Disiplin Ilmu Aeronautika PDF [PDF]

Citation preview

1.1 D E F I N I S I Teknik Penerbangan adalah ilmu teknik yang mempelajari , meneliti dan mengembangkan masalah – masalah kerekayasaan : Penerbangan Udara ( Aeronautics ) Penerbangan Antariksa ( Astronautics ) Yang dimaksud dengan



penerbangan udara disini



adalah penerbangan didalam atmosfer Bumi atau Atmosfer suatu Planet. Sedangkan penerbangan antariksa adalah



penerbangan di ruang antariksa antar planet.



Terminologi Terminologi untuk Teknik Dirgantara yang banyak digunakan di kalangan universitas di luar negeri ada beberapa macam, yaitu: Inggris/Amerika/ : Australia



Aerospace Engineering Aeronautics and Astronautics



Jerman



:



Luftfahrt und Raumfahrt Techniek



Belanda



:



Luchtvaart en Ruimtevaart Techniek



Perancis



:



Aero et Spatials Aeronautic et Astronautic



Terminologi ( ... lanjutan) •



Kata Teknik Penerbangan dalam bahasa Inggris berarti



AVIATION ENGINEERING •



Sedangkan Aeronautics and Astronautics diterjemahkan sebagai



TEKNIK DIRGANTARA



yang berarti berarti kawasan Udara dan Antariksa •



Di Institut Teknologi Bandung terminologi Teknik Penerbangan tetap dipakai karena alasan sejarah, namun saat ini digunakan Teknik Dirgantara sebagai nama Fakultas dengan terjemahan bahasa Inggris, AEROSPACE ENGINEERING



•



Sebagai nama Program Studi digunakan Aeronotika dan Astronotika, atau dalam bahasa Inggris AERONAUTICS and ASTRONAUTICS



1.



Disiplin Keilmuan



Sebagai bagian dari Ilmu Pengetahuan Teknik , Teknik Penerbangan (Aeronautika & Astronautika) berkembang dengan pesat , dan kecabangannya tumbuh semakin banyak dan semakin terspesialisasi 1.1 Kelompok Bidang Keakhlian Pada saat ini terdapat lima buah Kelompok Bidang Keakhlian Dasar yang menjadi tulang punggung utama Teknik Penerbangan



Teknik Penerbangan



Aerodinamika Dinamika aliran udara disekitar benda dengan bentuk tertentu serta pengaruhnya pada terbangkitnya gaya dan momen aerodinamik



Struktur Ringan



Mekanika Terbang



Statika dan dinamika struktur dalam menghasilkan keringanan dengan kekuatan , kekakuan dan perimbangan yang cukup , untuk persyaratan beban pada pesawat terbang



Propulsi Prestasi dan sistem dinamika propulsi pesawat terbang termasuk gaya dorong yang dibangkitkan , kebutuhan bahan bakar dan efisiensinya



Karakteristik gerakan termasuk didalamnya kestabilan serta keterkendalian dan keterpanduan pesawat terbang pada ruang dimensi tiga



Sistem Pesawat Karakteristik sistem dinamika dari sistem dasar pesawat yang merangkaikan persyaratanpersyaratan aerodinamika,struktur dan propulsi agar memenuhi persaratan hukum gerak mekanika terbang pesawat terbang.



1.2 Cabang cabang Kelompok Bidang Keakhlian Setiap Kelompok Bidang keakhlian tumbuh dalam beberapa cabang disiplin sebagai berikut , Teknik Penerbangan



Struktur Ringan



Aerodinamika ● Mekanika Fluida ● Aerodinamika Inkompresibel ● Aerodinamika Kompresibel ● Aerodinamika Pesawat Udara ● Aerodinamika Propulsi ● Aerodinamika Supersonik



● Material Pesawat ● Statika , Dinamika & Kinematika ● Kekuatan Struktur ● Elastisitas & beban Pesawat ● Getaran & Dinamika Struktur ● Mekanika Retakan & Kelelahan ● Perawatan Struktur ● Sifat material di kondisi Vakum



Propulsi ● ● ● ●



Prestasi & Sistem Propulsi Dinamika sistem propulsi Aerodinamika inlet & Nacelle Propulsi Roket



Mekanika Terbang ● Prestasi terbang ● Astrodinamika ● Dinamika Terbang ● Dinamika Satelit ● Teori kendali ● Kendali Terbang ● Navigasi & Panduan terbang ● Mekanika Terbang Roket



Sistem pesawat ● ● ● ● ● ●



Sistem dasar Pesawat Udara Sistem Dasar Pesawat Antariksa Sistem Daya Fluida Sistem Mekanikal & Hidraulik Sistem Avionika , Elektrik & Instrumentasi Sistem Penyangga kehidupan



1.3



Tantangan



Teknik Dirgantara menjadi sangat menarik karena adanya dua tantangan utama yang harus dihadapi yaitu 1. Lingkungan fisik penerbangan yang sangat banyak jenisnya, bervariasi , serta asing terhadap kondisi lingkungan sehari-hari yang kita kenal di darat 2. Persyaratan fisik rancang bangun pesawat terbang saling kontradiktif antara satu dengan lainnya, sehingga memerlukan kompromi optimasi yang sangat ketat



Melalui kedua alasan diatas ilmu Teknik Dirgantara berkembang menjadi suatu disiplin terpadu yang berkembang dari disiplin-disiplin ilmu teknik dasar seperti Teknik Mesin, Teknik Fisika, Teknik Material, Teknik Kimia, Teknik Elektro dan sebagainya.



1.4



Wahana Terbang Wahana Terbang



Wahana Udara



Wahana Antariksa



1.4.1 Wahana Udara •



Ditinjau dari sumber gaya angkat yang diperlukan untuk terbang, wahana udara dapat dibagi dalam beberapa jenis,



Gejala Aerostatik Gaya angkat dibangkitkan dari gas yang lebih ringan dari udara sekitar (Efek Archimedes)



Gejala Propulsif Gejala Aerodinamik Gaya angkat dibangkitkan dari pergerakan wahana dalam atmosfer (Efek Bernoulli) Wahana Jenis ini disebut Pesawat Udara (Aircraft)



Gaya angkat dibangkitkan dari sistem propulsi wahana (Efek Reaksi Newton) Roket



Gejala Efek Permukaan Gaya angkat dibangkitkan dari pergerakan relatif udara diantara sayap wahana dan permukaan (Efek Bernoulli)



Balon Udara Fixed Wing



Hovercraft



Airship



WiSE AE2101



Wing



(Wing in Surface Effect)



1.4.2 Pesawat Udara Wahana Udara dengan Gaya Angkat dibangkitkan dari pergerakan wahana dalam atmosfer (Efek Bernouli)



Mixed



Fixed Wing P/U dengan sayap tetap Tidak Bergerak; Sayap berfungsi sebagai pembangkit gaya angkat aerodinamik rigid aircraft



Rotary Wing P/U dengan sayap berputar Rotor / syapa berputar; berfungsi sebagai pembangkit gaya angkat aerodinamik



(Fixed-Rotary) Wing P/U dengan sayap tetap dan berputar



Tilt Rotor



Helikopter



Canard Rotary Wing Flexible aircraft Gyrokopter



1.4.3 Wahana Antariksa adalah benda buatan manusia yang terbang di antariksa karena keseimbangan gaya/momen inersia dan gravitasi yang ditimbulkan akibat pergerakkannya di antariksa di antara Planet-planet atau benda langit lainnya. PESAWAT ANTARIKSA



Pesawat Antariksa Berawak Misi di Orbit Bumi Saat ini hanya ada empat yang operasional, yakni Space Shuttle (USA), Soyuz TM (Rusia), Zhengchou (Cina) dan Stasiun Antariksa Internasional



Misi Antar Planet Saat ini tak ada yang operasional. Yang pernah beroperasi adalah Apollo (USA) Bumi-Bulan, 1968 - 1973



1.4.3 Wahana Antariksa …. Cont’d Pesawat Antariksa Nir-Awak Misi di Orbit Bumi Saat ini ada banyak sekali yang operasional dengan misi-misi spesifik



Misi Antar Planet Dikelompokkan menjadi : Planetary Fly-by i.e. Voyager 2 (Neptunus) Planetary Orbiter i.e. Casini (Saturnus) Planetary Lander i.e. Huygens (Titan) Planetary Rover i.e. Spirit (Mars) Sample Return i.e. Luna 22 (Bulan)



Huygens



Satelit Cuaca Satelit Komunikasi



Luna 22



Voyager 2 Satelit Navigasi Hubble Space Telescope Casini



Spirit



1.4.4 Pesawat Terbang Untuk selanjutnya kata PESAWAT TERBANG Diartikan sebagai: PESAWAT UDARA dan (Aircraft)



PESAWAT ANTARIKSA (Spacecraft)