LancangKuning - Elevator merupakan suatu bagian pesawat terbang yang biasanya terletak pada ekor pesawat. Elevator biasanya mempunyai bentuk yang mengarah kepada sirip horizontal dan berfungsi untuk mengontrol arah badan pesawat naik atau turun dan kemudian mengangkat dan menurunkan ketinggian pesawat untuk mengubah suatu sudut kontak sayap pesawat tersebut.
Primary control surface
Ada 3 hal yang pasti bisa dilakukan oleh primary control surface seperti berikut:
- Pengendalian arah geraknya pesawat.
- Pengendalian pesawat oleh sumbu rotasinya.
- Pengendalian keseimbangan pesawat.
AILERON
- Biasanya terletak pada wing pesawat.
- Adalah suatu bidang control pada pesawat yang melakukan roll.
- Geraknya tergantung pada sumbu longitudinal (memiliki sumbu yang panjang dari nose sampai ke taji).
- AILERON terkendali dari cockpit dan menggnakan stick control.
- Kestabilan yang ada pada AILERON merupakan menstabilkan pesawat saat arah lateral.
- AILERON bergerak berbalik antara kiri dan kanan, berdefleksi naik atau turun.
Jika pilot ingin melakukan suatu roll atau bank menggulingkan badan pesawat ke kanan, dan yang harus dilakukan seorang pilot yaitu: mengendalikan stick control atau tuas yang mengendalikan kemudi ke arah kanan, kemudian secara mekanik terjadinya pergerakan AILERON bergerak ke arah kanan dan bergerak naik kemudian AILERON akan bergerak turun. Wing kanan AILERON naik dan terjadi pengurangan lift (gaya angkat).
Semua ini dikarenakan AILERON naik mengakibatkan kecepatan aliran di udara permukaan di bagian atas wing menjadi berkurang (idealnya udara diatas airfoil berkali kali lebih cepat dari pada permukaan bawah, sampai timbul lift)dan sayap kanan kehilangan liftnya (atau gaya naiknya)dan menyebabkan tekanan udara kurang efektif menyebabkan wing kiri pesawat naik. Sebaliknya juga begitu jika pilot ingin pesawatnya melakukan roll pada sebelah kiri.
Jika pilot ingin melakukan picth up or down (suatu gerakan untuk naik dan turun nose). Yang dilakukan yaitu mengendalikan stick control dengan cockpit ke depan dan belakang. Jika pilot ingin melakukan pitch up(nose ke atas) seorang pilot harus menggerakkan stich control ke arah belakang (mengarah ke baan pilot)dan akan mendapat respon naiknya elevator dengan bersamaan. Naiknya elevator akan jadi penurunan gaya aerodinamika suatu pesawat dan menekan tail ke bawah lalu nose akan raise atau naik. Sebaliknya jika seorang pilot ingin melakukan pitch down, oleh karena itu stick control harus di gerakkan kea rah depan dan membuat elevator menjadi bergerak ke bawah sampai bagian tail mendapat gaya yang tertekan ke atas dan mengakibatkan nose turun.
RUDDER
Biasanya terletak di bagian vertical stabilizer dan adalah suatu bidang untuk mengendalikan pesawat pada saat melakukan yaw. Mengendalikan RUDDER dari cockpit harus menggunakan ruddel pedal. Dan jenis kestabilan yang dihasilkan oleh AILERON dapat menstabilkan pesawat dengan arah diresional. RUDDER harus bergerak menrefleksi ke kiri atau ke kanan.
Bagaimana cara kerja RUDDER??
RUDDER bekerja menggunakan penyambung system mekanik yang diberi nama ruddel pedal. Yang halnya pedal rem atau gas yang terdapat pada mobil. Ada dua pedal, kiri dan kanan masing-masing menggerakan yaw kiri dan kanan.
Jika seorang pilot ingin pesawat yang diterbanginya yang ke kiri maka pilot harus menekan/meginjak rudde pedal.
Pada sebelah kiri, secara mekanik diartikan rudder akan direfleksikan ke arah kiri. Dan yang akan terjadi yaitu timbulnya gaya aerodinamik menekan rudder yang direfleksikan sehingga tail bergerak ke arah kana dan nose bergerak ke arah kiri. Pesawat akan mengarah ke yaw kiri.
Dan sebaliknya jika melakukan yaw ke kanan injaklah rudder pedal sebelah kanan. Jika direfleksikan ke kanan adalah timbulnya gaya aerodinamik yang menekan permukaan rudder yang berfleksi dan tail akan bergerak ke kiri sehingga nose akan bergerak ke kanan. Pesawat akan mengarahkan yaw nya ke kanan.(Angga)
Main Control Surfaces pada Pesawat Terbang - Setelah sebelumnya telah dibahas mengenai tiga sumbu rotasi yang bekerja pada pesawat terbang, kali ini aku akan bahas Main Control Surfaces atau pengendali utama yang berfungsi untuk menggerakkan pesawat di ketiga sumbu rotasi tersebut.
Baca Juga:
| Animated GIF by Piotr Jaworski |
Main Control Surfaces yang terdapat pada pesawat berjenis fixed-wing atau bersayap tetap terpasang berupa engsel atau pada lintasan sedemikian rupa sehingga dapat membelokkan air stream atau aliran angin yang melewatinya. Pembelokan Air stream ini akan menghasilkan gaya yang kemudian dapat merotasi pesawat di sumbu terkait. Dan berikut Main Control Surfaces tersebut:
1. Aileron
Aileron dipasang di trailing edge (bagian belakang sayap) pada masing - masing sayap dan dekat dengan wing tip (ujung sayap). Aileron kanan dan kiri akan bergerak saling berlawanan arah. Saat pilot memutar kontrol kemudi ke arah kiri atau berlawanan arah jarum jam, aileron kiri akan terangkat ke atas dan aileron kanan turun ke bawah. Ketika aileron naik, lift (daya angkat) pada sayap tersebut akan berkurang, dan sebaliknya ketika aileron turun, lift akan bertambah. Maka, jika kontrol kemudi diputar ke kiri, sayap kiri terdorong ke bawah dan sayap kanan terangkat ke atas. Hal ini menyebabkan pesawat rolling ke kiri dan cenderung berbelok ke kiri pula. Pesawat akan terus rolling hingga kedua aileron kembali ke posisi semula atau posisi zero (netral) dengan mengembalikan kontrol kemudi ke posisi center.Credit: YSSYGuy - Wikipedia
| Animated GIF by NASA |
2. Elevator
| Credit: YSSYGuy - Wikipedia |
Elevator adalah bagian dari horizontal stabilizer yang dapat bergerak. Terpasang di bagian belakang horizontal tail (ekor melintang). Kedua elevator bergerak ke atas dan ke bawah secara bersamaan. Ketika pilot menarik kontrol kemudi ke belakang, elevator akan naik. Sebaliknya ketika kontrol kemudi didorong ke depan, elevator akan turun. Elevator yang terangkat ke atas akan menghasilkan gaya yang menekan empennage (bagian ekor) ke bawah sehingga nose (hidung pesawat) akan terangkat ke atas. Hal ini menyebabkan bertambahnya angle of attack, dimana hal ini akan membuat lift dan drag bertambah. Nose akan terus terangkat ke atas hingga elevator dikembalikan ke posisi semula atau zero (netral) dengan mengembalikan kontrol kemudi ke posisi center. Pada beberapa pesawat seperti MD-80, menggunakan servo tab di permukaan elevatornya untuk menggerakkan permukaan utama ke posisi semula secara aerodinamis. Arah pergerakan dari control tab berlawanan dengan main control surface. Karena itulah ekor MD-80 terlihat seperti elevator dengan sistem 'split'.
| Animated GIF by NASA |
Pada pesawat dengan desain canard, elevatornya terpasang di bagian foreplane (sayap depan) dan bergerak berlawanan dengan pesawat konvensional. Ketika pilot menarik kontrol kemudi ke belakang, elevator akan turun ke bawah dan mnghasilkan lift di bagian depan pesawat.
3. Rudder
| Credit: YSSYGuy - Wikipedia |
Rudder pada umumnya dipasang di empennage ,tepatnya pada trailing edge dari vertical stabilizer (bagian ekor vertikal). Saat pilot menginjak pedal kiri, rudder akan bergerak ke kiri. Sedangkan jika pedal kanan yang diinjak, rudder kanan bergerak ke kanan. Ketika rudder digerakkan ke kanan, maka akan timbul gaya yang mendorong empennage ke kiri dan menyebabkan nose bergeser ke kanan yang menyebabkan pesawat yawing (berbelok) ke kanan. Begitu pula sebaliknya. Pesawat akan berhenti berbelok jika rudder dikembalikan ke posisi semula atau zero (netral) dengan mengembalikan pedal ke posisi center.
| Animated GIF by NASA |
Efek Samping dari Main Control Surfaces
Ketika lift bertambah, induced drag juga ikut bertambah. Ketika kontrol kemudi diputar ke kiri untuk rolling ke kiri, aileron kanan akan turun ke bawah yang akan menambah lift pada sayap kanan yang juga menambah induced drag pada sayap kanan itu sendiri. Aileron juga menyebabkan adverse yaw yang membuat nose berbelok ke arah berlawanan dengan pergerakan aileron. Ketika kontrol kemudi diputar ke kiri untuk mem-banking sayap ke arah kiri, adverse yaw akan membuat nose berbelok ke arah kanan atau sebaliknya. Efek samping ini lebih akan berpengaruh pada pesawat berbobot ringan dengan sayap yang panjang, seperti pesawat dengan desain glider. Hal ini dapat diatisipasi pilot dengan menggunakan rudder. Adverse yaw dapat dikurangi dengan penggunaan differential aileron.
Rudder adalah control surface dasar yang digerakkan dengan menggunakan pedal. Rudder adalah perangkat utama untuk membuat pesawat bergerak di sumbu vertikalnya yang juga berfungsi untuk membelokkan pesawat. Rudder juga digunakan untuk melawan adverse yaw yang dihasilkan oleh aileron.
Jika rudder terus - menerus digunakan saat terbang, pesawat akan cenderung berbelok mengikuti arah rudder bergerak, hal ini sesuai dengan fungsi utama rudder. Beberapa detik kemudian, pesawat akan banking ke arah yaw dengan sendirinya.
Hal ini akan timbul dimulai dari bertambahnya kecepatan sayap yang berlawanan dengan arah yaw dan berkurangnya kecepatan sayap lainnya. Sayap yang berkecepatan lebih tinggi akan menghasilkan lift lebih besar dan terangkat ke atas, sedangkan sayap yang berkecepatan lebih rendah hanya menghasilkan sedikit lift dan cenderung terdorong turun. Penggunaan rudder secara terus - menerus akan membuat pesawat cenderung rolling karena pesawat terbang pada sudut aliran udara yang tergelincir menuju bagian depan sayap. Pada pesawat dengan sayap dihedral, ketika rudder digerakkan ke kanan, maka angle of attack pada sayap kiri akan bertambah dan angle of attack pada sayap kanan akan berkurang dimana hal ini akan membuat pesawat rolling ke kanan. Sedangkan pada pesawat dengan sayap anhedral akan menunjukkan gejala sebaliknya. Dari efek yang dihasilkan oleh rudder ini membuat pesawat bersayap anhedral atau polyhedral pada umumnya tidak menggunakan aileron.
Membelokkan Pesawat
Tidak seperti membelokkan perahu, membelokkan arah pesawat saat terbang normalnya harus dilakukan dengan menggunakan aileron daripada menggunakan rudder. Memang rudder berfungsi untuk membelokkan pesawat, namun rudder tidak memberikan pengaruh yang begitu besar untuk merubah arah pesawat saat terbang. Pada pesawat terbang, perubahan arah pesawat saat terbang disebabkan olek komponen lift horizontal yang bekerja pada sayap. Pilot memiringkan gaya angkat yang tegak lurus terhadap sayap ke arah belokanrolling pesawat ke arah belokan tersebut. Seiring dengan bertambahnya bank angle, gaya lift dapat dibedakan menjadi dua komponen, yaitu gaya yang bekerja secara vertikal dan gaya yang bekerja secara horizontal.
Jika nilai total lift konstan, gaya yang bekerja secara vertikal akan berkurang. Karena weight dari pesawat tetap, hal ini akan menyebabkan pesawat cenderung jatuh jika tidak diatisipasi. Untuk mempertahankan ketinggian pesawat diperlukan elevator untuk menaikkan angle of attack, hal ini akan meningkatkan nilai total lift yang dihasilkan dan menjaga gaya yang bekerja secara vertikal setara dengan weight dari pesawat. Namun ini tidak akan bertahan lama. Faktor beban yang dibutuhkan untuk mempertahankan ketinggian pesawat berkaitan secara langsung dengan bank angle. Ini menunjukkan bahwa di airspeed tertentu, ketinggian pesawat hanya bisa dipertahankan dengan angle of bank tertentu. Di luar angle of bank ini, pesawat akan mengalami accelerated stall jika pilot mencoba untuk menambah lift untuk mempertahankan ketinggian pesawat terbang.
Alternatif untuk Main Control Surfaces
Beberapa konfigurasi pada pesawat memiliki non-standard primary controls. Misalnya, sebagai pengganti elevator di bagian stabilizers, desain ekor dirubah ke berbagai bentuk seperti ekor berbentuk 'V', dan bagian bergerak di belakangnya berupa ruddervator yang merupakan gabungan fungsi dari rudder dan elevator. Pada pesawat berjenis delta wing memiliki elevons yang merupakan gabungan fungsi dari elevator dan aileron.