GAYA YANG BEKERJA PADA WAKTU HOVER
Lepas Landas, Penaikan Tegak Lurus
ke Hover
Apabila helicopter diatas tanah
dengan collective pada kedudukan terbawah, sangat sedikit rotor thrust
dihasilkan oleh daun-daun rotor. Untuk mengangkat helicopter lepas landas,
rotor thrust permulaannya harus melewati/melampaui gaya beratnya dan kemudian sama dengan
beratnya untuk bias mendapatkan penaikan. Apabila helicopter dalam keadaan
antara ditanah dan lepas landas atau dalam bahasa asingnya Light of The Skid.
Pada keadaan antara ditanah dan
lepas landas (untuk selanjutnya kita memakai istilah mengambang), rotor thrust
benar-benar sama dengan beratnya helicopter yaitu dalam keadaan seimbang. Untuk
keadaan ini, umpamakan angle of attack yang diperlukan adalah 4° untuk
menghasilkan rotor thrust sama dengan berat pesawat dan umpamakan dibutuhkan
sudut pitch 8° untuk memperoleh angle of attack 4°.
Apabila kita sekarang menambah sudut
pitch lebih lanjut maka berarti akan menambah angle of attack, dengan demikian
juga menambah terhadap total reaksi dan rotor thrust. Rotor thrust sekarang akan melampaui
berat pesawat hingga helicopter akan naik. Selama pesawat naik, terdapat lebih
banyak udara mengalir kebawah melewati piringan daun-daun rotor dan udara ini
akan menambah induce flow, namun sebaliknya memperkecil angle of attack. Maka
helicopter akan mempunyai tempo kecepatan penaikan yang stabil, yaitu
menghasilkan induce flow yang lebih besar cukup untuk mengurangi angle of
attack ke 4°, walaupun pitch angle sekarang menjadi 10°. Jadi sekarang, angle
of attack 4° seperti semula, rotor thrust akan sama dengan berat dan pesawat
akan dalam keadaan stabil atau mempunyai tempo kecepatan penaikan yang tetap,
namun demikian, dibutuhkan tenaga yang lebih besar untuk mengatasi kenaikan
gesekan rotor (rotor drag) yang disebabkan oleh membesarnya sudut pitch yaitu
10°. Perlu sekali diperhatikan bahwa apabila rotor thrust sama dengan berat
pesawat maka helicopter dalam keadaan seimbang, dimana hal ini ada dua
kemungkinan yaitu helicopter mengambang atau mempunyai tempo kecepatan penaikan
yang tetap. Apabila rotor thrust melampaui berat pesawat maka helicopter dalam
keadaan percepatan hingga tercapai tempo kecepatan penaikan dimana hal ini
menambah induce flow dan membuat rotor thrust sama lagi dengan berat pesawat.
Dibutuhkan lagi tenaga yang lebih besar pada penaikan ini, karena rotor drag
yang lebih besar dimana hal ini disebabkan oleh adanya sudut pitch yang lebih
besar. Untuk menghentikan pesawat pada keadaan hover, coolective (sudut pitch)
harus dikurangi menjadi 8° seperti semula. Angle of attack permulaan akan
berkurang menjadi 2° hingga berat pesawat akan melebihi rotor thrust. Pesawat
akan memperlambat tempo kecepatan penaikannya dimana hal ini memperkecil induce
flow hingga kekuatan-kekuatan sekali lagi seperti tergambar pada gambar diatas,
yaitu pitch angle 8° dan angle of attack 4° dimana rotor thrust sama besar
dengan beratnya lagi, tetapi tenaga yang dipakai lebih kecil karena adanya
rotor drag yang lebih kecil dengan sudut pitch sebesar 8°.
Pada penurunan tegak lurus, proses yang sama akan terjadi dengan
perkecualian bahwa percepatan pesawat adalah kebawah menyertai pengurangan
sudut pitch, yang berarti juga pengurangan terhadap angle of attack, aliran
udara keatas mengurangi induce flow hingga angle of attack akan bertambahseperti
pada keadaan semula. Helikopter sekarang mempunyai trempo kecepatan penurunan
yang tetap. Untuk menghentikan, pitch harus ditambah/dinaikan sedemikian rupa
hingga rotor thrust lebih besar dari berat pesawat. Apabila pesawat
memperlambat diri, induce flow bertambah dan mungkin angle of attack akan
menjadi 4° lagi dengan sudut pitch sebesar 8°. Pda nyatanya, gambar diatas
tidak seluruhnya benar, karena parasit drag harus juga diperhitungkan.
Pengaruh Tanah
Pada waktu hover – bebas dari pengaruh tanah – tahanan yang melawan induced
flow yang melalui piringan daun-daun rotor, melalui tahanan dari udara
disekitarnya. Apabila hover dekat tanah, maka tanah memberikan tahanan lebih
besar kepada induced flow dan tahanan ini paling besar terdapat apabila helicopter
hover dekat sekali dengan tanah. Pengurangan induce flow ini, apabila dekat
dengan tanah, berarti bahwa dengan angle of attack yang sama (karena rotor
thrust juga sama) dapat dilayani dengan sudut pitch yang lebih kecil. Sudut
pitch yang lebih kecil berarti, bahwa rotor drag berkurang dan dengan demikian
tenaga yang digunakan untuk hover berkurang juga.
Penambahan kemampuan daun-daun rotor ini yaitu apabila hover dekat tanah
disebut sebagai Pengaruh Tanah atau disebut juga Ground Effect. Dalam buku pedoman
kemampuan heliokopter diberikan dua grafik kemampuan hover, yaitu hover dengan
pengaruh tanah dan hover diluar pengaruh tanah. Kita dapat melihat bahwa hover
dengan pengaruh tanah selalu lebih tinggi daripada hover diluar pengaruh tanah.
Unsur-unsur yang Mempengaruhi Ground
Effect.
1. Ketinggian helicopter dari tanah.
Ground Effect akan hilang pada ketinggian ±3/4 dari garis tengah piringan
daun-daun rotor.
2. Jenis tanah, makin keras tanahnya makin tinggi kemampuan hovernya.
3. Tingkat kemiringan tanah, makin miring makin kurang kemampuan hovernya.
4. Angin, makin keras aliran angin makin tinggi kemampuan hovernya.
Perputaran Kembali Aliran Udara.
Apabila helicopter hover dekat tanah, sebagian dari udara yang melewati
piringan daun-daun rotor menghantam tanah dan membalik kearah piringa daun-daun
rotor. Keadaan ini menambah induced flow. Pada tanah datar keuntungan ground
effect lebih menonjol dari perputaran kembali aliran udara. Apabila helicopter
hover diatas rerumputan yang tinggi atau permukaan tanah yang menyerupai
keadaan itu, maka perputaran kembali aliran udara akan bertambah dan ground
effect akan berkurang yang menyebabkan kebutuhan akan tenaga berubah lebih
besar daripada hover out ground effect. Hal ini menjadi lebih terlihat jelas, apabila
hover dekat rintangan (dinding dsb) dan dapat menyebabkan helicopter tergeser
kearah rintangan itu. Ini disebabkan karena sebagian dari piringan daun-daun
rotor (yang jauh dari rintangan) akan menghasilkan lebih banyak rotor thrust,
dimana bagian ini mengalami lebih sedikit perputaran kembali aliran udara dan
karenanya induced flow lebih kecil.
Kesimpulan.
Tenaga yang diperlukan untuk hover diatas permukaan yang rata dank eras
adalah lebih sedikit dibandingkan dengan hover out ground effect. Ini drsebabkan
karena ground effect.
Tenaga yang diperlukan untuk hover diatas permukaan yang berumput tinggi
adalah lebih besar daripada tenaga yang diperlukan untuk hover diatas permukaan
yang lebih keras dan rata. Ini disebabkan karena adanya peristiwa perputaran
kembali aliran udara. Dalam kenyataannya tenaga yang dibutuhkan untuk hover
diatas permukaan yang berumput tinggi akan lebih besar daripada hover diatas
permukaan tanah.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar