Mengenal Teknologi Sayap Pesawat Udara

 

 

Ir. Hisar M. Pasaribu, MSc., PhD., IPU.

Pengajar di Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara, ITB

 Akhir-akhir ini kita dijejali dengan berbagai kejadian kecelakaan pesawat udara. Berbagai berita membuat kita takut untuk terbang. Namun statistik keselamatan menunjukkan bahwa transportasi udara adalah modus transportasi yang sangat aman. Keselamatan penerbangan memang merupakan produk dari banyak aspek, di antaranya kedisiplinan menjalankan prosedur operasi yang sudah disyaratkan, kepatuhan operator memelihara kompetensinya, pengawasan berlapis terhadap prosedur operasi, dan rancang bangun pesawat udara yang telah melalui proses sertifikasi yang berbasis pada keselamatan. Namun tak kalah penting adalah teknologi canggih yang membentuk suatu pesawat udara. Salah satu contoh adalah sayap pesawat udara.

Secara umum sayap dirancang untuk memberikan gaya angkat untuk melawan berat pesawat udara. Namun demikian, sayap dan bagian pesawat lain juga menimbulkan gaya hambat yang perlu dilawan oleh gaya dorong yang disediakan oleh mesin. Gaya angkat dan gaya hambat ini berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan terbang, sehingga semakin cepat pesawat bergerak semakin besar pula gaya-gaya ini. Dengan demikian gaya dorong mesin harus lebih besar pula. Untuk mendapatkan gaya angkat yang sebesar mungkin dan gaya hambat sekecil mungkin, sayap dirancang agar memiliki profil yang khusus. Kelengkungan permukaan atas relatif lebih besar daripada permukaan bawah agar gaya angkat yang dihasilkan lebih besar pada kecepatan yang sama. Sayap dibuat lebih tipis agar gaya hambat lebih rendah.

Namun di sisi lain, kriteria ini bertentangan dengan kebutuhan pesawat secara keseluruhan. Untuk menyediakan gaya dorong mesin diperlukan bahan bakar dalam jumlah yang banyak, dan sayap merupakan wadah yang logis untuk menampung bahan bakar ini. Pertama, karena rongga kosong di dalam sayap cukup besar dan tak terpakai, sedangkan rongga pada fuselage (badan) biasanya sudah dialokasikan untuk muatan (payload) seperti penumpang dan kargo untuk pesawat udara sipil. Kedua, karena mesin pesawat biasanya dipasang pada sayap sehingga jalur bahan bakar lebih singkat. Ketiga, demi alasan keselamatan untuk memisahkan muatan dari risiko kebakaran. Untuk mendapatkan volume ruang bahan bakar tentu diperlukan sayap yang relatif tebal dan besar.

Pada sayap juga dipasang berbagai komponen lain seperti flap untuk menambah gaya angkat pada saat pesawat beroperasi pada kecepatan rendah, dan aileron pada ujung sayap untuk membangkitkan gaya dan momen untuk mengubah sikap pesawat udara ketika berbelok (turn) atau berguling (roll). Pada banyak pesawat udara, roda pendarat juga dipasang di bawah sayap. Semua in menambah beban struktur yang ada pada sayap, dengan karakteristik beban yang beragam.

Untuk membangun sayap yang tipis, ramping, kuat namun ringan diperlukan struktur konstruksi yang rumit. Spar dipasang sepanjang bentang sayap untuk menahan beban utama. Rib dipasang melintang pada spar untuk memberikan kekakuan dan bentuk pada sayap. Stringer atau stiffener dipasang relatif sejajar dengan spar pada permukaan atas dan bawah rib untuk menambah kekakuan. Skin dipasang membalut rib untuk memberi bentuk aerodinamis. Struktur dibuat dari material yang kuat agar dapat dibuat tipis. Beberapa bagian yang menahan beban tambahan, karena menjadi tumpuan bagi komponen lain seperti mesin dan roda pendarat, perlu diperkuat dengan struktur tambahan.

Dengan konstruksi yang kuat namun ringan ini, jangan takut bila Anda menyaksikan sayap melentur sangat besar ketika terbang atau pada saat turbulen sayap bergetar kencang. Enjoy your flight!***

baca juga

ingin komentar

Comment