BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Propeller
Propeller merupakan sistem propulsi yang secara umum digunakan pada pesawat. Sistem propulsi adalah mekanisme penggerak. Ada dua jenis sistem
propulsi yang telah dipakai saat ini, yaitu sistem penggerak propeller dan sistem penggerak jet ekspansi. Sistem propulsi ini dihasilkan berdasarkan hukum Newton
ketiga. Udara sebagai fluida kerja diakselerasikan oleh sistem dan reaksi dari akselerasi ini adalah menghasilkan gaya pada sistem yang disebut gaya dorong atau
thrust. Propeller berasal dari dua kata bahasa latin yaitu Pro dan Pellere. Pro memiliki arti di depan, sedangkan Pellere yang berarti untuk menggerakkan.
Menurut Shivell dalam bukunya fundamentals of flight, propeller adalah sekumpulan dari bilah atau sayap yang berputar, yang diorientasikan pada arah dari resultan gaya
angkat yang pada hakikatnya mengarah ke depan.
Propeler berputar menciptakan tekanan rendah di depanya, seperti sayap yang membuat tekanan rendah diatasnya. Hanya tidak seperti sayap yang melaju rata,
propeller ini bergerak lebih cepat diujung dibandingkan di pangkalnya. Untuk mengatasinya, sudur bilah dibuat berbeda antara pangkal dan ujungnya, maka bilah
terlihat seperti terpilin. Bilah seperti ini membuat sudut serang yang cukup rata dan gaya dorong yang terjadi seragam disetiap titik. Penjelasan secara detail tentang teori
bagaimana propeller bekerja sehingga menghasilkan gaya dorong sangatlah rumit dan kompleks. Hal ini disebabkan propeller merupakan sayap yang berputar dengan
perubahan bentuk airfoil yang sulit untuk dianalisa. Teori mengenai propeller telah lama dikenal dari beberapa ratus tahun yang lalu oleh ilmuwan-ilmuwan pada masa
itu. Beberapa teori yang telah dikenal diantaranya adalah teori momentum dan teori elemen bilah. Axial Momentum Theory diperkenalkan oleh William J. M. Rankine
pertama kali pada tahun 1865 dan mengalami beberapa perkembangan sampai disempurnakan oleh Betz pada tahun 1920 yang hingga sekarang lebih dikenal
Universitas Sumatera Utara
dengan General Momentum Theory. General Momentum Theory ini memplajari tentang gaya-gaya yang dihasilkan oleh propeller. Propeller dianggap sebagai sebuah
piringan dan udara yang melewati piringan-piringan tersebut. Gaya dorong dihasilkan dari perubahan momentum dari aliran udara sebelum dan sesudah
melewati piringan. Sedangkan teori elemen bilah klasik diteliti pertama kali oleh Lanchester pada tahun 1907 dan disempurnakan menjadi Vortex-Blade Element
Theory. Vortex-Blade Element Theory ini adalah gabungan dari teori elemen bilah
yang disempurnakan dengan teori vorteks. Teori elemen bilah mempelajari tentang gaya-gaya di tiap bilah baling-baling dengan cara melakukan breakdown bilah
tersebut menjadi beberapa bagian. Tiap-tiap bagian dari bilah tersebut akan membentuk cincin dalam dua dimensi sehingga pada keadaan tiga dimensi akan
membentuk tabung yang akan dihitung per bagian. Teori vorteks ini berdasarkan atas keberadaan tip vortex yang dihasilkan oleh ujung bilah yang berputar. Vorteks-
vorteks tersebut mengalir ke belakang membentuk lintasan helikal. Baling-baling propeller dapat diklasifikasikan dalam delapan jenis umum
sebagai berikut: 1. Fixed Pitch Propeller
Sebuah baling-baling dengan sudut serang tetap. Pada baling-baling ini diatur oleh pabrikan dan tidak dapat diubah.
2. Controllable Pitch Propeller Baling-baling yang diubah sesuai keinginan yang dioperasikan oleh hidrolik.
3. Ground Adjustable Pitch Propeller Pengaturan pitch dapat dilakukan sebelum mesin dijalankan. Jenis baling-
baling ini memiliki hub yang terpisah. Sudut bilah ditentukan oleh spesifikasi diputar ke sudut yang diinginkan dan klem dikencangkan.
4. Constant Speed Pitch Propeller Kecepatan konstan baling-baling ini memanfaatkan hidrolik yang
dioperasikan dengan mengubah sudut bilah untuk mempertahankan kecepetan mesin. Jika tenaga mesin meningkat, sudut bilah pun meningkat namun mesin memiliki rpm
yang konstan.
Universitas Sumatera Utara
5. Full Feathering Pitch Propeller Sebuah baling-baling yang memiliki kemampuan untuk mengubah tepi bilah
untuk menghilangkan gaya hambat. Istilah feathering mengacu pada pengoperasian memutar bilah untuk tujuan menghentikan rotasi baling-baling.
6. Reversing Pitch Propeller Sebuah baling-baling yang memiliki kemampuan untuk membalikkan gaya
dorong. Ketika bilah dibalik, bilah tersebut diputar di bawah sudut positif hingga sudut negatif bilah diperoleh untuk menghasilkan gaya dorong yang berlawanan.
Selanjutnya gaya dorong tersebut berubah menjadi gaya hambat bertujuan dalam proses pendaratan pesawat dan dalam mengurangi panjang pendaratan.
7. Beta Conrol Pitch Propeller Sebuah baling-baling yang memungkinkan penggunaan reposisi sudut bilah
dengan menggunakan tuas listrik manual sehingga gaya dorong yang dihasilkan dapat disesuaikan.
2.2 Airfoil
