HELIKOPTER
Helikopter adalah sebuah pesawat yang mengangkat dan terdorong oleh satu
atau lebih rotor (propeller) horizontal besar. Helikopter
diklasifikasikan sebagai pesawat sayap-berputar untuk membedakannya dari pesawat sayap-tetap biasa lainnya. Kata helikopter berasal dari bahasa Yunani helix (spiral) dan pteron (sayap). Helikopter yang dijalankan oleh mesin diciptakan oleh penemu Slovakia Jan Bahyl.
Dibandingkan dengan pesawat sayap-tetap lainnya, helikopter lebih
kompleks dan lebih mahal untuk dibeli dan dioperasikan, lumayan lambat,
memiliki jarak jelajah dekat dan muatan yang terbatas. Sedangkan
keuntungannya adalah gerakannya; helikopter mampu terbang di tempat,
mundur, dan lepas landas dan mendarat
secara vertikal. Terbatas dalam fasilitas penambahan bahan bakar dan
beban/ketinggian, helikopter dapat terbang ke lokasi mana pun, dan darat
di mana pun dengan lapangan sebesar rotor dan setengah diameter.
Landasan helikopter disebut helipad.
Prinsip kerja helikopter
Helikopter bisa terbang karena gaya angkat yang dihasilkan oleh aliran
udara yang dihasilkan dari bilah-bilah baling-baling rotornya.
Baling-baling itu yang mengalirkan aliran udara dari atas ke bawah.
Aliran udara tersebut sedemikian deras sehingga mampu mengangkat benda
seberat belasan ton. Teorinya sebenarnya cukup sederhana namun
prakteknya rumit.
Airfoil
Pada dasarnya, prinsip dasar terbang dari pesawat bersayap tetap
(fixed wing) dengan helikopter yang dikenal juga pesawat bersayap putar
pada dasarnya tetap. Kuncinya ada pada dua kekuatan besar yang bekerja
terpadu, menghasilkan gaya angkat dan daya dorong yang besar.
Pada pesawat bersayap tetap Kekuatan pertama dihasilkan oleh aliran
udara di permukaan sayapnya yang membentuk sudut datang tertentu dengan
flap yakni sayap kecil di belakang sayap
yang posisinya ditegakkan. Sehingga aliran udara mengalir deras ke
belakang bisa diarahkan balik ke atas. Udara yang mengalir di permukaan
sayap bagian bawah menekan permukaan sayap yang relatif datar itu ikut
menekan ke atas menimbulkan gaya angkat dan menyebabkan pesawat
terangkat ke atas. Paling kurang 15 persen dari seluruh gaya yang
dihasilkan, dipergunakan untuk mengangkat badan pesawat ke atas.
Kekuatan besar lainnya adalah gaya dorong yang dihasilkan aliran
udara yang ada di permukaan sayap bagian atas yang bentuknya relatif
lengkung. Ketika aliran udara yang dihasilkan oleh mesin mengalir ke
belakang dan melalui sayap utama maka aliran udara itu terpecah. Aliran
udara yang mengalir di atas permukaan sayap bagian atas lebih deras dari
aliran udara yang menerpa di permukaan sayap bagian bawah. Tetapi
tekanan udara yang mengalir deras di atas permukaan sayap atas, relatif
lebih kecil dibanding dengan tekanan udara di permukaan sayap bagian
bawah yang justru alirannya kurang deras. Perbedaan tekanan udara ini
yang menyebabkan sayap pesawat terangkat ke atas. Untuk membayangkan
seberapa besar gaya angkat itu, secara teori menyebutkan bahwa perbedaan
tekanan udara sebesar 2.5 ounce per inci persegi dapat menghasilkan
gaya angkat 20 pound per kaki persegi ( 1 kaki = 20 cm). Bisa dihitung,
kalau luas sayap pesawat 1000 kaki persegi maka gaya angkat yang
dihasilkan akan mencapai 10 ton.
Pada helikopter, fungsi sayap digantikan oleh baling-baling yang
setiap baling-balingnya meski berukuran lebih kecil dari sayap pesawat
biasa, namun ketika diputar, curvanya relatif sama dengan sayap pesawat.
Untuk mendapatkan gaya angkat, baling-baling rotor
harus diarahkan pada posisi tertentu sehingga dapat membentuk sudut
datang yang besar. Prinsipnya sama dengan pesawat bersayap tetap, pada
helikopter ada dua gaya besar yang saling memberi pengaruh. Aliran udara
yang bergerak ke depan baling-baling menekan baling-baling sehingga
bilah baling-baling terdorong balik ke belakang menghasilkan suatu gaya
angkat kecil. Tetapi ketika ketika aliran udara bergerak cepat melewati
bagian atas dan bawah bilah-bilah baling-baling, tekanan udara yang
besar di antara baling-baling otomatis akan mengembang ke seluruh
permukaan yang bertekanan lebih rendah, menyebabkan baling-baling
terdorong ke atas dan helikopter pun terangkat. Yang perlu diingat,
meski bilah-bilah baling-baling itu hanya beberapa lembar, namun dalam
keadaan berputar cepat, ia akan membentuk suatu permukaan yang rata dan
udara yang menekannya ke atas menimbukan tekanan besar yang akhirnya
menghasilkan gaya angkat yang besar pula. Prinsip ini sama dengan fungsi
propeler pada pesawat bermesin turboprop dan sama pula dengan "kitiran" mainan anak-anak itu.
Beberapa helikopter yang digunakan dalam perang, seperti Mi-26 Hind
misalnya dilengkapi dengan sayap kecil yang disebut canard, fungsi
pertamanya untuk meringankan beban rotor utama dan yang kedua untuk
meningkatkan laju kecepatan dan memperpanjang jangkauan jelajah. Fungsi
lain adalah sebagai gantungan senjata, rudal
dan lain-lainnya. Dengan menambahkan sayap pendek ini, maka perbedaan
fungsional antara pesawat tetap dengan helikopter menjadi samar. Pesawat
bersayap tetap juga ada yang mampu terbang-mendarat secara vertikal
(Vertical Take-off Landing/VTOL). Contonya, Harrier dari jenis Sea Harrier atau AV-8 Harrier.
Kelebihan pesawat bersayap tetap, terutama soal terbangnya karena
pesawat berjenis ini memiliki platform yang lebar sehingga relatif lebih
stabil saat melakukan penerbangan. Soal menerbangkannya, itu persoalan
mengatur kemudi guling pada sayap dan stabilizer tegak dan datar yang
ada pada ekornya. Tetapi pada Helikopter tidaklah demikian. Ketika
bilah-bilah baling-baling rotornya menghasilkan gaya angkat rotornya
sendiri sendiri bekerja memindahkan udara di atasnya ke bawah sebanyak
banyaknya. Disaat itu berat udara yang dipindahkan mengurangi berat
helikopter sehingga helikopter itu terangkat. Dan bila helikopter itu
terangkat, berarti terjadi keseimbangan berat antara udara yang
dipindahkan dari atas ke bawah dengan bobot helikopternya. Untuk
mengoperasikan helikopter itu ada alat kemudi yang biasa
disebutcollective pitch dan cyclic pitch masing-masing berfungsi sebagai
pengatur gaya angkat dan pendorong helikopter untuk melaju ke depan.
Begitu sederhana cara kerjanya, tetapi mentransformasikannya dalam
sebuah teknologi sungguh pekerjaan yang sangat rumit.
Tail rotor
Begitu pula halnya dengan konfigurasi rotor, bukan hanya sekedar bisa
berputar lalu terbang dan mengambang. Sebab setap baling-baling diputar
akan selalu menimbulkan tenaga putaran yang disebut dengan istilah umum
torque. Untuk menghilangkan atau menangkal tenaga putar yang bisa
menyebabkan badan helikopter itu berputar, maka perlu dipasang
antitorque.
Antitorque ini dapat berupa tail rotor atau rotor ekor yang dipasang
pada ekor pesawat yang juga berfungsi sebagai rudder. Konfigurasi ini
dapat dilihat pada helikopter umumnya seperti Bell-412, Bell-205 atau
UH-1 Huey, atau NBO-105, dan AS-330 Puma atau AS-335 Super Puma, AH-64
APACHE atau Mi-24 HIND.
Selin menggunakan tail rotor, masih ada beberapa desai yang lain.
Misalnya yang menggunakan sistem tandem seperti yang digunakan pada
helikopter Boeing CH-47 Chinook atau CH-46 Sea Knight.
Kedua rotor tersebut yang bersama-sama berukuran besar masing-masing
ditempatkan di depan dan di belakang badan helikopter. Keduanya simetris
namun memiliki putaran yang berlawanan arah . Maksudnya untuk saling
meniadakan efek putaran yang ditimbulkan satu sama lain, intermesh dalam
bahasa populernya. Cara lain adalah dengan konfigurasi egg-beater.
Konfigurasi rancang bangun seperti ini digunakan pada helikopter Ka-25
Kamov buatan Rusia
atau Kaman HH-43 Husky. Kedua baling-baling yang sama besarnya itu
diletakkan dalam satu poros, terpisah satu sama lain dimana yang satu
diletakkan di atas rotor lainnya. Keduanya berputar berlawanan arah.
Maksudnya untuk menghilangkan efek putaran atau torque.
Selain ketiga cara di atas, dibuat juga konfigurasi tanpa rotor ekor.
Helikopter ini desebut NOTAR (No Tail Rotor) ini memiliki sistem yang
sedikit berbeda dengan sistem yang ada dimana memanfaatkan semburan gas
panas dari mesin utama yang disalurkan melalui tabung ekor. Contohnya
adalah helikopter MD-902 Explorer.
Rotor aktif atau Tilt Rotor dan Sayap aktif atau Tilt wing Tinggal landas dan mendarat ala helikopter tetapi berkarakter terbang
macam pesawat bersayap tetap merupakan konsep yang dianut oleh
helikopter jenis ini. Cara paling mudah adalah menggabungkan konsep
kerja pesawat helikopter dengan pesawat bersayap tetap dalam satu wujud.
Prinsip kerjanya secara teknis bila rotor utama diarahkan ke atas
maka gerakan vertikal yang dilakukan helikoter dapat dilakukan sedangkan
saat rotor diarahkan ke depan atau ke belakang (sebagai pursher atau
pendorong) maka karakter terbang seperti pesawat tetap dapat diperoleh.
Gerakan rotor seperti ini tidak perlu melibatkan sayap.
Sebenarnya pengembangan rotor aktif ini masih diliputi kegamangan,
masalahnya adalah sistem tadi bisa saja disebut pesawat bersayap tetap
karena memiliki sayap yang berlumayan besar, sekaligus memiliki ekor
pesawat yang berkonfigurasi dengan pesawat bersayap tetap biasa.
Akhirnya konsep ini disebut dengan konsep hybrid. Contoh helikopter ini
adalah V-22 Osprey.
Selain konsep rotor aktif, ada pula konsep sayap aktif, dimana yang
digerakkan bukanlah rotor seperti pada rotor aktif melainkan sayap
pesawatnya. Sementara mesin tetap pada kedudukannya. Contoh helikopter
ini adalah TW-68 yang dirancang oleh Ishida Corporation, Jepang,
Rancangan ini disebut-sebut sebut sebagai memiliki rancangan yang lebih
ringkas dibandingkan dengan rotor aktif hanya sayangnya
keberlanjutannya tidak begitu terdengar.
Kursi lontar pada helikopter
Dibandingkan pada pesawat biasa khususnya pesawat tempur, pesawat
helikopter umumnya tidak dilengkapi dengan kursi lontar. Hal ini
disebabkan karena masalah menghadapi rotor helikopter saat meluncurkan
kursi lontar sekaligus umumnya helikopter terbang lebih rendah sehingga
lebih rentan. Namun demikian pada helikopter Rusia, Kamov Ka-50 Hokum
yang menggunakan kursi lontar yang dirancang khusus seperti Zvesda
K-37-800.
Langkah kerjanya adalah ketika kursi lontar diaktifkan, maka rotor
diledakkan dan lepas dari kedudukannya, kemudian kedua sisi atas kaca
kokpit membuka dan roket penarik aktif yang menarik pilot dan kirsinya
keluar dari badan heli. Meski dirasa rumit, Helikopter masa depan akan
dilengkapi dengan kursi lontar
Penemuan helikopter
Sebenarnya, perjalanan helikopter menjadi bentuk yang dikenal pada
saat ini memakan kurun waktu yang cukup panjang. Dalam perjalanannya,
juga melibatkan perkembangan teknologi dan juga para penemu serta
pengembang helikoter.
Helikopter pertama yang menerbangkan manusia adalah Helikopter Breguet-Richet, tahun 1907. Heli ini terbang di Douai, Perancis
pada 29 September 1907. Helikopter ini masih memperoleh bantuan dari
empat orang yang memegangi keempat kakinya. Upaya ini tidak memperoleh
catatan baik sebagai helikopter pertama yang terbang bebas. Walaupun
demikian, helikopter ini membuktikan keberhasilan teori terbang vertikal
yang saat itu masih dianggap sebagai teori. Ini merupakan mesin pertama
yang bisa terbang dengan sendirinya membawa seorang pilot secara
vertikal sebagai akibat daya angkat sayap putarnya. Heli ini menggunakan
mesin Antoinette berkekuatan 50 hp.
Terbang heli sesungguhnya dilakukan oleh Paul Cornu menggunakan heli
bermesin ganda Antoinette 24 hp di Lisieux, Perancis pada 13 November
1907. Penerbangan berlangsung 20 detik hingga ketinggian 0,3 Meter.
Sedangkan Helikopter berjenis Gyroplane pertama diraih oleh C4 Autogiro
buatan Juan de la Cierva. Autogiro terbang pertama pada 9 Januari 1923.
Rahasia sukses pada pengadopsian sistem flapping hinges joint the
blades to the rotor head. Sementara helikopter yang sukses terbang
pertama dilakukan oleh jenis Fock Wulf FW-61 berotor ganda yang didesain
oleh Professor Heinrich Focke
pada tahun 1933-1934. Helikopter ini melakukan terbang perdananya pada
26 Juni 1936 dan ditenagai oleh mesin Siemens-Halske Sh 14A bertenaga
160 hp. Heli ini diterbangkan oleh Ewald Rohlfs.
Heli ini mencatat rekor terbang sejauh 122,35 km dan lama terbang satu
jam 20 menit 49 detik. Pada waktu lain ia terbang hingga ketinggian 3427
meter dan rekor kecepatan 122 km/jam.
sumber:http://zulfikara3.blogspot.com/2012/06/helikopter.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar