Struktur Pesawat

STRUKTUR PESAWAT TERBANG

Ilmu tentang struktur pesawat terbang ini sangat penting. Struktur pesawat terbang inilah yang menjadi identitas asli sebuah pesawat atau menjadi ujung tombak sebuah pesawat di nilai dan dilihat oleh orang banyak. Ketika kita belajar aerodinamika,kita belajar propulsi,belajar mekanika terbang,mungkin masyarakat awam tidak bisa menyerapnya secara langsung karena implementasi ilmu tersebut di lapangan tidak bisa terlihat dengan kasat mata sebagai sebuah pesawat. Lain dengan struktur pesawat,ilmu inilah yang menjadikan sebuah pesawat terbentuk. Bayangkan jika rekan-rekan yang hobi foto dan narsis. Ketika rekan-rekan foto di depan mesin gas turbin atau mesin pesawat yang terbuka dan rekan-rekan cerita dengan kerabat,teman,dan sebagainya di kampung kalau rekan-rekan foto disamping pesawat,pasti mereka tidak akan percaya karena rekan-rekan hanya menunjukkan foto disamping gelondongan mesin bulat. Tetapi,jika rekan-rekan foto disamping struktur pesawat,padahal pesawat tersebut sudah tidak bisa terbang dan isi di dalamnya telah dilepas semua,pasti orang akan percaya kalau rekan-rekan foto dengan pesawat karena ada benda yang berbentuk pesawat di foto rekan-rekan. Itu kenapa saya katakan ilmu struktur ini adalah salah satu ilmu identitas penerbangan,karena struktur inilah yang akan membedakan antara pesawat,mobil,kapal laut,dan lain-lain. Sebelum kita belajar tentang struktur pesawat terbang, saya akan memberikan rujukan buku-buku yang terkenal yang banyak digunakan insinyur di dunia untuk membuat struktur pesawat terbang. 

Aircraft Structures for Engineering Students Edisi 5, T.H.G Megson

Aircraft Structural Analysis,T.H.G Megson

Aircraft Structures,David J Perry

Composite Materials for Aircraft Structures, Alan Baker

Mechanic of Aircraft Structures,C.T.Sun

Struktur pesawat adalah bagian yang sangat penting pada pesawat. Seperti yang saya ulas di atas tadi,strukturlah yang membentuk lempengan aluminium menjadi bentuk pesawat. Karena struktur yang membuat kita nyaman selama penerbangan dan tidak dingin terkena suhu di luar pesawat. Untuk mempelajari ilmu struktur ini dasarnya adalah pelajaran matematika dan fisika. Hampir semua cabang matematika IPA digunakan dalam menghitung struktur seperti integral,matriks,limit,persamaan kuadrat,dan lain-lain. Untuk fisika,rekan-rekan yang berminat belajar struktur harus memperkuat beberapa materi dasar fisika seperti elastisitas,hukum hook,tegangan,modulus young,pemuaian,gelombang,gerak harmonik,momen gaya,vektor,dan lain-lain. Sebelum kita belajar menghitung struktur,kita harus mengenali dulu bagian-bagian dari pesawat terbang yang dipisah sesua keperluannya dalam perancangan pesawat.

1. Badan Pesawat (Fuselage)

Badan pesawat adalah bagian pesawat yang sejajar dengan sumbu longitudinal yang biasanya dipakai untuk muatan atau payload. Badan pesawat inilah salah satu bagian penting atau dapat dibilang satu-satunya yang memiliki nilai jual ekonomis karena semua payload seperti penumpang,kargo,bagasi,dan lain-lain dimuat ke dalam badan pesawat. Jadi,semakin besar badan pesawat,sudah pasti payloadnya juga besar. Untuk mempelajari struktur apa saja yang ada di badan pesawat akan kita bahas di bawah.

2. Ekor Pesawat Terbang ( Empennage )

Ekor pesawat terbang adalah bagian pesawat yang terletak di belakang dan biasanya digunakan sebagai letak bidang kendali pesawat yaitu aileron dan rudder serta horizontal dan vertical stabilizer. Ekor pesawat sangat berperan penting untuk struktur pesawat konvensional atau pesawat pada umumnya,tetapi semakin bertambahnya waktu,beberapa desain pesawat sudah ada yang tidak membutuhkan ekor pesawat.

3. Sayap ( Wing )

Sayap adalah bagian pesawat yang terletak sepanjang sumbu lateral yang digunakan untuk memberikan gaya angkat pada pesawat terbang. Salah satu yang menentukan besarnya gaya angkat pada pesawat adalah luas sayapnya. Oleh karena itu,pesawat berbadan besar yang muatannya berat-berat,sudah pasti sayapnya juga lebar-lebar.

4. Alat Pendaratan ( Landing Gear )

Landing gear adalah alat yang digunakan untuk membantu pesawat atau menopang pesawat selama di darat atau rekan-rekn lebih mengenalnya sebagai roda pesawat walaupun nanti landing gear tidak hanya berbentuk roda. Landing gear ini sangat penting karena walaupun hampir sebagian besar operasi pesawat berada di udara,tetapi tidak selamanya pesawat berada di udara. Tidak seperti kapal laut yang sudah di air akan berada di air setiap waktu dan mobil berada di darat setiap waktu. Pesawat ketika sudah selesai beroperasi akan kembali ke daratan dan sudah pasti membutuhkan alat yang dapan membantu menyangganya di darat. Untuk mempelajari struktur landing gear akan kita pelajari di bawah.

Untuk mempelajari struktur,kita harus memahami dulu beberapa jenis tegangan dan regangan pada struktur pesawat terbang. Jenis-jenis tegangan dan regangan ini yang nantinya dapat mempengaruhi kinerja struktur pada pesawat.

Tension atau regangan adalah keadaan yang diakibatkan karena adanya pengaruh gaya yang saling ditarik berlawanan arah menuju luar dari benda. Contoh dari tension pada badan pesawat adalah pada saat mesin mendorong badan pesawat kedepan dan tekanan udara mendorong pesawat kebelakang. Pada saat kondisi tersebut,struktur pesawat mengalami tension. Kekuatan regangan suatu bahan diukur dengan satuan psi atau N/m atau sama dengan dimensi tekanan,sedangkan untuk perubahan panjang atau perubahan regangannya diukur dalam satuan meter atau centimeter.

Compression atau tekanan adalah keadaan yang diakibatkan karena adanya pengaruh dua gaya yang saling mendorong dengan arah yang berlawanan kedalam benda. Satuan untuk compression adalah sama seperti tension yaitu psi atau N/m.

Torsion atau puntiran adalah keadaan yang diakibatkan karena adanya perngaruh dua gaya yang saling memutar benda dengan arah yang berlawanan. Contoh torsion dalam struktur pesawat adalah saat pesawat sedang terbang,mesin bagian kanan dan kiri memiliki momen gaya yang saling memutar berlawanan arah dan menyebabkan terjadinya torsi atau puntiran.

Shear atau pergeseran adalah keadaan dimana antara dua benda yang saling bertumpukan bergeser akibat gaya yang berlawanan arah yang saling menarik keluar. Salah satu contoh pergeseran pada struktur pesawat adalah letak dua plat yang dirivet atau disambung.

Bending atau kombinasi semua regangan dan tegangan adalah keadaan dimana sebuah benda mengalami regangan dan juga tegangan secara bersama-sama. Bending ini nanti yang paling banyak terjadi pada struktur pesawat,sehingga hampir semua pelajaran tentang maintenance,tentang analisis struktur di perkuliahan,dan sebagainya lebih fokus mempelajari bending ini atau yang lebih terkenal nantinya pada saat belajar material adalah mempelajari regangan vs tegangan. Hampir sebagian besar struktur pesawat mengalami bending seperti bagian sayap,fuselage,dan sebagainya.