Pesawat Biplane

1. Sejarah Biplane

Penemuan-penemuan bertahap, mereka kembangkan. Mulai dari metode prinsip dasar lift and drag, dengan merangkai layang-layang dengan dua rangkap sayap besar atau disebut dengan biplane. Kerangka ini terinspirasi dari mahluk hidup yang alamiah dapat terbang yaitu burung. Pada akhirnya mereka menemukan cara untuk mengontrol kemudi pesawat. Yakni dengan menambahkan sirip serta ekor yang dapat bergerak sebagai penyeimbang dan dapat mengontrol keseimbangan pesawat.

Pada tahun 1900-1902 Wright bersaudara melakukan percobaan dengan menggunakan pesawat tanpa mesin, atau biasa disebut dengan glider. Percobaan pertama glider tersebut di tahun 1900, hanya mampu memberikan daya angkat setengah kali dari yang di kalkulasikan, memang tidak terlalu baik. Di tahun berikutnya mereka kembali meluncurkan pesawat glider kedua. Yang bahkan kali ini performa nya lebih buruk, dengan keadaan yang tidak stabil dan kehilangan kecepatan di ketinggian rendah, menandakan bukan hasil yang baik.

Pesawat Glider Wright Bersaudara dengan model Biplane.

Dengan semangat pantang menyerah, Wright Bersaudara menemukan inovasi dengan membuat saluran angin modifikasi mereka sendiri. Dan menciptakan sebuah rangka sayap untuk mengukur daya angkat di lebih dari 200 sayap yang mereka coba. Dan hasilnya, mereka mampu menemukan kesalahan dan mengkoreksi serta mengkalkulasi ulang dari konfigurasi sayap glider sebelumnya.

Dengan perhitungan ulang yang cermat, akhirnya mereka dapat menerbangkan glider ratusan kali. Hasil ini merupakan suksesi pertama Wright Bersaudara, setelah sebelumnya berulangkali di rundung kegagalan. Dari hasil ini mereka terus terpacu untuk membuat inovasi-inovasi baru. Di buktikan dengan rancangan baru mereka membuat mesin ganda yang terbuat dari kayu, atau sering disebut twin propeller. Tidak sampai disini saja, inovasi lainnya adalah berupa penambahan penyangga sayap.

Konfigurasi angin inovasi Wright Bersaudara.

Tanggal 17 Desember 1903 merupakan hari bersejarah pada dunia aviasi. Sebab di hari tersebut pertama kalinya pesawat rancangan Wright Bersaudara di terbangkan yang tentunya sudah dilengkapi dengan mesin dan penyempurnaan. Menurut catatan The Smithsonian and Federation Aeronautique Internationale, penerbangan perdana tersebut berlokasi di Kill Devil Hills, Carolina Utara, Amerika Serikat.

Ilustrasi penerbangan pertama yang menggunakan desain Biplane tanggal 17 Desember 1903.

Penerbangan pertama di piloti oleh Orville Wright dan berhasil mencapai ketinggian 120 kaki, selama 12 detik lamanya. Masih di hari yang sama kemudian saudaranya, Wilbur Wright dapat terbang mencapai ketinggian 852 kaki dan dapat bertahan selama 1 menit di udara. Catatan tersebut merupakan langkah awal bagi kemajuan teknologi pesawat terbang.

Ilustrasi penerbangan pertama yang menggunakan desain Biplane tanggal 17 Desember 1903.

2. Pengertian Biplane

Pada dasarnya, biplane tidaklah berbeda dengan pesawat pada umumnya.Hanya saja, pesawat yang terlihat saat ini hanya memiliki sayap tunggal (monoplane). Sedangkan biplane adalah pesawat yang memiliki dua sayap utama. Wright Bersaudara menggunakan desain pesawat biplane, seperti yang digunakan pada banyak pesawat terbang pada tahun awal penerbangan.

Pesawat Monoplane dengan sayap tunggal yang sering digunakan saat ini.

Awalnya, penggunaan pesawat dengan model biplane memiliki tujuan untuk menghasilkan gaya angkat yang tinggi. Namun ternyata pesawat dengan model biplane tidak selalu menguntungkan, karena tekanan udara positif dan negatif dari masing masing sayap yang dihasilkan akan menjadi bercampur dan terkadang justru membuat tekanan udara yang dihasilkan keseluruhan sayap menjadi netral.

Pesawat Biplane dengan sayap ganda. Model pesawat ini sudah jarang digunakan.

Oleh karena itu untuk mengurangi kemungkinan saling menetralisir antara kedua sayap, maka :
a) Memperbesar gap antara kedua chord.
Yaitu dengan memperbesar jarak atau gap antara sayap atas dan sayap bawah. Perhatikan gambar dibawah!

Gap dan Chord line.

b) Pemasangan kedua sayap dibuat sistem stagger.
Yaitu dengan membuat agar kedudukan sayap atas lebih ke belakang dibandingkan kedudukan sayap bawah yang disebut dengan negatif stagger. Atau sebaliknya, dengan kedudukan sayap atas lebih ke depan dibandingkan kedudukan sayap bawah yang disebut dengan positive stagger.

c) Sudut pemasangan (angle of incidence) kedua sayap dibuat berbeda (decalage).
Yaitu dengan membuat sudut pasang sayap atas dibuat lebih besar dari sudut pasang sayap bawah yang disebut positive decalage. Atau sebaliknya pula, dengan membuat sudut pasang sayap bawah lebih besar dari sudut pasang sayap atas yang disebut negative stagger.
Misalkan, apabila ada sebuah pesawat model biplane dengan sudut pasang sayap atas yang dibuat sebesar 3◦ sementara sudut pasang sayap bawah dibuat sebesar 2◦, hal ini akan menghasilkan sebuah positive angle of decalage (positif karena sudut atas lebih besar) 3◦ - 2◦ = 1◦.

Negative Decalage.

Positive Decalage.

Namun, meskipun beragam cara telah diupayakan untuk mengurangi kemungkinan penetralisiran otomatis pada kedua sayap biplane yang terjadi tersebut, banyak perusahaan penerbangan saat ini yang lebih memilih menggunakan pesawat dengan model monoplane ketimbang pesawat model rancangan pertama tersebut (biplane) karena dianggap desainnya lebih simple dan risiko yang diterima lebih kecil dibandingkan biplane.

Atraksi pesawat biplane dan monoplane.

Tapi meskipun sudah perusahaan penerbangan umumnya lebih memilih monoplane, desain biplane masih dapat terlihat sesekali dan belum terlalu asing, seperti pada model model pesawat tempur untuk atraksi peringatan tertentu, juga pada desain model pesawat mainan, dll.

Model biplane pada pesawat mainan.

RANGKUMAN
1. Biplane adalah pesawat yang memiliki dua sayap utama.
2. Penggunaan pesawat dengan model biplane memiliki tujuan untuk menghasilkan gaya angkat yang tinggi. Namun ternyata pesawat dengan model biplane tidak selalu menguntungkan, karena tekanan udara positif dan negatif dari masing masing sayap yang dihasilkan akan menjadi bercampur dan terkadang justru membuat tekanan udara yang dihasilkan keseluruhan sayap menjadi netral.
3. Cara mengurangi kemungkinan saling menetralisir pada Biplane:
a. Memperbesar gap antara kedua chord.
b. Pemasangan kedua sayap dibuat sistem stagger.
c. Sudut pemasangan (angle of incidence) kedua sayap dibuat berbeda (decalage).