Audi Andita Go Blog… :-)


gyroplane…terbang yuk…
January 14, 2009, 6:09 pm
Filed under: Uncategorized

 

Saya bosaaan….. jadi saya memutuskan untuk membuat tulisan-tulisan ini… entah berguna apa tidak… terserah yang baca… yang penting ada sarana untuk menyalurkan kebosanan saya…

Selamat menikmati…. celoteh perdana saya disini..

Gyroplane… the forgotten ingenious invention (Penemuan Jenius yang terlupakan) 

(bener g ya terjemahannya….)

Awal mula ketertarikan saya pada pesawat ini adalah ketika berdua dengan istri menonton film sinchan di salah satu stasiun tv… bukan yang serialnya… tetapi yang the movie.. dimana ia dan kawan2nya terdampar di sebuah pulau yang dikuasai gerombolan monyet-monyet yang menculik orang tua mereka dan ternyata monyet2 itu dipimpin oleh seorang kribo disko yang sampai ke pulau itu dengan menaiki pesawatnya (gyroplane) seorang diri. Cerita selanjutnya nonton sendiri… nanti gak seru kalo di ceritain semua…. (ada pahlawan bertopeng juga) hehehe

 Sampai saat saya menulis ini saya dan istri masih menggunakan istilah pesawat penjahat sinchan untuk menyebut gyroplane…. Oh.. seandainya saya punya pesawat sendiri supaya tiap minggu bisa pulang ke jayapura bertemu anak istri… :-(

Bahkan sampai muncul dikepala saya desain sebuah gyroplane dengan baling-baling seperti chinook tapi dilengkapi sayap dan 2 propeler dikanan dan kiri yang bisa diputar menjadi dorongan vertikal supaya bisa terbang lebih cepat dan lepas landas serta mendarat vertikal (halaman lain)

Pokoknya saya sangat senang sekali dengan jenis pesawat udara ini… butuh landasan sangat pendek sampai mendekati lepas landas vertikal, simple (bisa dirakit sendiri di rumah), mudah (setidaknya terlihat mudah), tetapi penuh teka-teki dan tantangan… dan sangat aman (tidak stall, dan aman bila mesin mati) bagi pilot yang terlatih.. (ingat !! kendaraan seaman apapun bukan tandingan pengendara yang ceroboh..!!!)

 

Ditulis berdasarkan berbagai bahan bacaan yang ada di internet.. pada dasarnya saya hanya lebih banyak menggabungkan, menterjemahkan dan memoles sedikit jadi ini bukan hasil karya murni saya pribadi..bahan-bahan terutama dari www.jefflewis.net www.start-flying.com www.rotorcraft.com www.pra.org wikipedia dan banyak forum diskusi…

Ceritanya begini…..

Gyroplane atau sering disebut juga Gyrocopter dan Autogiro adalah buah pemikiran seseorang bernama Juan De La Cierva. Lahir di Murcia, Spanyol pada 21 September 1895. Insinyur teknik sipil ini mulai tertarik menekuni dunia kedirgantaraan sejak melihat peragaan terbang Wright bersaudara di prancis pada tahun 1908. Semenjak saat itu ia memutuskan untuk membuat pesawat terbangnya sendiri…cierva

Pesawat buatannya yang pertama adalah modifikasi Sommer Airplane sebuah pesawat biplane yang ia selesaikan pada 1912 dan menamakannya BCD-1 El Cangrejo (kepiting), pesawatnya terbang dengan baik dan diperkirakan sebagai pesawat buatan spanyol yang pertama. Proyek keduanya adalah BCD-2, sebuah monoplane yang diselesaikan pada 1913. Pesawat keduanya ini tidak terbang sebaik pesawat buatannya yang pertama bahkan mengalami kecelakaan hingga dua kali sebelum akhirnya ia meninggalkan desain itu.

Desain ketiganya adalah adalah C-3, yang dibuat untuk mengikuti kontes yang diadakan militer spanyol pada 1918. C-3 masuk kontes itu pada kategori pengebom. C-3 adalah sebuah pesawat biplane besar dengan tiga motor. Pesawat itu mengalami kecelakaan pada tes awal setelah pilot menerbangkannya terlalu pelan sehingga stall dan terjatuh, sang pilot selamat tanpa luka serius tetapi pesawatnya rusak parah. Hal ini mengecewakan Cierva dan membuatnya bertekad untuk menemukan cara lebih baik untuk terbang pada kecepatan rendah.

Cierva menemukan jawabannya setelah memperhatikan mainan “helikopter” yang ia lempar dari balkon rumah orang tuanya dan mempelajarinya. Ia menamakan desainnya Autogiro (bukan Autogyro). Selanjutnya saya akan memakai istilah Autogiro untuk pesawat buatan Cierva.

Percobaan pertamanya adalah C. 1, sebuah pesawat dengan dua counter rotating rotor (berlawanan arah putarannya) yang digunakan untuk menyediakan lift (gaya angkat) dan mengeliminasi torsi (momen puntir). Percobaan ini gagal karena ternyata rotor sebelah atas berputar lebih cepat sehingga mengganggu keseimbangan lift (gaya angkat) dan torsi sehingga pesawatnya terguling ke satu sisi. Tetapi percobaan pada oktober 1920 ini menghasilkan demonstrasi sukses prinsip-prinsip autorotasi (autorotation) pada saat taxi di landasan (bergerak di landasan).

Desain berikutnya adalah C.2 yang hanya memiliki satu rotor dan lima bilah (baling-baling) yang terbuat dari duralumin, tetapi karena kekurangan dana proyek C.2 ditunda dan Cierva melanjutkan pada proyek C.3 .

Proyek C.3 diselesaikan pada juni 1921. Dengan tiga bilah pada satu rotor dan menggunakan rudder dan elevator seperti pesawat pada umumnya. Untuk kontrol lateral ia mencoba menggunakan collective pitch control yaitu mengubah derajat kemiringan semua bilah pada saat yang sama. Tetapi pada saat pelaksanaannya ternyata menemui kegagalan dan kurang praktis. C.3 hanya mampu “melompat” beberapa centimeter dari landasan.

Kembali pada proyek C.2 yang ia berhasil selesaikan pada awal 1922 ia menyempurnakan kontrol lateral dan berhasil melakukan beberapa “lompatan kecil” tetapi belum dapat melakukan penerbangan yang terkoordinasi dan berkesinambungan.

Permasalahan utama dari keadaan diatas adalah rotor yang rigid sehingga menimbulkan efek gyroskopik dimana efek ini mengakibatkan pesawat akan cenderung miring ke satu sisi saat bergerak. Permasalahan lainnya adalah dissimetri gaya angkat dimana bilah yang bergerak searah dengan pesawat akan mengalami kecepatan relatif terhadap udara yang lebih tinggi dan bilah yang bergerak berlawanan dengan arah pesawat akan mengalami kecepatan relatif terhadap udara yang lebih rendah sehingga terjadi perbedaan gaya angkat antara bagian sebelah kanan dan kiri, hal ini juga mendorong pesawat untuk miring ke satu sisi. Cierva menemukan solusi atas permasalahan ini saat sedang menonton opera. Ia memperhatikan bahwa kincir angin yang merupakan salah satu property opera tersebut memiliki engsel pada bilah-bilahnya. Cierva memutuskan untuk menggunakan engsel pada desain rotornya yang membolehkan bilah untuk naik atau turun sesuai dengan ke arah mana mereka bergerak terhadap arah gerakan udara. Bilah yang mengalami kecepatan relatif terhadap udara yang lebih tinggi akan naik dan mengurangi sudut kemiringannya, demikian juga sebaliknya bilah yang mengalami kecepatan relatif terhadap udara yang lebih rendah akan turun dan menambah sudut kemiringannya. Kombinasi gerakan naik dan turun ini dikenal dengan istilah flapping (mengepakkan sayap). Gerakan naik turun ini berfungsi sebagai penyeimbang gaya angkat pada kedua sisi pesawat. Engsel pada rotor juga menghilangkan efek gyroskopik pada baling-baling. Akhir nya tercapailah keseimbangan.

Desain Cierva berikutnya adalah C.4, yang menggunakan desain rotor dengan engsel. Untuk berbagai kontrol menggunakan sama seperti pesawat lain yaitu aileron, elevator dan rudder. Pada 17 januari 1923 C.4 mengudara menandai penerbangan terkontrol pertama dari Autogiro. C.4 juga mendemonstrasikan keamanan autogiro pada penerbangan dengan kecepatan rendah. Pada 20 januari 1923 C.4 mengalami kondisi hidung pesawat naik akibat kegagalan mesin (mesin mati) pada ketinggian kira-kira 10 meter dari permukaan tanah, pada pesawat biasa hal ini dapat dipastikan akan mengakibatkan stall yang tidak dapat dipulihkan, tetapi pada autogiro tidak, autogiro meluncur dengan lembut ke tanah tanpa menimbulkan kerusakan dan cedera pada pilot. Demonstrasi kemampuan dan keamanan pada kecepatan rendah juga ditunjukkan dengan lebih dramatis pada 16 januari 1925. C.6 pada waktu itu kehilangan tenaga pada saat lepas landas pada ketinggian kurang lebih 60 meter dari permukaan tanah. Sang pilot masih dapat merubah arah autogiro dan mendarat dengan selamat, dimana hal ini sangat sulit dilakukan pesawat biasa dan sangat mungkin berakibat kecelakaan fatal. Kemampuan ini berasal dari keadaan bernama Autorotation yaitu berputarnya rotor karena aerodinamika (akan dijelaskan pada cerita tersendiri).

c4_1

Permasalahan selanjutnya dari desain awal autogiro adalah rotor spin-up (memutar rotor sampai kecepatan tertentu) dimana rotor harus diputar sampai kecepatan minimum tertentu agar dapat lepas landas untuk mencapai autorotasi. Pada zaman itu ada dua cara untuk memutar rotor;

1.       Memutar dengan tangan bila rotornya cukup kecil

2.       Bila rotornya cukup besar memutarnya dengan sekelompok orang, kuda atau dengan mesin mobil menggunakan poros yang dihubungkan dengan rotor

hehe.. jadi membayangkan mainan masa kecil dulu.. kalau kita tarik tali yang dililitkan pada poros baling-baling nya dengan kuat maka ia akan terbang.. bayangkan dengan skala yang lebih besar… :-o

c4-2

Hal diatas mengakibatkan pengoperasiannya menjadi sangat tidak praktis, Cierva memberi solusi atas masalah ini dengan mendesain ekor pesawat sedemikian rupa sehingga membelokkan arus udara dari propeller ke rotor yaitu dengan menambahkan flap yang menyudut ke atas (scorpion tail). Ia melakukan tes pada 1929 dengan C.19. Hal ini memang berhasil memutar propeler sedikit, tetapi masih belum mencukupi. Solusi berikutnya adalah dengan membuat poros yang menghubungkan rotor dengan mesin melalui mekanisme kopling untuk melepas hubungan nya jika telah mendapatkan rotor rpm yang cukup. Solusi ini cukup menjanjikan tetapi masih terlalu berat untuk dapat digunakan (75 kg lebih), sampai pada akhir 1930 Harold Pitcairn (pemegang lisensi Cierva di amerika) membuat sistem yang telah disempurnakan dan berhasil dengan baik. Pesawat nya PCA-2 menggunakannya pertama kali pada April 1930. Metode ini kemudian menjadi metode yang umum dipakai untuk memutar rotor sebelum tinggal landas.

Lompatan besar berikutnya dalam desain Autogiro adalah penerbangan perdana Wilford WRK, yaitu autogiro pertama yang sukses menggunakan rotor yang rigid menggantikan rotor ber engsel dengan cyclic pitch variation, yaitu metode merubah sudut bilah pada saat mereka berputar sesuai dengan posisi bilah itu. Sudut bilah dikurangi pada saat arahnya searah dengan arah pesawat dan di tambah bila arahnya berlawanan. Hal ini berfungsi sama dengan flapping untuk menyeimbangkan daya angkat pada kedua belah sisi pesawat.

Perkembangan selanjutnya adalah mengenai lepas landas vertikal, seperti dijelaskan sebelumnya Autogiro memutar rotornya sampai kecepatan tertentu sebelum tinggal landas…. Kenapa tidak memutarnya lebih cepat lagi sampai ia terbang vertikal !!. hal ini lah yang coba dilakukan. Pada agustus 1933 percobaan menggunakan C.30 dilakukan menggunakan metode ini untuk lepas landas yang kemudian dikenal dengan JUMP TAKE-OFF (lepas landas dengan meloncat). Percobaan menemui kendala getaran yang terlalu besar akibat memutar rotor dengan cepat, tetapi setelah setahun percobaan yaitu tanggal 28 oktober 1934 C.30 berhasil melakukan jump take-off. Beberapa desain pada masa berikutnya menggunakan metode seperti menempatkan roket atau jet pada ujung bilah untuk memutar bilah (coba search fairey rotordyne di google).

Fitur lain dari C.30 yang cukup penting adalah sebagai autogiro pertama yang menerapkan Direct Control yaitu merubah sudut kemiringan rotor sebagai ganti aileron dan rudder. Hal ini menjadi lompatan besar karena menyediakan desain kontrol yang sangat sederhana dan secara signifikan mengurangi bobot dan kerumitan penerapan nya.

Mulai terlupakan….

Pada 26 juni 1935 Breguet-Dorand 314 berhasil mengudara dan menjadi helikopter pertama yang terbang dengan baik. Ia menggunakan berbagai fitur utama autogiro seperti collective dan cyclic pitch control. Hal ini juga menandai surut nya masa keemasan autogiro yaitu dengan munculnya helikopter yang memiliki kemampuan tinggal landas dan mendarat vertikal serta kemampuan mengambang diudara walaupun dengan kecepatan yang lebih rendah dari autogiro.

Masalah lainnya yang menghambat laju popularitas autogiro adalah keterbatasan kecepatan maksimal Autogiro, dimana ada batas maksimal kecepatan bilah yang bergerak searah laju pesawat. Bilah akan mengalami hambatan besar saat bergerak dengan kecepatan relatif terhadap udara yang jauh lebih cepat daripada kecepatan pesawat hingga sampai pada satu titik hampir menyentuh kecepatan suara. Hal lain yang mengurangi laju perkembangan autogiro adalah meninggalnya Cierva pada kecelakaan pesawat DC-2 yang dioperasikan oleh KLM, Cierva yang merupakan daya terbesar bagi pengembangan autogiro meninggal pada usia yang baru 41 tahun, sungguh suatu kehilangan besar. Faktor berikutnya adalah psikologi masyarakat yang sukar memahami prinsip autorotation dimana rotor yang tidak ditenagai berputar karena aerodinamika (udara yang bergerak melaluinya saat pesawat bergerak maju atau turun) sehingga ketidak pahaman mereka berubahmenjadi ketidakpercayaan walaupun pada kenyataannya bahwa autorotasi adalah cara mengudara yang jauh lebih aman. (XENOPHOBIA)= ketakutan terhadap hal yang asing =

Pada masa sekarang Autogiro lebih sering disebut dengan Gyroplane setelah desain Pusher Propelller oleh DR Igor Bensen dimana pilot duduk didepan mesin dan propeller dengan konstruksi yang lebih sederhana dan lebih ringan. Kemudahan konstruksi dan desain yang lebih sederhana membuat Gyroplane berkembang luas sebagai hoby pesawat ringan dimana banyak perusahaan menjual gyroplane sebagai kit yang kemudian dirakit sendiri di rumah.

dibandingkan dengan membeli motor balap lebih baik beli ini… :-P lebih murah, lebih menegangkan juga pastinya.. bayangkan 600 meter dari tanah terdekat naik ini… hehehe….

ultrawhite002

Gyroplane memberikan kelebihan tersendiri yaitu kemampuan manuver dalam kecepatan rendah, margin kecepatan operasional yang lebar dan kemampuan lepas landas dengan landasan sangat pendek dan mendarat tanpa jarak luncur (zero roll landing). Kontrol pesawat jenis ini juga sangat mudah dengan keseimbangan yang relatif sangat tinggi dibanding pesawat jenis lain dan semakin baik dengan perkembangan teknologi yang ada saat ini. (prilaku kontrol gyroplane akan dibahas pada halaman lain)

g186left

Bayangkan pergi ke kantor melintasi kemacetan naik ini… gak ada lampu merah… gak ada lobang maut di jalan.. ga ada klakson yang teriak mewakili makian si empunya… gak ada manuver maut angkutan umum dan setan jalanan.. gak ada yang cari-cari alasan untuk tilang.. gak ada polisi tidur yang besarnya abnormal karena di buat penuh dendam..

gak ada…………  yang ada cuma desiran angin, nyanyian mesin dan kedamaian…

Selain sebagai hoby pesawat ringan gyroplane juga mulai dikembangkan perusahaan untuk menggantikan pesawat-pesawat selain pesawat jet dengan kemampuan tambahan lepas landas dan mendarat secara vertikal.

  • CarterCopter
  • The Groen Brothers

Awal baru teknologi dirgantara telah dimulai…………Autogiro telah dibangkitkan kembali……………!!!!!!!!!!!!!!!

Kalo ada rejeki bikin satu ahh……. :-)

About these ads

1 Comment so far
Leave a comment

teknologi penerbangan memang luar biasa

Comment by camera zoom




Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s



Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: