Apa itu Aerodinamika Pesawat?

Aerodinamika pesawat mempertimbangkan interaksi antara udara dan mesin penerbangan yang bertanggung jawab untuk menciptakan dan mempertahankan penerbangan. Faktor-faktor seperti tekanan, kecepatan, dan berat penting dalam memahami prinsip-prinsip aerodinamis secara umum dan aerodinamika pesawat pada khususnya. Kondisi angkat yang diciptakan oleh interaksi sayap pesawat dan udara di sekitarnya sangat penting. Seret dan dorong — atau resistensi dan gerakan maju — memerlukan konsep utama lain dari aerodinamika pesawat.

Aerodinamika secara umum menyangkut bagaimana gaya tertentu mempengaruhi cara benda bergerak di udara. Dengan demikian, aerodinamika dapat memengaruhi apa pun, mulai dari mainan seperti layang-layang atau bola hingga mesin transportasi utama seperti pesawat terbang. Suatu benda yang bergerak akan mempengaruhi udara gas yang menyusun atmosfer bumi. Udara ini, pada gilirannya, akan mempengaruhi objek.

Memahami komposisi udara dapat menjelaskan lebih lanjut tentang aerodinamika pesawat. Udara dianggap sebagai tubuh fisik karena memiliki berat dan massa. Tidak seperti benda padat, bagaimanapun, molekul yang ditemukan di udara terhubung secara longgar. Oleh karena itu, suatu badan udara dapat dengan mudah berubah bentuk dan arahnya jika diberi tekanan. Ketika ketinggian meningkat, tekanan yang diberikan pada udara oleh gaya gravitasi menjadi lebih rendah, yang menyebabkan penurunan berat saat udara naik. Baik peningkatan kelembaban dan peningkatan suhu juga dapat mempengaruhi berat atau kepadatan.

Berat udara menciptakan tekanan terhadap benda-benda yang bergerak melaluinya. Tekanan ini diukur dan bekerja pada berbagai instrumen pesawat, termasuk pengukur tekanan dan indikator kecepatan udara. Perubahan tekanan dapat mengurangi daya pesawat karena kurangnya udara di mesin, mengurangi efisiensi baling-baling, dan berdampak pada dasar aerodinamika pesawat: daya angkat.

Salah satu faktor yang dapat mempengaruhi besarnya tekanan adalah kecepatan. Menurut penjelasan populer yang dikenal sebagai Prinsip Bernoulli, percepatan kecepatan akan memiliki efek sebaliknya pada tekanan. Begitulah pengaruh sayap pesawat terbang terhadap tekanan udara ketika sedang bergerak. Tekanan rendah menciptakan Efek Magnus, yang terdiri dari gaya bergerak ke atas, atau gaya angkat.

Desain sayap — atau airfoil — membantu menciptakan kondisi tekanan yang diperlukan untuk menciptakan gaya angkat. Di sebagian besar pesawat, bagian atas sayap lebih melengkung, seperti ujung depan. Hal ini menyebabkan perbedaan kecepatan permukaan karena molekul harus bergerak lebih jauh dan lebih cepat di daerah melengkung, memfasilitasi tekanan yang lebih rendah di bagian atas sayap. Udara di bawah sayap kemudian dapat menopang gerakan ke atas.

Beberapa ahli, bagaimanapun, percaya bahwa Prinsip Bernoulli gagal untuk menjelaskan kemampuan penerbangan untuk pesawat terbang atau mesin lain dengan struktur sayap nontradisional. Sebaliknya, aerodinamika dasar pesawat dapat dijelaskan dengan aplikasi sederhana dari teori fisika Isaac Newton. Secara umum, sumber tenaga, atau mesin pesawat, menyebabkan sayap mendorong udara dengan kecepatan atau kecepatan tinggi. Ini memaksa sejumlah besar udara di bawah sayap. Aksi gerakan udara ke bawah dengan demikian menciptakan aksi pengangkatan di sekitar sayap.

Pesawat membuat daya dorong yang memungkinkan mereka bergerak maju melalui baling-baling dan mesin jet. Sumber daya sebelumnya beroperasi seperti kipas raksasa yang mendorong udara untuk dorong. Mesin jet menggunakan bahan bakar dan sumber energi lainnya dalam menciptakan dan mempertahankan daya dorong. Untuk terbang, pesawat harus mengatasi hambatan alami yang mereka hadapi saat bergerak di udara, juga dikenal sebagai drag.