2.2.2 Menghitung Nilai Thrust T
Pesawat bisa terbang karena ada momentum dari dorongan horizontal dari mesin atau baling-baling pesawat, kemudian dorongan mesin penggerak tersebut akan menimbulkan
perbedaan kecepatan aliran udara di bawah dan di atas sayap pesawat. Kecepatan udara di atas sayap akan lenih besar daripada di bawah syapa dikarenakan jarak tempuh lapisan udara yang
mengalir di atas sayap lebih besar dari pada jarak tempuh di bawah sayap, waktu tempuh lapisan udara yang melalui atas sayap dan di bawah sayap adalah sama. Dorongan inilah yang disebut
dengan Thrust. Secara teoritis ,thrust dapat dihitung sebagai berikut : Thrust = Force
V ṁ
P A
V
t
ṁ
t
P
t
A
t
Dimana : V
= kecepatan udara yang masuk V
t
= kecepatan udara yang dihasilkan ṁ
= massa flow rata-rata sebelum masuk per waktu ṁ
t
= massa flow rata-rata sewaktu keluar per waktu P
= tekanan sebelum masuk P
t
= tekanan ketika keluar A
= A
t
= luas penampang sayap pesawat Dimana luas penampang sayap pesawat tersebut merupakan perkalian antara panjang
span dengan lebar chord. Sesuai hasil design maka diperoleh nilai span sebesar 1200 mm dan nilai chord sebesar 500 mm. Berikut ini adalah perhitungan luas penampang sayap pesawat
A = span x chord
Propulsion
Universitas Sumatera Utara
= 1,2 m x 0,5 m = 0,6 m
2
Maka selanjutnya dilakukan perhitungan untuk mencari massa flow perstuan waktu seperti di bawah ini
m
0 =
ρ
.
V
0 .A =
1.161 kgm
3
x 0.6 m
2
x 2.8 ms = 1,95 kgs m
t =
ρ
.
V
t .A =
1.161 kgm
3
x 0.6 m
2
x 47.18 ms = 32,86 kgs
Karena P ≠ P
t
maka rumus thrust T = m
t .
V
t
– m V
+ P
t
– P A
P
t
– P = ΔP hukum Bernouli
P
t
+ 12 ρ V
2
= Pt + 12 ρ Vt
2
= Konstan Pt-
Po = 0.5 x ρ V0
2
- Vt
2
= 0.5 x 1.161 kgm
3
1,95
2
- 32,86
2
= -624,6 Pa kgms
2
T = m
t
V
t
- m V
+ P
t
-P A
T = 32,86 x 47.18 – 1,95 x 2.8 +-624,6 0,6 T = 1550.3348 – 5,46 + - 374,76
T = 1170,1148 N Maka besarnya gaya thrust pada pesawat aeromodeling adalah 1170,1148 N .
Universitas Sumatera Utara
2.2.3 Menghitung Nilai Drag D
Drag adalah gaya kebelakang yang menarik mundurdan disebabkan oleh gangguan aliran udara oleh sayap, fuselage, dan objek-objek lain. Drag kebalikan dari thrust, dan beraksi ke
belakang paralel dengan arah angin relatif relatif wind . Gaya drag dapat dihitung denag rumus :
Dimana : D
= Drag Ns Cd
= Cofisien Drag ρ
= Massa jenis udara kgm
3
V = Kecepatan Pesawat ms
A = Luas penampang m
2
Dalam hal ini, jenis airfoil yang digunakan adalah NACA 2412 yang memiliki angel of attack A
A sebesar 15 untuk sudut maksimum dan 0
untuk sudut minimum dengan nilai koefisien drag untuk masin-masing sebesar 0,0237 dan 0,0067. Untuk lebih jelasnya,
perhitungan nilai drag dapat dilihat sebagai berikut :
Untuk A A = 15
dengan nilai Cd = 0,0237
= 18.3745 Ns
Universitas Sumatera Utara
Untuk A
A = 0 dengan nilai Cd = 0.0067
= 4.96 Ns Setelah diperoleh nilai drag dari sayap,maka selanjutnya di hitung nilai drag yang terjadi
pada fuselage pesawat aeromodeling. Menurut hasil pemilihan design fuselage, maka fuselage yang dipilih adalahtipe 8 dengan koefisien drag 0,458 untuk lebih jelas dapat ditunjukkan oleh
gambar berikut.
Gambar 2.3 Aircraft Design
Maka perhitungan nilai drag untuk fuselage dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
Cd = 0,458
Universitas Sumatera Utara
Dimana : D
= Drag Ns Cd
= Coefisien Drag fuselage
ρ
= Massa jenis udara kgm
3
V = Kecepatan pesawat ms
A = Luas penampang fuselage m
3
A= π r
2
, dimana r = 125 mm = 0.125 m A= 3,14 x 0,125
2
A = 0,4906 m
2
D
fuselage
= 6,2348 Ns Maka nilai drag total yang terjadi pada pesawat dapat dihitung dengan rumus :
D
total
= D
sayap
+ D
fuselage
D
total
= 18.3745 + 6,2348 D
total
= 24.6093 Ns
2.2.4 Menghitung Nilai LIFT L
Kategori