Desain Ekor (empennage) Pesawat Aeromodelling
Ekor atau empennage pada pesawat aeromodelling memiliki fungsi yang sama dengan pesawat skala penuh, yaitu untuk memberikan stabilitas baik longitudinal (pitch) maupun direksional (yaw).
Pemilihan geometri ekor didasarkan pada kebutuhan misi, misalkan kondisi take-off dan landing, manuver, peletakan payload, konfigurasi propeller, sistem penggerak (servo) hingga aspek estetika. Berikut ini adalah beberapa tipe ekor yang umum digunakan pada konfigurasi desain pesawat aeromodelling maupun konvensional :
 |
| http://www.pawsplay.talktalk.net/uniweb/images/empen4.jpg |
Pertimbangan yang sering digunakan dalam pemilihan ekor adalah desain yang seringan dan sekuat mungkin, tidak mengganggu aliran udara dari propeller serta kebutuhan jenis maneuver. Ekor juga didesain sekecil mungkin agar ringan.
Adapun pesawat tanpa ekor disebut juga dengan flying wing, dan pesawat dengan “ekor” di depan disebut juga dengan konfigurasi canard.
– Horizontal stabilizer
Persamaan yang digunakan untuk perhitungan pada artikel ini didasarkan pada gambar berikut ini :
Untuk mendapatkan kondisi trim longitudinal didapatkan hubungan
Dengan substitusi :
Yang mana
Sedangkan cara untuk mengestimasi nilai Cmowf adalah sebagai berikut :
Dengan
Cmowf = Wing-fuselage moment coefficient
CL = Lift coefficient sayap
h = Jarak garis referensi ke Center of gravity (CG) dalam satuan chord
h0 = Jarak garis referensi ke Aerodynamic Center (AC) sayap dalam satuan chord
VH = Horizontal tail volume coefficient
CLH = Horizontal stabilizer Lift coefficient
l = jarak AC sayap ke AC ekor (m)
Ah = Luas planform horizontal stabilizer (m2)
C = Chordsayap (m)
AW = Luas planform sayap (m2)
Cmaf = Wing moment coefficient dari airfoil sayap
AR = Aspect ratio sayap
Λ = Sweep angle (0)
αt = Twist angle (0)
Nilai VH adalah horizontal tail volume coefficient yang mana merupakan parameter penting yang harus dipahami dalam menentukan ukuran horizontal stabilizer, baik luasan maupun jarak dari sayap. Nilai tersebut mempengaruhi handling dan stabilitias, semakin tinggi maka akan semakin stabil, namun mempersulit maneuver, sedangkan semakin rendah akan semakin lincah bermanuver tetapi tidak stabil. Adapun nilai VHuntuk beberapa jenis pesawat adalah sebagai berikut :
Glider : 0,6
Cessna 172 : 0,76
Piper PA-46-350P : 0,66
Fokker 100 : 1,07
Boeing 747 : 0,81
Airbus 340 : 1,11
F-18 : 0,49
Eurofighter 2000 : 0,063
-Vertical Stabilizer
Seperti pada desain horizontal stabilizer, dalam desain vertical stabilizer juga digunakan parameter serupa yaitu vertical tail volume coefficient :
Dengan,
VV = Vertical tail volume coefficient
lv = jarak antara AC vertical stabilizer terhadap AC sayap (m)
Av = Luas planform vertical stabilizer(m2)
b = Wing span sayap (m)
AW = Luas Permukaan sayap (m2)
Berikut ini adalah nilai vertical tail volume coefficient dari beberapa contoh pesawat :
Glider : 0,03
Cessna 172 : 0,14
Airbus 300 : 0,102
Boeing 737 : 0,11
Eurofighter 2000 : 0,035
F-15 Eagle : 0,06
Kemudian fungsi lain dari vertical stabilizer adalah untuk spin recovery. Adapun menurut penelitian, syarat agar efektif dalam spin recovery adalah luasan planform dari vertical stabilizer harus lebih dari 50% diluar horizontal stabilizer wake region yang di definisikan oleh gambar berikut :
Salah satu cara agar syarat diatas terpenuhi adalah digunakanya dorsal fin, yaitu bentuk vertical stabilizer yang bagian dasarnya memanjang ke depan.
Untuk mempelajari lebih banyak artikel-artikel tentang aeromodelling klik di sini.
aeroengineering.co.id merupakan jasa layanan dibawah PT Markom Teknologi Engineering dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA. Pelajari selengkapnya di sini.
Pesawat Remot Kontrol (Aeromodelling)
Pesawat remote control, pesawat model atau sering juga dikenal dengan istilah pesawat aeromodelling adalah pesawat yang pada umumnya berukuran kecil yang mana dikendalikan menggunakan remote control gelombang radio oleh pilot di darat. Pesawat jenis ini sering digunakan untuk keperluan pembelajaran aerodinamika, model miniatur sebelum dibuat pesawat full scale, riset pesawat keilmuan hingga ke hobi. Pesawat RC banyak dimanfaatkan karena biayanya yang relatif rendah serta tidak memberikan resiko kepada pilot ketika terjadi kesalahan desain atau penerbangan. Sebenarnya pesawat remote control ini sudah dikembangkan sejak sangat lama. (untuk sejarah aeromodelling di indonesia baca disini).
Prinsip kerjanya adalah, pilot mengirimkan sinyal dari remote (transmitter) ke receiver yang berada di dalam pesawat, kemudian receiver tersebut memberikan perintah ke servo dan motor yang ada di dalam pesawat untuk bergerak sesuai keinginan pilot. Prinsip untuk mengontrol gerakan pesawat adalah identik dengan kontrol pada pesawat konvensional, yaitu menggunakan propeller untuk mendorong/menarik pesawat sehingga bergerak maju, serta menggunakan control surface (aileron, elevator, rudder, flap.dll) untuk bermanuver. Pada umumnya, komponen dasar untuk mendesain suatu pesawat RC adalah radio control (transmitter), receiver, motor brushless engine, motor servo, baterai, Electronic Speed Controller (ESC), propeller serta airframe atau tubuh pesawat itu sendiri yang terdiri dari fuselage (body), sayap, serta control surface. Ekor bukanlah suatu bagian yang wajib karena terdapat suatu jenis pesawat tanpa ekor (tailless) yang dikenal juga dengan flying wing. (untuk mengetahui lebih detail tentang komponen dasar elektronis, baca disini).
Namun tidak jarang juga dijumpai pesawat aeromodelling yang terbang tanpa motor/engine dan hanya mengandalkan angin untuk mempertahankan terbangnya di udara, pesawat jenis ini dikenal dengan glider.
Pesawat aeromodelling ini secara umum dapat dibagi menjadi beberapa kategori, yaitu glider, park flyer, trainner, aerobatik serta jet. setiap kategori memiliki karakteristik terbang yang berbeda-beda,misalkan glider di desain untuk terbang stabil, serta mampugliding (meluncur) ketika mesin dimatikan, namun relatif lambat, sedangkan aerobatik dapat bermanuver dengan sangat lincah serta kecepatan tinggi namun tidak stabil dan tidak dapat gliding ketika mesin dimatikan. (baca artikel kategori pesawat aeromodelling untuk penjelasan lebih detail)
Dewasa ini, pesawat aeromodelling banyak sekali dimanfaatkan untuk kebutuhan aireal fotografi, mapping monitoring dan bahkan banyak digunakan pada ranah militer yang saat ini menjadi isu yang hangat di berbagai negara. Pemanfaatanya yang begitu luas tersebut tentu saja dibarengi dengan maju dan berkembangnya sistem kendali otomatis pada pesawat, sehingga pilot hanya perlu menginput data posisi kemana pesawat harus terbang dan pesawat akan terbang mengikuti jalur tersebut tanpa harus dikontrol secara langsung oleh pilot, teknologi ini dikenal dengan istilah drone. perlu di ketahui bahwa drone tidak hanya sebatas wahana pesawat terbang, misalkan chopter, kapal, kapal selam, mobil dan lain-lain.
Untuk mempelajari lebih banyak artikel-artikel tentang aeromodelling klik di sini.
aeroengineering.co.id merupakan jasa layanan dibawah PT Markom Teknologi Engineering dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA. Pelajari selengkapnya di sini.