Pesawat terbang adalah pesawat udara yang lebih berat dari udara, bersayap tetap, dan dapat terbang dengan tenaga sendiri.
Secara
umum istilah pesawat terbang sering juga disebut dengan pesawat udara
atau kapal terbang atau cukup pesawat dengan tujuan pendefenisian yang
sama sebagai kendaraan yang mampu terbang di atmosfer atau udara.
Namun
dalam dunia penerbangan, istilah pesawat terbang berbeda dengan pesawat
udara, istilah pesawat udara jauh lebih luas pengertiannya karena telah
mencakup pesawat terbang dan helikopter.
Sejarah
Pesawat
terbang yang lebih berat dari udara diterbangkan pertama kali oleh
Wright Bersaudara (Orville Wright dan Wilbur Wright) dengan menggunakan
pesawat rancangan sendiri yang dinamakan Flyer yang diluncurkan pada
tahun 1903 di Amerika Serikat.
Selain
Wright bersaudara, tercatat beberapa penemu pesawat lain yang menemukan
pesawat terbang antara lain Samuel F Cody yang melakukan aksinya di
lapangan Fanborough, Inggris tahun 1910. Setelah zaman Wright, pesawat
terbang banyak mengalami modifikasi baik dari rancang bangun, bentuk dan
mesin pesawat untuk memenuhi kebutuhan transportasi udara.
Prinsip Cara Kerja
Prinsip
dasar dari cara pesawat terbang untuk mengudara sama untuk semua
pesawat, baik pesawat capung maupun pesawat super jumbo seperti Airbus
A380.
Yang mempengaruhi pesawat unutk terbang adalah gaya-gaya aerodinamis yang mengenainya yaitu, gaya angkat (lift), gaya hambat (drag), gaya berat (grafitasi), dan gaya dorong (trust).
Gaya
dorong pesawat kedepan didapat dari baling-baling yang berputar pada
ujung pesawat (lihat gambar). Sedangkan gaya hambat merupakan pergesekan
pesawat udara dengan angin. Karena pesawat udara mempunyai massa, maka
gaya grafitasi akan membawa pesawat kebawah, untuk itulah gaya angkat
diperlukan. Gaya angkat dihasilkan dari sayap pesawat udara.
Sayap pesawat udara ini yang memegang peranan kunci untuk mengkat badan pesawat. Penampang sayap ini biasanya disebut "aerofoil"
Selama penerbangan udara mengalir ke atas dan bawah sayap. Udara yang
mengalir diatas sayap lebih cepat dari udara yang mengalir dibawah
sayap, sehingga tekanan udara diatas pesawat lebih rendah.
Disaat
yang bersamaan udara dibawah sayap dibelokan kebawah, sehingga terjadi
gaya angkat (udara yang terdorong kebawah akan mendorong sayap keatas-
gaya aksi reaksi).
Gaya dorong terhadap sayap dan tekanan udara yang rendah diatas sayap inilah yang di butuhkan untuk pesawat terbang di udara.
Terdapat beberapa faktor yang menyebabkan pesawat dapat terbang, diantaranya:
Sebuah pesawat memerlukan gaya angkat atau lift yang di butuhkan untuk terbang. Lift dihasilkan oleh permukaan suatu sayap (wing) yang berbentuk airfoil.
Bentuk penampang airfoil pada suatu sayap pesawat terbang:
Bentuk penampang airfoil pada suatu sayap pesawat terbang:
Gaya
angkat terjadi karena adanya aliran udara yang melewati bagian atas dan
bagian bawah di sekitar airfoil. Pada saat terbang, aliran udara yang
melewati bagian atas airfoil akan memiliki kecepatan yang lebih besar
daripada kecepatan aliran udara yang melewati bagian bawah dari airfoil.
Maka, pada permukaan bawah airfoil akan memiliki tekanan yang lebih
besar daripada permukaan di atas. Perbedaan tekanan pada bagian atas dan
bawah inilah yang menyebabkan terjadinya gaya angkat atau lift pada
sayap pesawat. Oleh karena tekanan berpindah dari daerah yang bertekanan
besar menuju ke daerah yang bertekanan kecil, maka tekanan pada bagian
bawah airfoil akan bergerak menuju bagian atas airfoil sehingga tercipta
gaya angkat pada sayap pesawat. Gaya angkat inilah yang membuat pesawat
dapat terbang dan melayang bebas di udara.
Powerplant Tenaga Penggerak
Untuk
bergerak ke depan (baik di darat maupun di udara), pesawat memerlukan
daya dorong yang dihasilkan oleh tenaga penggerak atau yang biasa di
sebut dengan mesin (engine). Daya dorong yang nantinya di hasilkan oleh engine ini biasa disebut dengan thrust.
Terdapat beberapa jenis engine dari pesawat, diantaranya:
- Piston Engine
- Turbojet Engine
- Turboporop Engine
- Turbofan Engine
- Turboshaft Engine
Piston Engine
Piston engine
atau biasa di sebut dengan mesin torak, merupakan mesin yang
menggunakan piston (torak) sebagai tenaga penggerak. Piston yang
bergerak naik turun di hubungkan dengan crankshaft melalui connecting rod untuk memutar propeller atau baling-baling. Piston dapat bergerak naik turun karena adanya pembakaran antara campuran udara dengan bahan bakar (fuel) di dalam ruang bakar (combustion chamber). Pembakaran di dalam combustion chamber menghasilkan expansion gas panas yang dapat menggerakkan piston bergerak naik turun.
Pesawat yang menggunakan mesin piston umumnya menggunakan propeller sebagai tenaga pendorong untuk menghasilkan thrust. Bentuk penampang dari propeller itu sendiri sama seperti sayap, yaitu juga berbentuk airfoil. Sehingga pada saat propeller berputar maka akan menghasilkan gaya dorong atau thrust
sehingga pesawat dapat bergerak ke depan. Pesawat dengan mesin piston
ini merupakan jenis pesawat ringan atau biasa di sebut dengan light aircraft. Pesawat ini mempunyai daya jelajah yang kecil dan ketinggian terbang yang tidak terlalu tinggi.
Turbojet Engine
Pada
dasarnya, prinsip kerja dari semua engine pesawat sama. Yaitu
memanfaatkan energi pembakaran antara campuran bahan bakar dengan udara
yang menghasilkan expansion gas yang terjadi di dalam ruang bakar cc (combustion chamber).
Dinamakan turbojet engine karena mesin ini menggunakan turbin dalam membangkitkan tenaga, dan jet yang artinya semburan/ pancaran. Yaitu semburan hasil pembakaran di dalam cc keluar menuju turbin dan memutar turbin, lalu turbin memutar compressor dan menggerakkan komponen engine lainnya.
Dinamakan turbojet engine karena mesin ini menggunakan turbin dalam membangkitkan tenaga, dan jet yang artinya semburan/ pancaran. Yaitu semburan hasil pembakaran di dalam cc keluar menuju turbin dan memutar turbin, lalu turbin memutar compressor dan menggerakkan komponen engine lainnya.
Turboprop Engine
Prinsip kerja dari Turboprop engine sama dengan proses kerja dari turbojet engine. Yang membedakannya adalah terdapat propeller pada engine ini. Propeller terhubung dengan turbin dan compressor melalui shaft.
Turbofan Engine
Sama dengan turboprop, prinsip kerja turbofan sama dengan turbojet engine.
Perbedaannya adalah pada turbofan engine terdapat fan di depan
compressor. Fan berfungsi untuk menghisap udara masuk ke dalam
compressor.
Turboshaft Engine
Prinsip
kerja dari turboshaft engine juga hampir sama dengan turbojet engine.
Engine ini di gunakan pada helikopter. Pada turboshaft engine, terdapat
shaft yang terhubung dengan turbin. Shaft ini menghubungkan ke main
rotor atau baling-baling pada helikopter. Rotor pada helikopter
mempunyai penampang berbentuk airfoil.
Bidang Kendali Flight Control Surface
Untuk
menggerakkan pesawat (berbelok, menukik, dan rolling atau berbalik),
seorang pilot memerlukan bidang kendali atau control surface.
Primary control surface atau bidang kendali utama adalah bidang kendali pesawat yang dapat mengatur pergerakan pesawat pada saat terbang di udara.
Aileron, elevator, dan rudder merupakan bidang kendali utama pada pesawat.
1). Aileron
terletak pada sayap, digunakan pesawat pada saat melakukan rolling
(berbalik) di udara dan pergerakannya berada pada sumbu longitudinal
pesawat, aileron dikendalikan dengan menggunakan stick control yang
berada pada cockpit.
2). Elevator
terletak pada bagian ekor (empenage) atau bagian horizontal stabilizer,
digunakan pesawat untuk melakukan piching (mengangguk) dan
pergerakannya pada sumbu lateral pesawat, elevator di kendalikan dengan
menggunakan stick control yang berada di ruangan cockpit.
3). Rudder
terletak di pada bagian ekor tepatnya di bagian vertical stabilizer, di
gunakan pesawat untuk melakukan yawing (berbelok) diudara dan
pergerakannya pada sumbu vertical pesawat, rudder di kendalikan dengan
menggunakan rudder pedal yang terletak pada ruang cockpit.