FLIGHT
CONTROL SISTEM
Aircraft flight control system (AFCS) erat sekali
hubungannya dengan flight control surface (FCS) atau bidang kendali terbang,
dimana FCS merespon setiap pengaturan/pergerakan yang dilakukan oleh pilot di
dalam cockpit melalui suatu sistem yang saling berhubungan yang kemudian
menggerakan sistem mekanik untuk melakukan pergerakan pada pesawat (yaw,
bank/roll, pitch up or down). AFCS merupakan suatu sistem yang mengendalikan
sikap terbang suatu pesawat dengan menggerakan FCS sebagai bidang
kendalinya.FCS merupakan suatu bidang kendali yang dapat bergerak atau
digerakan untuk merubah suatu aliran udara hingga tekanannya terhadap FCS bisa
berpengaruh terhadap pergerakan pesawat itu sendiri. Ada 2 FCS yang kita kenal
pada pesawat:
1. Primary control surface, bidang kendali
utama pada pesawat. Adapun bidang kendali itu adalah:
• Aileron, merupakan bidang kendali yang
terletak pada wing/sayap.
• Elevator, merupakan bidang kendali yang
terletak pada horizontal stabilizer.
• Rudder, merupakan bidang kendali yang terletak
pada vertical stabilizer.
2. Secondary flight control surface, bisa
dibilang sebagai bidang kendali tambahan yang bertujuan untuk membantu kinerja
dari primary control surface dan pergerakan pesawat ketika terbang, takeoff
ataupun landing. Yang termasuk dalam secondary FCS, yaitu :
• Slat
• Spoiler
• Trim tabs
• Flaps
• Variable-sweep wing
PRIMARY
CONTROL SURFACE
Primary control surface adalah bidang kendali utama
yang dapat menggendalikan pesawat dalam movement (pergerakan), sumbu rotasi
(axes) dan kestabilanya (stability). Tapi untuk secondary control surface itu
adalah optional, tergantung jenis pesawat. Untuk pesawat-pesawat kecil umumnya
yang digunakan hanya spoiler atau trim tabs saja. Namun untuk pesawat-pesawat
besar memerlukan bidang kendali tambahan untuk memudahkan pergerakan pesawat
itu sendiri juga untuk memudahkan pilot dalam mengendalikan pesawat baik dalam
kondisi terbang, takeoff, landing ataupun pergerakan didarat.
BAGIAN BAGIAN PESAWAT DAN FUNGSINYA
PRIMARY CONTROL SURFACE
Seperti telah dibahas sebelumnya, bahwa ada 3 hal yang bisa dilakukan oleh
primary control surface diantaranya adalah :
• Mengendalikan pergerakan pesawat,
• Mengendalikan pesawat berdasarkan sumbu rotasinya, dan
• Mengendalikan kestabilan pesawat.
1. AILERON
• Terletak pada wing.
• Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan roll.
• Bergerak pada sumbu longitudinal (sumbu yang memanjang dari nose hingga ke
tail).
• Aileron dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan stick control.
• Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat dalam
arah lateral.
• Pergerakan aileron berkebalikan antara kiri dan kanan, berdefleksi naik atau
turun.
Bagaimana cara kerja aileron??
Jika seorang pilot ingin melakukan roll atau bank atau berguling kekanan, maka
yang dilakukan oleh pilot adalah : menggerakan stick control atau tuas kemudi
ke arah kanan, sehingga secara mekanik akan terjadi suatu pergerakan di mana
aileron sebelah kanan akan bergerak naik dan aileron kiri bergerak turun. Pada
wing kanan dimana aileron up akan terjadi pengurangan lift (gaya angkat) hal
ini dikarenakan aileron yang naik menyebabkan kecepatan aliran udara di
permukaan atas wing berkurang (karena idealnya aliran udara di atas airfoil
lebih cepat daripada di permukaan bawah, sehingga timbul Lift) sehingga sayap
kanan kehilangan lift (gaya angkatnya) yang menyebabkan wing kanan turun.
Sedangkan pada wing sebelah kiri, aileron yang turun menyebabkan tekanan udara
terakumulasi dan mengakibatkan wing kiri naik. Begitu juga sebaliknya jika
pilot menginginkan pesawatnya melakukan roll ke sebelah kiri.
2. ELEVATOR
• Terletak pada horizontal stabilizer.
• Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan pitch (pitch up or
down).
• Bergerak pada sumbu lateral (sumbu yang memanjang sepanjang wing).
• Elevator dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan stick control.
• Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat dalam
arah longitudinal.
• Pergerakan elevator bersamaan antara kiri dan kanan, berdefleksi naik atau
turun.
Bagaimana
cara kerja elevator??
Jika
pilot menginginkan pesawat melakukan pitch up or down (gerakan menaikan dan
menurunkan nose). Maka yang dilakukan adalah dengan menggerakan stick control
pada cockpit ke depan atau ke belakang. Jika kita menginginkan pitch up (nose
ke atas) maka pilot akan menggerakan stick control nya ke belakang (menuju ke
badan pilot) yang akan mendapat respon dengan naiknya elevator secatra
bersamaan. Dengan naiknya elevator maka terjadi penurunan gaya aerodinamika
pesawat yang menekan tail ke bawah sehingga nose akan raise atau naik.
Kebalikannya jika pilot menginginkan pitch down, maka stick control akan di
gerakan ke depan yang akan membuat elevator bergerak ke bawah sehingga bagian
tail mendapat gaya yang menekan ke atas dan menyebabkan nose turun.
3. RUDDER
• Terletak pada vertical stabilizer.
• Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan yaw.
• Bergerak pada sumbu vertical (sumbu memanjang tegak lurus terhadap Center of
gravity dari pesawat).
• Rudder dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan rudder pedal.
• Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat dalam
arah direksional.
• Pergerakan rudder berdefleksi ke kiri atau kanan.
Bagaimana cara kerja rudder??
Rudder bekerja dengan perantara sistem mekanik yang bernama rudder pedal.
Seperti halnya pedal rem atau gas pada mobil. Terdapat dua pedal yaitu kiri dan
kanan yang masing-masing untuk pergerakan yaw kiri dan kanan.
Jika pilot menginginkan pesawatnya yaw ke kiri maka pilot akan
menekan/menginjak rudder pedal sebelah kiri, secara mekanik akan diartikan
rudder akan berdefleksi ke kiri. Yang terjadi adalah timbul gaya aerodinamik
yang menekan permukaan rudder yang berdefleksi, sehingga tail akan bergerak ke
kanan dan nose akan bergerak ke kiri. Maka pesawat akan yaw ke kiri.
Sebaliknya jika akan melakukan yaw ke kanan maka yang diinjak adalah rudder
pedal sebelah kanan.
Lalu bagaimana jika ingin bermaneuver, belok(turn) sambil, climb, takeoff,
descent,dll??
Untuk melakukan hal tersebut maka akan ada kombinasi gerak antara dua ataupun
ketiga primary control surface bahakan bisa ditambahkan pengaturan throttle
jika diperlukan pergerakan dengan speed/thrust yang bertambah atau penurunan
thrust.
Penjelasan di atas ialah pergerakan yang dilakukan pesawat pada 3 sumbu pergerakannya
yaitu lateral, vertical dan longitudinal. Untuk kombinasi gerak akan kita bahas
selanjutnya.
AIRCRAFT FLIGHT CONTROL SYSTEM
(SISTEM KENDALI PESAWAT
TERBANG)
Aircraft flight control system (AFCS) erat sekali hubungannya dengan flight
control surface (FCS) atau bidang kendali terbang, dimana FCS merespon setiap
pengaturan/pergerakan yang dilakukan oleh pilot di dalam cockpit melalui suatu
sistem yang saling berhubungan yang kemudian menggerakan sistem mekanik untuk
melakukan pergerakan pada pesawat (yaw, bank/roll, pitch up or down).
Jadi secara singkatnya, AFCS merupakan suatu sistem yang mengendalikan sikap
terbang suatu pesawat dengan menggerakan FCS sebagai bidang kendalinya.
Lalu apa yang dimaksud dengan FCS itu sendiri??
FCS merupakan suatu bidang kendali yang dapat bergerak atau digerakan untuk
merubah suatu aliran udara hingga tekanannya terhadap FCS bisa berpengaruh
terhadap pergerakan pesawat itu sendiri.
Apa saja FCS pada pesawat??
Ada
2 FCS yang kita kenal pada pesawat
1.
Primary control surface, bidang kendali utama pada pesawat.
Adapun bidang kendali itu adalah :
• Aileron, merupakan bidang kendali yang terletak pada wing/sayap.
• Elevator, merupakan bidang kendali yang terletak pada horizontal stabilizer.
• Rudder, merupakan bidang kendali yang terletak pada vertical stabilizer.
2.
Secondary flight control surface, bisa dibilang sebagai bidang kendali tambahan
yang bertujuan untuk membantu kinerja dari primary control surface dan
pergerakan pesawat ketika terbang, takeoff ataupun landing.
Yang termasuk dalam secondary FCS, yaitu :
• Slat
• Spoiler
• Trim tabs
• Flaps
• Variable-sweep wing
Apakah pesawat harus memiliki semua control surface tersebut??
Untuk primary control surface,,,saya jawab YA…
Karena primary control surface adalah bidang kendali utama yang dapat
menggendalikan pesawat dalam movement (pergerakan), sumbu rotasi (axes) dan
kestabilanya (stability).
Tapi untuk secondary control surface itu adalah optional, tergantung jenis
pesawat yang di dasarkan pada MTOW. Untuk pesawat-pesawat kecil umumnya yang
digunakan hanya spoiler atau trim tabs saja. Namun untuk pesawat-pesawat besar
memerlukan bidang kendali tambahan untuk memudahkan pergerakan pesawat itu
sendiri juga untuk memudahkan pilot dalam mengendalikan pesawat baik dalam
kondisi terbang, takeoff, landing ataupun pergerakan didarat.
Yang dimaksud dengan powerplant atau engine adalah tenaga penggerak pesawat dan
atau penyuplai system kelistrikan, dan derbagai perlengkapan pendukung yang ada
di pesawat misalnya airconditioning system (AC), heating system, dll.
Untuk menjalankan fungsi tersebut, engine pesawat perasi pada temperature,
power, pressure (tekanan), dan speed yang ekstrem. Untuk itu engine harus
handal dan aman dioperasikan dalam kondisi-kondisi tersebut.
• Lightweight, kenapa harus ringan?? Karena berat engine akan menambah berat
kosong pesawat (empty weight) yang artinya akan mengurangi payload pesawat.
• Small and easily streamlined, yang berarti bahwa enharus memenuhi kriteria :
• Reliable (handal), karena engine pesawat harus bisa berogine yang dibutuhkan
adalah engine yang kecil namun memiliki power yang besar dan juga bentuk yang
streamline.
Kenapa demikian??
Karena semakin besar permukaan engine maka juga akan menghasilkan drag yang
besar, mengurangi power yang dihasilkan dan tentunya berdampak pada pemborosan
fuel. Maka dari itu engine dipasangi cowling da nacelle sebagai cover engine
yang mengurangi drag.
• Repairable, dalam hal ini engine harus dapat diperbaiki/mudah diperbaiki.
• Fuel efficient, efisiensi tentunya hal yang cukup penting dimana pesawat
harus mampu menempuh jarak (range) yang sejauh mungkin dengan fuel consumtion
yang rendah.
• Mampu untuk dioperasikan pada ketinggian terbang pesawat.
Engine pesawat umumnya di bagi ke dalam 2 kategori, yaitu :
1. Piston engine, pada umumnya piston engine selalu menggunakan propeller.
2. Turbo engine, terdiri dari : air intake, compressor, combustion chamber,
turbine dan exhaust nozzle.
Adapun turbojet engine di bedakan menjadi :
• Turbofan, digunakan umumnya pada pesawat transport sipil atau pesawat
subsonic.
• Turboprop, seperti halnya piston engine, turboprop menggunakan setingan
propeller.
• Turboshaft, digunakan pada helikopter.
• Turbojet, engine ini digunakan untuk pesawat supersonic pada pesawat tempur
militer.
TAIL GROUP
Tail group atau empennage pada pesawat meliputi seluruh bagian ekor pesawat
baik permukaan yang fixed (tetap) dan bergerak / dapat digerakan (controable).
Yang termasuk permukaan tetap yaitu horizontal stabilizer dan vertical
stabilizer, sedangkan bagian yang bergerak antara lain elevator, rudder dan
trim tabs.
Untuk jelasnya mari kita lihat gambar berikut :
Empennage berfungsi untuk memberikan kestabilan pada pesawat dan mengendalikan
dinamika terbang dari pesawat, dengan gerakan pitch dan yaw.
• Vertical stabilizer, yaitu bagian ekor yang tegak dan tetap, dimana terdapat
rudder dan trim tabs.
• Rudder, yaitu bagian yang bisa bergerak/berdefleksi yang letaknya pada
vertical stabilizer. Rudder digunakan untuk mengendalikan arah terbang pesawat
dalam sumbu vertical dengan gerakan yaw.
• Horizontal stabilizer, yaitu bagian ekor yang mendatar dan tetap, dimana
terdapat elevator dan trim tabs.
• Elevator, yaitu bidang kemudi yang terdapat pada horizontal stabilizer. Elevator
bergerak bersamaan untuk mengendalikan pergerakan pitch/naik turun nya hidung
pesawat dalam sumbu lateral.
• Trim tabs, yaitu suatu bidang kecil yang terdapat pada control surface yang
berfungsi untuk menyeimbangkan dan mengurangi tekanan pada kemudi.
Struktur dari tail sendiri dapat kita lihat seperti gambar berikut :
BODY
GROUP
Body group merupakan keseluruhan bagian badan pesawat dalam hal ini fuselage
dan struktur penyusunnya.
Fuselage atau badan pesawat yang di dalamnya termasuk cockpit, passangers
cabin, cargo compartment, accessories dan equipment compartment adalah bagian
utama dari pesawat yang menyangga beban crew, passangers dan cargo juga engine
(pada pesawat single engine yang diletakan di nose).
Untuk itu fuselage harus kuat, handal, aerodinamis dan mempunyai berat yang
seringan mungkin. Kenapa demikian??
Hal itu karena fuselage adalah bagian terbesar dari pesawat, yang menerima
beban dan menyerap gaya yang terjadi baik akibat gesekan dengan udara maupun
gravitasi dan juga gaya-gaya lain yang bekerja akibat pergerakan pesawat itu
sendiri.
Fuselage suatu pesawat terdiri dari structural members, yaitu struktur penyusun
pesawat yang berupa frame, bulkhead, former, stringer,dll.
MONOCOQUE
TYPE
Umumnya kontsruksi monocoque hanya terdiri dari former (pembentuk) dan bulkhead
(penahan) yang dilapisi oleh skin. Konstruksi ini memungkinkan terjadinya
konsentrasi gaya yang sangat besar pada skin. Dalam hal ini skin harus dapat
menyerap semua gaya yang terjadi pada pesawat. Hal ini memungkinkan skin akan
cepat mengalami deformasi akibat gaya-gaya tersebut.
Oleh karena itu pesawat-pesawat saat ini menggunakan komntruksi semi-monocoque.
SEMI
MONOCOQUE
Seperti halnya konstruksi monocoque, hanya saja pada konstruksi semi-monocoque
diberi tambahan stringer. Stringer yaitu berupa element penghubung antar
former/frame dan bulkhead yang memanjang searah longitudinal.
Dengan konstruksi ini, load/beban dan gaya-gaya yang diterima oleh skin dapat
didistribusikan ke semua element dengan perantaraan stringer. Jadi skin tidak
lagi menerima gaya yang berlebihan karena sebagian akan di netralisir oleh semua element pada pesawat.
WING
GROUP
wing merupakan bagian terpenting dari suatu pesawat, karena wing menghasilkan
lift (gaya angkat) ketika bergerak terhadap aliran udara karena bentuknya yang
airfoil.
Selain sebagai penghasil gaya angkat, pada kebanyakan pesawat saat ini juga
sebagai fuel tank (tempat bahan bakar) dan tempat bergantungnya engine.
Sebelum mempelajari wing dan apa saja yang terdapat pada wing.
• Leaading edge; merupakan bagian depan dari wing yang pertama terkena aliran
udara. Pada pesawat-pesawat besar umumnya di leading edge juga terdapat leading
edge flap.
• Trailing edge; merupakan bagian belakang dari wing, dimana terdapat aileron,
aileron tab, dan flap.
• Wing root; merupakan bagian wing yang melekat pada fuselage.
• Wing tip; merupakan bagian wing yang paling jauh dengan fuselage atau bagian
paling ujung dari wing. Pada wing tip biasanya terdapat tambahan berupa winglet
atau wing tip tank pada jenis pesawat tertentu.
Pada pesawat-pesawat kecil wing umumnya hanya dilengkapi dengan aileron,
spoiler dan flap. Hal itu dinilai cukup karena beban kerja pilot dan
mekanismenya pun tidak terlalu berat.
Namun lain halnya dengan pesawat besar, tanpa adanya bidang-bidang kendali
tambahan akan menjadikan pesawat uncontrollable atau sulit sekali bahkan
mungkin mustahil untuk dikendalikan.
10 bagian utama
wing
control surface :
1. Winglet, merupakan bidang tambahan pada pesawat-pesawat tertentu untuk
mengurangi terjadinya turbulensi pada wingtip.
2. Low-speed aileron, sebagai kemudi gerak bank dan roll dalam kondisi gerakan
pesawat yang lambat atau dalam kondisi terbang dimana hanya dibutuhkan sedikit
bank.
3. High-speed aileron, aileron ini digunakan dalam kondisi dimana memerlukan
respon gerak yang cepat dari aileron terhadap pergerakan bank pesawat.
4. Flap track fairing, adalah batang/fairing yang dipasang untuk jalan atau
track dari flap agar ketika flap itu dikeluarkan maka akan mengikuti tracknya.
5. Kruger flaps, yaitu flap yang tereletak pada leading edge, yang fungsinya
sebagai penambah luas sayap dan memperbesar lift namun juga sekaligus
memperbesar drag.
6. Slats, merupakan flap yang terletak di leading adge dengan fungsi yang sama.
7. Three slotted inner flap, flap yang letaknya mendekati wing root.
8. Three slotted outer flap, flap yang letaknya mendekati wing tip.
9. Spoilers, fungsinya ialah untuk merusak lift, dalam artian digunakan biasanya
pada saat setelah landing untuk mengurangi lift.
10. Spoilers-air brakes, yaitu spoiler yang berfungsi mengurangi lift dan
memperbesar drag sehingga pesawat seperti di rem karena gerak pesawat tertahan
oleh drag yang dihasilkan
LIMA
BAGIAN UTAMA PESAWAT
Secara umum pesawat terbang terdiri dari 5 group atau lima bagian utama, yaitu
: wing group, tail group, body group, landing gear group dan power plant group.
Yang bisa kita lihat pada gambar berikut :
• • Wing group : merupakan bagian sayap pesawat. Pada wing group ini terdapat
kemudi bank/roll atau kemudi guling pesawat yang bernama aileron, juga terdapat
komponen HLD (High Lift Devices) seperti flap dan slat, selain itu ada juga
spoiler dan winglet.
• • Tail group : tail pesawat/empennage berfungsi sebagai stabilizer atau
penstabil pesawat. Adapun tail group terdiri dari : vertical stabilizer, dimana
terdapat kemudi arah/yaw yang bernama rudder; dan horizontal stabilizer dimana
terdapat kemudi pitch up dan pitch down yang bernama elevator.
• • Body group : adalah bagian badan pesawat atau fuselage. Yang terdiri dari
nose section, center section dan tail section. Yang dimaksud dengan tail
section di sini adalah bagian badan pesawat after wing section, jadi tentunya
berbeda dengan tail group. fuselage sendiri terdiri dari structural member yang
dilapisi dengan skin.
• • Landing gear group : LG. Group atau undercarriage group merupakan roda
pendaratan pesawat yang terdiri dari main landing gear atau roda pendaratan
utama dan nose landing gear. Ada dua tipe landing gear pada jenis pesawat fixed
wing yaitu : convensional Landing gear, dan tricycle landing gear. Sedangkan
pada helikopter landing gear ada yang berupa roda, ski atau hanya rangka
penahan untuk landing di daratan.
• • Powerplant group : powerplant atau engine merupakan tenaga penggerak
pesawat. Engine sendiri terdiri dari berbagai jenis, yaitu : piston engine dan
turbojet engine. Turbojet engine bisa dibedakan lagi menjadi : turbojet (untuk
pesawat tempur dengan kecepatan yang melebihi kecepatan suara), turboprop (pada
pesawat propeller), turboshaft (pada helikopter) dan turbofan (yang biasa
digunakan pada tipe pesawat transport).
sistim kendali pesawat terbang
Aircraft flight control
system (AFCS) atau sistim kendali pesawat erat
sekali hubungannya dengan flight
control surface (FCS) atau bidang kendali terbang. dimana :
FCS merespon setiap pengaturan / pergerakan yang
dilakukan oleh pilot di dalam cockpit melalui suatu sistem yang saling
berhubungan menggerakan sistem mekanik untuk melakukan pergerakan pada pesawat
(yaw, bank/roll, pitch up or down).
Ada 2 FCS yang kita kenal pada
pesawat
1. Primary control surface
bidang kendali utama pada pesawat.
2. Secondary flight control
surface
bisa dibilang sebagai bidang kendali tambahan yang
bertujuan untuk membantu kinerja dari primary control surface dan pergerakan
pesawat ketika terbang, takeoff ataupun landing.
APA –
APA SAJA BIDANG KENDALI PADA PRIMARY CONTROL SURFACE?
Ø Aileron, merupakan bidang kendali yang
terletak pada wing/sayap.
Ø Elevator, merupakan bidang kendali yang
terletak pada horizontal stabilizer.
Ø Rudder, merupakan bidang kendali yang
terletak pada vertical stabilizer.
2. Secondary flight control
surface
Ø Slats
Ø Flaps
Ø Spoiler
Ø Trim tabs
BIDANG
KENDALI YANG MEMBANTU PADA PROSES PENGEREMAN
- Spoiler
- Flaps
- Landing
Gear
- Reverse
Thrust
- Auto
Brake
- Anti
Skid
Bagaimana Sistim kerja Bidang kendali tersebut?
Spoiler dan Flaps
berguna sebagai airbrake (gaya hambat
udara) untuk mengurangi daya dorong dan daya angkat pesawat.
Landing gear
gunanya untuk mengurangi sedikit kecepatan pesawat
dan alas untuk mendarat pada saat touch down (menyentuh tanah).
REVERSE THRUST
fungsinya adalah membelokkan arah udara yang
ditembakkan engine menjadi kearah depan.
AUTOBRAKE
Proses pengereman ini menggunakan rem hidrolik atau
hampir sama dengan pengereman pada mobil biasa.
Autobrake hanya digunakan saat kecepatan pesawat
sudah lambat.
Selain itu ada suatu kondisi dimana pengereman
terjadi saat landasan (Runway) yang tergenang air ataupun basah maka diperlukan
suatu alat yang bernama ANTI SKID.
Anti Skid :
adalah perangkat sistem yang menjaga agar rem
pesawat dapat bekerja secara serasi antara roda kiri dan kanan dengan mengatur
jumlah tekanan hidrolik kepada rem pesawat agar tidak terkunci dan menimbulkan
slip.