawat Biplane
Flight control adalah salah satu sistem dalam pesawat terbang untuk mengendalikan pesawat selama terbang.
Flight control dibagi atas tiga kelompok:
Primary flight control (kemudi utama) meliputi aileron, elevator dan rudder. Secondary flight control (kemudi yang kedua) meliputi tab. Auxilary flight control (kemudi bantu) meliputi flap, spoiler, speed brake, slat, leading edge slot dan slot.
Pada pesawat terbang dikenal tiga macam gerakan dasar yaitu:
1. Gerakan naik turun (pitching)
2. Gerakan berguling (rolling)
3. Gerakan berputar (yawing)
Baca Juga : Contoh Soal Flight Control
I. Primary flight control
Primary flight control surface adalah kemudi utama pada pesawat terbang. Bagian-bagian yang termasuk dalam primary flight control surface adalah
1. Aileron
2. Elevator
3. Rudder
Primary flight control surface dari pesawat sayap tetap melekat pada badan pesawat pada engselnya atau tempatnya sehingga mereka dapat bergerak dan dengan demikan membelokkan aliran udara melewati mereka. Pengalihan udara ini menghasilkan kekuatan tidak seimbang untuk memutar pesawat sekitar sumbu. Sumbu yang terhubung pada primary flight control adalah :
1. Longitudinal axis
2. Lateral axis
3. Vertical axis
Baca Juga : Pengertian Aerodynamic
A. Bagian-bagian primary flight control
a. Aileron
Aileron adalah dua bilah permukaan yang berada di sisi sayap kanan dan di sisi sayap kiri. Penempatan aileron berada di trailing edge sayap pesawat. Fungsi dari aileron adalah untuk gerak pesawat miring kiri dan miring kanan (Rolling) terhadap sumbu longitudinal axis. Untuk mengontrol gerak aileron menggunakan control stick. Cara kerja, jika pesawat ingin rolling ke kanan, maka pilot akan menggerakkan control stick ke kanan dan aileron sebelah kanan mengangkat ke atas dan yang kiri mengarah ke bawah. Tetapi sudut gerak ke atas dan ke bawah berbeda, jika ke atas 20°, maka yang ke bawah hanya setengahnya saja yaitu 10° dan gerak tersebut disebut differential.
Fungsi dari sudut differential yang permukaan aileron ke atas lebih besar sudutnya daripada sudut yang permukaan aileron bergerak kebawah supaya permukaan aileron yang bergerak ke bawah tidak menghasilkan drag. Contohnya jika pesawat rolling ke kanan namun beloknya berlawanan ke arah kanan akibatnya sudut yang permukaan aileron yang kebawah sama dengan yang ke atas.
Pemasangan aileron terletak pada trailing edge masing-masing dekat wing tip. Bila dikehendaki pesawat miring ke kiri, maka control wheel digerakkan ke kiri maka aileron kiri naik ke atas (secara otomatis aileron kanan ke bawah), maka akan miring ke kiri, ia berguling pada sumbu longitudinal.
Ketika salah satu aileron turun ke bawah dan aileron lain naik ke atas maka drag yang terjadi pada aileron turun ke bawah lebih besar daripada drag yang terjadi pada aileron yang naik ke atas.
Hal ini menimbulkan kecenderungan nose pesawat bergeser ke samping, ke arah aileron yang turun ke bawah kecenderungan bergeser akibat pergerakan aileron ini disebut adverse yaw. Bila pesawat akan berbelok arah, maka gerakan aileron tadi harus dikoordinasikan dengan menggunakan rudder dan elevator agar pesawat tidak mengalami "slip" atau "skid".
Dinamakan pesawat mengalami slip pada saat belok apabila pesawat tersebut keluar dari jalur yang seharusnya, ia mengarah ke dalam sehingga radius yang dibuat menjadi lebih kecil dari radius yang seharusnya.
Gerakan berguling pada sumbu horizontal yang dikontrol oleh aileron disebut rolling. Ketika salah satu aileron turun ke bawah dan aileron yang lainnya naik ke atas maka drag yang terjadi pada aileron yang turun ke bawah lebih besar daripada drag yang terjadi pada aileron yang naik ke atas. Hal ini akan menimbulkan kecenderungan nose pesawat bergeser ke samping, kearah aileron yang turun ke bawah.
Kecenderungan bergeser arah pesawat sebagai akibat dari pergerakkan aileron ini disebut “Adverse Yaw”. Untuk mengatasi adverse yaw dibuat sudut bukaan aileron ke atas lebih besar daripada sudut bukaan kebawah.
b. Elevator
Gerakan pesawat nose up and nose down (hidung naik dan turun) pada sumbu lateral yang dikontrol elevators disebut pitching. Elevator ini digunakan untuk mengontrol stabilitas memanjang (longitudinal stability). Elevator dipasang pada bagian trailing edge dari horizontal stabilizer, dan dipasang pada sisi kanan dan kiri. Apabila control wheel ditarik kebelakang, elevator akan naik dan, mengakibatkan tail plane turun kebawah dan pesawat nose up dan sudut serang pada sayap utama akan bertambah besar.
Fungsi dari elevator adalah untuk gerak pesawat pitching atau naik dan turun pesawat. Untuk menggerakkan atau mengontrol elevator menggunakan stick control dimana jika stick control di tarik ke belakang maka akan menggerakkan elevator ke atas, tetapi jika mendorong ke depan maka akan menggerakan elevator ke bawah. Penempatan elevator pada horizontal stabilizer pada empennage dan ada pula yang horizontal di atas vertical stabilizer.
Apabila control wheel ditarik ke belakang, elevator akan bergerak naik, mengakibatkan tail plane turun ke bawah dan pesawat nose up dan sudut serang pada sayap utama akan bertambah besar. Harus diingat ketika control wheel ditarik kebelakang bukan berarti bahwa secara otomatis pesawat akan climbing, karena untuk melakukan climb power motor harus lebih besar untuk mengimbangi drag yang lebih besar.
Pada saat pesawat terbang degan kecepatan tinggi terjadi momen negatif karena kecepatan tinggi pasti sudut serang kecil dan letak Cp di depan Cg. Untuk mengimbanginya horizontal stabilizer harus menghasilkan lift ke bawah.
Pada saat pesawat terbang pada kecepatan rendah terjadi momen positip, hal ini terjadi karena pada kecepatan rendah pasti sayap besar dan letak Cp di depan Cg. karena pada saat kecepatan rendah sudut serang sayap besar dan untuk mengimbanginya horizontal stabilizer harus menghasilkan lift ke atas. Agar horizontal stabilizer dapat menghasilkan lift ke atas atau ke bawah untuk memberikan keseimbangan bagi pesawat selama terbang, maka bentuk airfoilnya yang simetris.
Pengontrol bidang kemudi disebut servo tab. Dengan menghubungkan bidang tab langsung dengan kabel cockpit, gerakan bidang tab dapat memberikan momen yang diperlukan untuk menggerakkan bidang kemudi yang bersangkutan. Jadi servo tab adalah bidang tab yang harus sedemikian rupa, sehingga tidak terjadi kelonggaran yang dapat menyebabkan flutter pada bidang kemudi yang bersangkutan.
Dan ini berfungsi untuk membantu penerbang dalam menggerakan bidang kemudi. Pemasangan bidang tab harus sedemikian rupa agar tidak terjadi kelonggaean yang dapat gerakan bidang tab tidak efektif. Kelonggaran pemasangan bidang tab akan dapat menyebabkan flutter pada bidang kemudi yang bersangkutan.
c. Rudder
Pada pesawat terbang, bagian yang dipergunakan untuk mengontrol arah pesawat (directional stability) adalah rudder. Gerakan berputar pada sumbu vertikal yang dikontrol oleh rudder disebut Yawing. Rudder dipasang pada bagian trailing edge dari bidang vertikal (vertical stabilizer). Apabila pedal rudder bagian kanan di dorong ke depan, maka bidang rudder membuka ke sebelah kanan.
Dengan terbukanya bidang rudder ke kanan akan timbul gaya pada rudder ke arah kiri dan gaya ini akan menyebabkan badan pesawat terbang berputar mengelilingi sumbu tegak ke arah kanan, dan demikian sebaliknya. Untuk membelokkan arah pesawat terbang, tidak cukup hanya dengan menggerakkan rudder, akan tetapi juga menggerakkan aileron sehingga pesawat miring dengan sudut yang tepat dan sesuai dengan kecepatan belok, sehingga tidak terjadi slip atau skid. Bila kemiringan pesawat terlalu besar akan mengakibatkan slip, dan bila pesawat kurang miring pesawat akan mengalami skid.
Rudder adalah flight control pesawat yang berfungsi untuk belok kanan dan belok kiri (yawing) terhadap sumbu vertical axis. Untuk mengontrol rudder menggunakan pedal. Penempatan tempat pedal berada dibawah daerah pijakan kaki pilot. Cara kerja rudder, jika pesawat ingin belok kanan si pilot mendorong pedal rudder yang kanan dengan kaki maka gerak rudder ke arah kanan dan di permukaan rudder bagian kanan menahan angin dan pesawat pun yawing ke kanan.
Untuk jenis dari rudderpun bervariasi ada yang single rudder, double rudder, dan multi rudder. Jenis rudder single rudder banyak digunakan oleh pesawat modern. Tetapi untuk jenis double dan multi rudder biasa digunakan pesawat-pesawat lama seperti Lockheed Constellation, Avro Lancester, B 25 Mitchell. Namun sampai sekarang masih banyak yang menggunakan double rudder, tetapi digunakan pada jenis pesawat militer. Fungsi dari double rudder atau multi rudder adalah untuk mendapatkan sudut yawing yang besar.
B. Gerakan Dasar Pesawat Terbang
a. Pitching
Pitching merupakan gerakan mengangguk atau gerakan ke atas dan ke bawah dari nose pesawat, pitching bergerak pada sumbu lateral pesawat. Untuk dapat melakukan pitching, pilot menggerakan bidang kendali utama atau primary comtrol surface yaitu dengan menggerakan elevator yang terletak pada horizontal stabilizer.
Pergerakkan elevator dikendalikan dengan menggunakan stick control yang berada di cockpit, stick digerakan ke depan dan ke belakang. Apabila stick digerakan ke belakang, maka elevator up atau ke atas dan akan mengakibatkan nose pesawat bergerak ke atas. Apabila stick digerakan ke depan, maka elevator down atau turun dan akan mengakibatkan nose pesawat bergerak turun ke bawah.
Gerakan pitching dilakukan pada saat pesawat akan melakukan take off (pada saat climbing atau terbang menanjak) dan landing (pada saat descent atau terbang menurun). Pada dasarnya ,pesawat terbang mempunyai gerak dasar pesawat yang fungsinya agar pesawat dapat bergerak stabil pada saat terbang di udara.
b. Rolling
Rolling merupakan gerakan berguling dari pesawat (roll), rolling bergerak pada sumbu longitudinal pesawat. Untuk dapat melakukan gerakan rolling, pilot menggerakan bidang kendali aileron yang berada di wing/sayap.
Pergerakan aileron dikendalikan dengan menggunakan stick control yang berada di dalam cockpit, stick digerakan ke kiri dan ke kanan. Apabila stick digerakan ke kanan, maka aileron sebelah kanan akan naik ke atas dan aileron sebelah kiri akan turun.
Hal ini akan menyebabkan pesawat akan rolling ke sebelah kanan. Begitu pula sebaliknya, apabila stick digerakan ke kiri, maka aileron sebelah kiri akan naik dan aileron sebelah kanan akan turun. Hal ini akan menyebabkan pesawat akan rolling ke sebelah kiri. Gerakan rolling dilakukan pada saat pesawat akan berbelok atau bergerak ke kiri atau ke kanan.
c. Yawing
Yawing merupakan gerakan menggeleng atau nose pesawat bergerak ke kiri dan ke kanan. Yawing bergerak pada sumbu vertical pesawat. Untuk dapat melakukan gerakan yawing pada pesawat, pilot menggerakan bidang kendali rudder yang berada pada vertical stabilizer. Pergerakan rudder dikendalikan dengan menggunakan pedal rudder (kanan dan kiri) yang berada di dalam cockpit.
Apabila pedal lanan diinjak, maka rudder akan bergerak ke kanan dan nose pesawat akan mengarah ke kanan. Dan apabila pedal kiri diinjak, maka rudder akan bergerak ke kiri dan nose pesawat akan mengarah ke kiri.
Baca juga : Gaya-Gaya yang Bekerja Pada Pesawat
II. Secondary flight control
Secondary flight control (kemudi yang kedua) meliputi: bemacam-macam tab. Ia merupakan airfoil kecil yang dipasang pada bagian trailing edge dari primary flight control. Fungsinya untuk membantu pilot dalam mengoperasikan primary flight control.
A. Definition of tab
Tab adalah sebuah airfoil tambahan kecil berengsel ke control surface (sebagai tariling edge) untuk membantu menstabilkan pesawat dalam penerbangan. Tab berfungsi untuk tekanan yang harus dikeluarkan saat memposisikan sudut tanjak/tukik.
Tab diatur oleh roda yang bisa diatur ke depan dan kebelakang. Pada pesawat ringan atau kecil, permukaan kontrol yang disebutkan di atas digerakkan oleh tenaga pilot.
Setiap permukaan kontrol terhubung langsung ke kolom kontrol atau pesal kemudi dengan serangkaian kabel dan kontrol atau batang. Dalam setiap sistem kontrol, kolom kontrol dapat memindahkan permukaan kontrol, tetapi permukaan konrol dapat memindahkan kolom. Ini disebut kontrol reversibel.
B. Types of Tab
a. Trim Tab
Trim tab berukuran kecil yang terhubung ke permukaan trailing edge dari control surface yang lebih besar pada pesawat, yang digunakan untuk mengontrol trim dari kontrol yaitu untuk mengatasi gaya hydro atau aerodinamis dan menstabilkan pesawat dari sikap tertentu yang dikehendaki tanpa perlu untuk operator untuk terus menerapkan gaya kontrol. Hal ini dilakukan untuk menyesuaikan sudut relatif terhadap permukaan yang lebih besar.
Beberapa pesawat memiliki tab trim pada ketiga control surface yang disesuaikan pada kokpit, yang lain hanya memilkinya di lift dan kemudi, dan beberpa hanya memiliki di lift saja. Beberapa trim tab adalah tipe ground-adjustable saja.
Banyak pesawat (termasuk glider) memiliki tab trim pada elevator mereka, sebagai metode sederhana memberikan trim pada pitch axis. Semua pesawat harus memiliki sistem untuk memastikan trim pitch axis, meskipun metode selain trim tab dapat digunakan. Alternatifnya termasuk:
Pegas termasuk dalam sistem kontrol yang dapat disesuaikan dengan pilot.
Dalam kasus elevator, horizontal stabilizer semua yang bergerak pada posisinya dapat diatur oleh servo tab atau anti-servo tab
Pada beberapa pesawat beberapa berat bahan bakar dapat digeser antara tangki selama penerbangan untuk mengurangi aerodinamik lift induced drag.
b. Servo Tab
servo tab adalah perangkat berengsel kecil yang terpasang pada control surface pesawat untuk membantu pergerakan control surface. Servo tab bergerak dalam arah yang berlawanan dari control surface.
Tab memiliki keunggulan levearge, yang juga terletak memanjang dari garis engsel permukaan sehingga dengan demikian dapat membelokkan control surface dalam arah yang berlawanan. Hal ini memiliki efek mnegurangi kekuatan control yang diperlukan oleh pilot untuk memindahkan control.
Dalam kasus beberapa besar tab servo adalah satu-satunya kontrol yang terhubung ke tongkat pilot atau roda, seperti di Bristol Britannia dan turunannya Kanada. Dengan varian servo tab bernama "diarahkan semi tab" pilot mampu untuk manuver kendaran seberat 300.000 pounds terbang pada kecepatan udara dari 300 mil per jam atau lebih.
c. Anti-servo / Anti-balance Tab
Sebuah tab anti-servo atau tab anti-balance, bekerja dengan berlawanan dengan tan servo. Hal ini menyebarkan dalam arah yang sama sebagai control surface, membuat pergerakan control surface menjadi lebih sulit dan membutuhkan lebih banyak kekuatan diterapkan pada kontrol oleh pilot.
Tetapi biasanya digunakan pada pesawat di mana control yang terlalu terang atau pesawat membutuhkan stabilitas tambahan dalam sumbu gerakan. Tab anti-servo berfungsi terutama untuk membuat kontrol berat dalam merasa pilot dan juga untuk meningkatkan stabilitas.
d. Servo tab and Anti-Servo Tab
Cara lain untuk mengubah tenaga pilot adalah melalui tab servo dan anti-servo. Dalam sistem ini kolom kontrol langsung terhubung ke permukaan kontrol (seperti C-172) tapi tab diarahkan untuk pergerakan permukaan kontrol sehingga membantu pergerakan kontrol, atau counter gerakan kontrol. Dengan demikian, kontrol dapat dibuat lebih berat atau lebih ringan daripada yang seharusnya.
e. Balance Tab
Kekuatan kontrol mungkin terlalu tinggi di beberapa pesawat dan dalam rangka mengurangi itu, produsen dapat menggunakan tab balance. Mereka seperti tab trim dan berengsel di sekitar tab tempat yang sama sebagai tab trim.
Perbedaan penting antara keduanya adalah bahwa, tab secara otomatis menggerakan ke arah yang berlawanan. Aliran udara tab balancing digabungkan ke batang kensali permukaan sehingga kontrol surface dipindahkan ke segala arah mencolok tab kontra untuk menyeimbangkan beberapa tekanan udara terhadap control surface utama, dan memungkinkan pilot bergerak lebih mudah dan tahan control surface dalam posisi.
f. Spring Tab
Sebuah tab yang bertindak sebagai servo tab tetapi dimana sebuah pega stergabung dalam linkage, memungkinkan posisi tab yang bervariasi sesuai dengan tongkat yang diterapkan. Di bawah beban penerbangan yang normal tab pegas tidak memiliki peran untuk dimainkan dan tetap efesien untuk control surface.
Namun ketika beban udara yang tinggi dan kekuatan besar yang di utuhkan untuk memindahkan control surface, tab pegas bekerja pada arah yang berlawanan dengan yang ada pada kontrol surface pada sudah yang terpasang dan ini membantu pilot dalam menggerakan kontrol surface.
C. Activation Control of Tab
a. Simple Control
Sebuah kabel mekanikal sederhana dapat kita temukan pada pesawat cessna C152. Kabel dibeberapa pesawat diganti dengan batang rod. Kolom kontrol dapat digerakkan dengan menaikkan dan menurunkan elevator.
b. Boosted Control System
Ini adalah sistem boost sederhana. Ketika kolom kontrol digerakkan tegangan pada kabel atau batang juga membuka katup yang melepaskan tekanan dari pompa hidrolik atau pneumatik dengan memperluas slave silinder yang membantu menggerakkan kendali. Kolom kendali dapat dipindahkan dengan menaikkan dan menurunkan elevator tapi ini membutuhkan tenaga yang lebih besar.
c. Fly by Wire System
Tidak ada hubungan mekanik antara kolom dan permukaan kontrol di sistem "fly by wire". Ada sensor pada kolom kontrol yang mentransmisiskan posisi kolom pada aktuator. Aktuator kemudian menggerakkan kolom kontrol le posisi defleksi kolom yang sesuai. Sistem ini tidak reversibel (Kolom kontrol tidak akan dipindahkan dengan memindahkan permukaan kontrol). Sistem ini jauh lebih ringan daripada sistem boost dan digunakan pada semua pesawat besar saat ini.
d. Tab Control System
Pada tab control sistem pilot hanya menggerakkan actuating tab kecil pada tab kontrol yang besar. Tenaga yang dihasilkan oleh tab selanjutnya menggerakkan kontrol utama. Ini adalah cara kerja yang sama trim tab. Perhatikan bahwa dalam sistem tab terkontrol tidak ada hubungan langsung antara kolom kontrol dan permukaan kontrol.
Jenis-jenis tab yaitu :
1. Fixed Tab
2. Controlable tab
Pengaturan bukaan tab tersebut dilaksanakan pada saat di darat, jenis ini disebut fixed tab. Sedangkan jenis yang lain airfoil dipasang langsung pada daerah bidang kemudi dan sudut bukaannya dapat diatur oleh penerbang dari cockpit, jenis ini disebut controlable tab.
V-Tail desain
Sistem pengontrolan bidang dapat berupa:
1. Pengontrolan bidang tab yang digabung dengan sistem
Desain V-tail menggunakan penampang miring untuk melakukan fungsi yang sama seperti penampang elevator konvemsional dan konfigurasi rudder. Penampang tetap bertindak sebagai stabilisator horizontal maupun vertikal. Sedangkan penampang yang bergerak, yang biasa disebut ruddervator, terhubung melalui kaitan khusus yang memungkinkan roda pengontrol untuk memindahkan kedua penampang bersamaan.
Di sisi lain, perpindahan dari pedal rudder yang bergerak pada permukaan diferensial, sehingga memberikan konrol yang terarah. Ketika kedua rudder dan kontrol elevator digerakkan oleh pilot, pencampuran kontrol mekanisme yang bergerak pada penampang dalam jumlah yang memadai. Sistem kontrol V tail lebih kompleks daripada tail konvensional. Selain itu, desain V tail lebih rentan terhadap kecenderungan Dutch Roll daripada tail konvensional, dan juga pengurangan drag minimal. Pemasangan bidang tab harus sedemikian rupa sehingga tidak terjadi kelonggaran yang dapat menyebabkan gerakan bidang tab tidak efektif. kelonggaran pemasangan bidang tab akan dapat menyebabkan flutter pada bidang kemudi yang bersangkutan.
2. Pengontrolan bidang tab secara terpisah dengan sistem trim
Pengontrolan bidang tab secara terpisah dengan sistem trim adalah sistem pengetriman dalam menggerakkan bidang tab artinya menggerakkan bidang tab dengan halus atau sedikit-sedikit.
Dengan gerakan bidang tab yang sedikit ini diharapkan susah dapat dipergunakan untuk menggerakkan bidang kemudi. Bidang tab dengan per (spring tab) dapat menghasilkan sebagian gaya yang dapat dipergunakan dengan membantu menggerakkan bidang kemudi yang bersangkutan.
III. Auxilary Flight Control (kemudi tambahan)
Auxiliary flight control (kemudi tambahan) meliputi: flap, spoiler, speed brake, slat, leading edge slot san slot. Dari segi fungsi auxilary flight control terbagi dua yaitu yang berfungsi menambah lift (flap, slot, leading edge slot dan slot) yang berfungsi mengurangi lift (speed brake dan spoiler).
Speed brake adalah peralatan untuk mengurangi kecepatan pesawat terbang. Speed brake sapat berupa just reverser, berupa parashute, atau berupa plat yang dipasang pada bagian tail yang dapat dioperasikan dari cockpit. Spoiler biasanya dipasang pada bagian atas atau bagian bawah sayap. Pengoperasiannya ada dua cara yaitu membuka secara otomatis apabila landing gear telah menyentuh landasan saat landing (disebut ground spoiler) atau dioperasikan oleh pilot dari cockpit apabila dikehendaki pesawat turun secara tiba-tiba (disebut flight spoiler).
Baca Juga : Pesawat Biplane
Komentar
Posting Komentar