Download - lift n drag
-
7/23/2019 lift n drag
1/31
B.Gaya-gaya yang bekerja pada mobil yang bergerak(kecepatan 80km/jam
a. Gaya lift upyaitu gaya angkat keatas pada mobil sebagai akibat pengaruh dari:
1. Speed.
2. Bentuk sirip.
3. Stream line.
4. Aerodinamika desain.
b. Down Force yaitu gaya tekan kebawah pada mobil akibat pengaruh dari:
1. Konstruksi chasis
2. esain konstruksi mobil
3. !enempatan beban pada mobil4. !enambahan aksesories pada mobil
4. Bentuk telapak"kembangan ban#
$. !enempatan titik berat
%. Bobot berat dan bobot penumpang
&. !enempatan spoiler "'ront spoiler dan rear spoiler#.
c. Gaya Turbulenyaitu gaya yang ter(adi dibagian belakang mobil yang berupa hembusan angin dari
depan membentuk pusaran angin dibagian belakang mobil.
d. Gaya gesek kulityang isebabkan oleh gaya geser yang timbul pada permukaan )permukaan luar
kendaraan melalui aliran udara.
C. Penerapan Aerodinamika pada Kehidpan !ehari-"ari
1. Aerodinamika !esawat *erbang
!ada prinsipnya+ pada saat pesawat mengudara+ terdapat 4 gaya utama yang beker(a pada
pesawat+ yakni gaya dorong "thrust *#+ hambat "drag #+ angkat "li't ,#+ dan berat pesawat "weight
-#. !ada saat pesawat sedang men(ela(ah "cruise# pada kecepatan dan ketinggian konstan+ ke4
gaya tersebut berada dalam kesetimbangan: * / dan , / -. Sedangkan pada saat pesawat take
o0dan landing+ ter(adi akselerasi dan deselerasi yang dapat di(elaskan menggunakan ukum
ewton "total gaya adalah sama dengan massa dikalikan dengan percepatan#.!ada saat take o0+
pesawat mengalami akselerasi dalam arah horiontal dan 5ertikal. !ada saat ini+ , harus lebih besar
dari -+ demikian (uga * lebih besar dari . engan demikian diperlukan daya mesin yang besar pada
saat take o0. 6agal take o0 bisa disebabkan karena kurangnya daya mesin "karena berbagai hal:
kerusakan mekanik+ human error+ gangguan eksternal+ dsb#+ ataupun gangguan sistem pada
-
7/23/2019 lift n drag
2/31
pesawat.ibalik *erbangnya Sebuah !esawat Sebagian besar pesawat komersial saat ini
menggunakan mesin turbo'an.
*urbo'an berasal dari dua kata+ yakni turbin dan 'an. Komponan 'an merupakan pembeda antara
mesin ini dengan turbo(et. !ada mesin turbo(et+ udara luar dikompresi oleh kompresor hingga
mencapai tekanan tinggi. Selan(utnya udara bertekanan tinggi tersebut masuk ke dalam ruang
bakar untuk dicampurkan dengan bahan bakar "a5tur#.!embakaran udara bahan bakar tersebut
akan meningkatkan temperatur dan tekanan 7uida ker(a. 8luida bertekanan tinggi ini selan(utnya
dilewatkan melalui turbin dan keluar pada nosel dengan kecepatan sangat tinggi. !erbedaan
kecepatan udara masuk dan 7uida keluar dari mesin mencitpakan gaya dorong *.
"ukum ewton: Aksi dan 9eaksi#. 6aya dorong * ini diman'aatkan untuk bergerak dalam
arah horiontal dan sebagian diubah oleh sayap pesawat men(adi gaya angkat ,.
8an pada mesin turbo'an ber'ungsi memberikan tambahan la(u udara yang memasuki mesin
melalui bypass air. dara segar ini akan bertemu dengan campuran udara bahan bakar yang telah
terbakar di u(ung luar mesin. Salah satu keuntungan penggunaan turbo'an adalah dia mampu meredam
kebisingan suara pada turbo(et. amun karena turbo'an memiliki susunan komponen yang relati'
kompleks+ maka mesin (enis ini sangat rentan terhadap gangguan 8; "8oreign ;b(ect amage# dan
pembentukan es di dalam mesin.
-
7/23/2019 lift n drag
3/31
paling akurat untuk men(elaskan munculnya 'enomena gaya angkat+ yang (elas sayap pesawat
berhasil mengubah sebagian gaya dorong * mesin men(adi gaya angkat ,.Kontrol 6erak
!esawat!esawat terbang memiliki kemampuan bergerak dalam tiga sumbu+ yakni pitch+ roll+ dan yaw.
6erak naik turunnya hidung pesawat dikontrol oleh ele5ator+ gerak naik turunnya sayap pesawat
dikontrol oleh aileron+ sedangkan gerak berbelok dalam bidang horiontal dikontrol oleh rudder yang
berada di sirip "?n# pesawat. Selain itu+ dibagian belakang sayap (uga terdapat 7ap yang ber'ungsi
membantu meningkatkan gaya angkat pada saat take o0 maupun mengurangi gaya angkat pada saat
landing "air brake#. !ada saat men(ela(ah "cruise# 7ap ini akan masuk ke dalam sayap untuk mengurangi
gaya hambat pesawat.
Sebagian besar kecelakaan pesawat pada saat take o0 ter(adi karena kegagalan 'ungsi mesin yang
muncul karena berbagai sebab. Kegagalan 'ungsi mesin tersebut bisa disebabkan karena
kerusakan pada komponen mesin itu sendiri+ kerusakan pada daerah di dekat mesin yang berimbas
pada mesin+ kebocoran dan terbakarnya tanki bahan bakar+ ataupun kerusakan sistem kontrol
pesawat+ ataupun human error. i bawah ini akan diberikan gambaran kasus kecelakaan pesawat pada
saat take o0.
2. 9oket
9oket merupakan wahana dirgantara yang dapat digunakan pada berbagai misi yang dikehendaki+
diantaranya adalah untuk kepentingan ilmiah dan pertahanan wilayah. 9oket terdiri dari berbagai
sistem yang menyertainya antara lain nose cone+ sistem muatan+ sirip dan motor roket.
6eometri roket atmos'er secara umum dibagi dalam 4 bagian :
idung "ose#Bagian paling depan yang biasanya diisi hulu ledak muatan ilmiah atau peralatan
indera@kendali*abung silindris "cylinder#Badan utama roket yang biasanya diisi bahan bakar dan
peralatan bakarnya kor "tail#Bagian paling belakang berisi saluran sumber pembakaran "nole#
mekanisme pengendalian Sirip "?n@stabilier#Alat kendali aerodinamik+ yang ber'ungsi sebagai
pemberi kemudi maupun kestabilan
1. Bentuk ose =one 9oket ;gi5al
) *angent ;gi5e
) AA=K Series
) on =arman ;gi5e
) Secant ;gi5e !arabolik Kerucut
-
7/23/2019 lift n drag
4/31
) =onic
) Biconic liptical
1. Ada tiga (enis bentuk ekor roket
) Kerucut kon5ergen
) Kerucut di5ergen "7ares#
) !arabolik Kon5ergen
3.
-
7/23/2019 lift n drag
5/31
dengan baik. ntuk mendapatkan area pendinginan yang lebih luas untuk mesin+ 'og lamp yang
dipasang di bumper harus berukuran kecil. Bentuk rumah 'og lamp pun hemispherical (arena
terbukti membantu tingkat aerodinamika mabil. Bumper yang digunakan pada -9=ar lebarlebar.
8ungsinya untuk menyesuaikan lebar kendaraan sehingga hambatan udara yang ditimbulkan oleh
bagian depan dapat diminimalisasi. Biasanya untuk mengetahui baik tidaknya cara ker(a bumper+
mobil harus melalui pangu(ian di wind tunnel "terowongan angina# sehingga diketahui kecepatan
aerodinamika yang dibutuhkan.
Bahan dasar pembuatan bumper terbuat dari 7eCible so't carbon. Bahkan ini anti pecah dan tidak
gampang mengalami perubahan bentuk (ika mobil bertabrakan. ulu sebelum bahan ini digunakan+
bumper -9=ar terbuat dari karet.Setelah bagian depan+ modi?kasi batu dilakukan untuk bagian
belakang. Biasanya modi?kasi belakang dilakukan untuk menyeimbangkan aerodinamika di depan.
mumnya yang paling diperhatikan di bagian belakang adalah rear deck spoiler. Bentuk bagian ini selalu
berubahubah sesuai regulasi 8A. 9egulasi yang berlaku saat ini mengharuskan pamakaian rear deck
spoiler yang lebih kecil. Agar bias menyesuaikan dengan regulasi baru tersebut+ se(umlah mobil
-9= mengandalkan (umlah wing. ari hasil penambahan itu+ down 'orce bagian belakang mobil
semakin mencengkram. *api ada (uga yang menambhakan 5ertical recti'ying plate "plat 5ertical
pada wing belakang#. ni bertu(uan untuk meningkatkan stabilitas kendaraan pada kecepatan
menengah di tikungan saat kendaraan melakukan sliding. engan alat ini+ mobil tidak akan out saat
menmikung dengan kecepat tinggi.
Aerodinamika (uga adalah sebuah ilmu yang mempela(ari aliran udara sebab walaupun tak kasat mata
ternyata udara ini menghambat la(u sebuah benda yang bergerak terutama benda yang bergerak
dengan kecepatan tinggi. !enerapan ilmu ini sebenarnya paling banyak digunakan dalam dunia
konstruksi pesawat terbang.
*etapi sekarang penerapan ilmu ini (uga merambah dalam dunia otomoti'. Aerodinamika pada kendaraan
bermotor (elas sekali dirasakan pengaruhnya pada mobil balap yang mela(u dengan kecepatan tinggi
yang mencapai ratarata 3EE km@(am.
Sebagai contoh aerodinamika mobil 'ormula1 pada mobil balap dengan sebutan (et darat ini
aerodinamika memegang peranan penting+ maka tidak mengherankan bila desain bodi mobil 81 ini
memiliki hidung lancip dan badannya dipenuhi lekukan sedemikian rupa serta memiliki semacam sayap
di u(ung belakang bodi mobil hal itu dimaksudkan agar udara bisa mengalir dengan lancar saat mobil ini
mela(u dan (uga aliran udara ini diman'aatkan untuk menambah daya tekan mobil ke (alan atau
istilahnya down'orce yang cukup sehingga tidak mudah terlempar keluar lintasan saat melalui tikungan
dengan kecepatan tinggi.
-
7/23/2019 lift n drag
6/31
ntuk aerodinamika mobil umum+ ilmu aerodinamika diman'aatkan untuk mendesain mobil agar
menghasilkan bentuk yang memiliki hambatan udara seminimal mungkin sehingga beru(ung pada
pemakaian bahan bakar yang lebih irit.
-
7/23/2019 lift n drag
7/31
1. Spoiler Belakang
Komponen yang sering dipakai untuk modi?kasi oleh para penikmat modi?kasi kendaraan roda empat
ini+ biasanya modi?kasi itu menganut paham mobil sport atau mobil balap yang mempunyai karakteristik
membuat kendaraan stabil dan baik untuk kecepatan tinggi.
!enggunaan spoiler belakang ini ber'ungsi untuk menahan gaya li't up belakang yang ditimbulkan saat
kecepatan tinggi agar mobil tidak melayang dan terbang yang kan membahayakan pengemudi dan
penumpang. !emasanagn spoiler belakang ini harus diimbangi dengan pemasangan spoiler depan agar
pada saat mobil mela(u dengan kecepatan tinggi akan ter(adi keseimbangan yang tepat+ yaitu akan
bagian depan dan belakang akan menahan gaya li't up secara seimbang+ apabila hanya dalam
pemasangannya hanya satu bagian sa(a+ maka akan tetap beresiko mobil men(adi tidak stabil pada saat
kecepatan tinggi+ (adi solusinya pemasangan spoiler belakang harus diimbangi dengan pemasangan
spoiler depan. spoiler belakang ini biasanya dalam dunia otomoti' disebut (uga bemper belakang yang
umumnya dibuat untuk diletakkan di bagian buritan @ belakang seperti bagasi atau untuk mobil tanpa
bagasi dibagian belakang atas kaca belakang. Bentuk spoiler itu menyerupai wing+ hanya sa(a spoiler itu
cenderung berbentuk lebih landai dan kecil dan umumnya langsung menempel pada body. 8ungsi spoiler
sebenarnya didesain untuk lebih membantu 'ungsi spoiler depan+ yaitu untuk mengurangi ge(ala
melayang saat mobil mela(u "8ungsi Aerodinamika#. Saat ini aplikasi spoiler bisa dipergunakan pada
setiap kendaraan non bagasi maupun bagasi+ baik itu untuk kendaraan kontes ataupun kendaraan harian
karena mampu membuat penampilan mobil standar tampak lebih sporty look.
Bentuk spoiler yang memiliki ukuran lebih kecil dengan desain lekukan mengara keatas layaknya ekor
itik serta terlihat lebih menyatu dengan body belakang dikenal dengan sebutan ducktail. !lacement
spoiler ataupun ducktail tidak selalu diatas bagasi mobil tetapi bisa (uga diletakkan dibibir roo' belakang
mobil bagi kendaraan yang tidak ada bagasinya. Bahannya pun ada dua macam+ karbon dan ?ber.
!emasangan spoiler belakang ini merupakan penerapan prinsip aero dinamika yang akan melawan gaya
li't up dari sebuah mobil yang sedang emla(u dengan ekcepatan tinggi+ (adi kendaraan akan tetap aman
dan stabil.
2. Spoiler epan
Spoiler depan merupakan salah satu aksesoris pada kendaraan yang berkaitan dengan penerpaan ilmu
aerodinamika yang harus diperhatikan keberadaanya+ karena spoiler depan ini ber'ungsi untuk menahan
angin yang melewati kendaraan dan membuatnya ban kendaraan akan melekat dengan tanah atau
menahan gaya udara yang ditimbulkan pada saat kecepatan tinggi+ spoiler depan ini pada dunia otomoti'
dikenal dengan sebutan bemper depan+ biasanya pemasangan spoiler depan ini diimbangi dengan
penmasangan spoiler belakang atau bemper belakang+ hal tersebut dilakukan agar pada saat kendaraan
mela(u dengan kecepatan tinggi maka akan ter(adi gaya tekan yang sama yang dihasikan antara spoiler
depan dan belakang yang akan melawan gaya li't up dari kendaraan itu sendiri.
Sebenarnya pemasangan spoiler depan ini (uga banyak man'aatnya+ yaitu selain memodi?kasi sebuah
mobil atau meng custom mobil hal tersebut (uga akan membuat nyaman dan aman ketika kita
berkendara+ karena hal tersebut dapat memaksimalkan 'ungsi aerodinamika body kendaraan+ tetapi
yang ter(adi adalah banyak yang memodi?aksi spoiler depan ini tanpa mengerti atau paham tentang sisi
aerodinamika dari sebuah kendaraan itu sendiri yang akan mengakibatkan kecelakaan saar berkendara
karena mobil akan melayang dan oleng kesamping+ kalau ingin membuat mobil modi?kasi sebaiknya
memperhatikan sisi aerodinamikanya untuk kenyamanan dan keamanan.
-
7/23/2019 lift n drag
8/31
ntuk pemasangan spoiler depan ini agak berada dibagian bawah+ sebenarnya hal tersebut dibuat untuk
lebih mendekatkan (arak bodi ketanah guna memperkecil masuknya angin dari bawah sehingga pada
kecepatan tinggi dapat mengurangi daya limbung @ melayang+ namun penggunaannya saat ini lebih
kepada segi 'ashion modi?kasi sa(a+ terutama buat body kit custom yang desainnya tidak
memperhitungkan segi aerodinamika.
3. -ing
!enggunaan sayap @ wing dibagian buritan "belakang# pada awalnya hanya dipakai pada mobilmobil
yang akan bertarung diarena balap untuk meningkatkan traksi ban+ karena wing dipercaya mampu
mengontrol arah angin yang datang ke mobil sehingga mobil mendapat daya tekan lebih pada bagian
buritan "own'orce# agar bisa tetap mela(u dengan mulus diatas aspal tanpa melayang ataupun melintir
saat menikung. Bentuk umumnya wing memiliki tiang penyangga yang cukup tinggi dengan lembaran
karbon yang didesain cukup besar dan lekukan yang sporty sedikit terlihat kaku dan berat.
Sebenarnya wing ini 'ungsinya hampir sama dengan spoiler belakang atau bumper belakang + karena
letaknya yang berada dibelakang dan menahan atau melawa gaya li't up pada kendaraan.
1. e7ector
e'ector ini merupakan salah satu bagian dari sebuah mobil yang memperhatikan sisi aerodinamika
sebuah kendaraan yaitu dimana de7ector ini ber'ungsi untuk menyalurkan udara yang menerpa bagian
depan kendaraan pertama kali dan membuat aliran angin tersebut men(adi terarah keluar dan membuat
kendaraan kita men(adi stabil pada saat kecepatan tinggi+ tetapi selian kegunaan tersebut de7ector ini
(uga ber'ungsi untuk membuang kotoran atau debu yang menerpa kendaraan saat mela(u pada
kecepatan ynag tinggi dan membuang debu atau kotoran itu langsung terlempar keatas sehingga tidak
membentur kaca depan mobil+ Selain kegunaan atau 'ungsi de7ector yang cukup berman'aat ini yang
akan memaksimalkan aerodinamika sebuah kendaraan+ de7ector ini (uga bisa men(adi sebuah modi?kasi
yang bisa membuat tampilan eCterior sebuah kendaraan men(adi menarik dan elegan+ karena
pemasangan nya akan membuat sebuah mobil men(adi memiliki tingkat kenyamanan dan keamanan
yang tinggi. !emasangan de7ector ini bisanya kurang diperhatikan atau agak diabaikan oleh para
pengguna kendaraan+ karena e'ek nya tidak terasa langsung+ sebaiknya para pengguna lebih
memperhatikan sisi aerodinamika secara keseluruhan.
$. Side SkirtSide skirt
merupakan bagian dari Body kit yaitu terdiri dari spoiler depan atau bemper depan+ spoiler belakang dan
Side Skirt itu sendiri+ side skirt ini ber'ungsi untuk meneruskan la(u hembusan angin supaya lancar dan
tidak membuat mobil oleng pada saat dikendarai+ side skirt ini sangat penting (uga dalam mendukung
sisi aerodinamika dalam sebuah kendaraan+ hal tersebut dipasang selain untuk mendukung sisi
aerodinamika dalam sebuah mobil (uga bisa untuk modi?kasi kendaraan yang bisa di(adikan andalan
pada sebuah modi?kasi karena bentuk nya menarik dan sangat mempengaruhi dari eCterior pada
sebuah mobil. alam kenyataanya banyak pembuat side skirt yang kurang paham akan apa itu yang
dinamakan aerodinamika+ (adi ada beberapa modi?kasi yang salah dalam mendesain sebuah side skirt.
Gadi solusi dari permasalahan itu harus diberi pemahaman kepada bengkel modi?kasi untuk lebih
memperhatikan sisi aerodinamika sebuah kendaraan.
-
7/23/2019 lift n drag
9/31
%. &embedah Aerodinamika &obil #'.
Aerodinamika mobil 81
alam dunia 81+ Aerodinamika memegang peranan yang sangat penting karena mobil ini mela(u
kencang yang selalu berhadapan dengan angin. !ada era balapan modern dewasa ini+ e'ek aerodinamika
hampir sama pentingnya+ (ika tidak bisa dikatakan lebih penting+ dengan 'aktor power mesin.
!ara pakar aerodinamika seperti dilansir aerodinamika.net+ selalu memikirkan bagaimana mobil tersebut
dibuat dengan meminimalkan terpaan angin dari depan dan buritan mobil sehingga la(u (et darat
tersebut dapat mencapai kecepatan maksimum.
-
7/23/2019 lift n drag
10/31
Saat pengu(uan+ insinyur aerodinamika menginginkan ukuran model yang sama persis dengan mobil
aslinya dengan alasan lebih mudah membuat detaildetail kecil seperti lubang radiator+ lekukan sayap
dan sebagainya.
Aliran turbulensi udara yang dihasilkan model yang seukuran dengan mobil asli akan semakin mendekati
turbulensi udara yang sebenarnya akan ter(adi. *urbulensi ini adalah kondisi yang amat tidak disukai oleh
para insinyur aerodinamika karena memberikan e'ek negati' terhadap e'ek aerodinamika secara
keseluruhan. amun demikian+ aliran turbulen amat sulit untuk dihindari. Karena itu aliran turbulen ini
harus disimulasikan semirip mungkin dengan kondisi sebenarnya.
*urbulensi ter(adi karena benturan udara+ ini disebabkan oleh la(u kendaraan yang kencang. kondisinya
sama seperti pesawat yang melayang diudara. Bedanya+ di udara tekanan udaranya semakin besar
dengan kecepatan angin yang konstan dan tidak berubah+ sementara (et darat harus menghadapi la(u
angin yang berubah meski saat mela(u kencang.
*idaklah mengherankan bila (et darat akan terpelanting karena dampak angin buritan. mumnya+ panitia
akan menghentikan la(u balapan bila kondisi cuaca akibat angin dan hu(an.
Kembali ke Aerodinamika+ pada terowongan angin+ udara di kolong mobil bergerak di antara dua
permukaan diam. Kondisi ini membuat tekanan statis di kolong mobil men(adi (auh lebih rendah
ketimbang kondisi di (alanan atau dengan kata lain ter(adi ground e0ect berlebihan.
*entu sa(a ini men(adi masalah karena membuat simulasi+ lagilagi+ tidak sesuai dengan kondisi aslinya.ntuk mengatasinya+ para insinyur aerodinamika membuat lantai yang bisa bergerak sesuai dengan la(u
angin. ,antai ini terbuat dari karet dan menyerupai belt con5eyor. Kendala yang timbul adalah
kemampuan bergerak lantai yang terbatas dan sulit menyamai la(u angin di dalam terowongan.
alam dunia otomoti' aspek aerodinamis merupakan salah satu hal yang sangat diperhatikan dalam
merencanakan atau merancang suatu body kendaraan. Karena aerodinamis mempengaruhi kecepatan
-
7/23/2019 lift n drag
11/31
pada saat kendaraan tersebut bergerak. Aerodinamika Berasal dari bahasa inggris aerodynamics+ adalah
ilmu yang mempela(ari tentang aliran udara dalam segala situasi beserta pengaruh yang ditimbulkan
pada benda yang berada didalamnya. Bagianbagian yang dipela(ari dalam aerodinamika mencakup si'at
dan gaya+ terutama udara atau gasgas lain+ serta akibatakibat yang ditimbulkan ketika benda padat
masuk kedalam alirannya. Aerodinamika berhubungan dengan pendistribusian gaya angkat dan gaya
hambat pada seluruh benda+ kecepatan pemanasan permukaan benda yang dihasilkan selama melintasi
udara. Bendabenda yang berkaitan erat dengan aerodinamika adalah pesawat terbang+ peluru kendali
"ballistic missile#+ roket+ kapal laut dan kendaraan bermotor.
!ada perancangan kendaraan bermotor maupun persawat terbang pada dasarnya harus mempela(ari
aerodinamika+ karena aerodinamika mempunyai pengaruh sangat besar pada gerakan benda atau
bangunan yang berada pada udara terbuka. !engka(ian aerodinamika ini pertama kali dipelopori oleh
,eonardo a inci pada 14FE dan dilan(utkan 6eorge =alley dari nggris pada 1F$3. pengka(ian ini pun
berkembang hingga 1F&1. untuk mempermudah usaha mempela(ari si'at dan ciri aliran udara+ elbert
-enham dari nggris kemudian menciptakan terowongan angin pertama didunia. Kemudian karena
man'aat terowongan angin sangat besar+ maka terowongan angin banyak dibangun oleh lembaga
lembaga riset diberbagai negara yang mempunyai tu(uan yang sama+ yaitu mempela(ari gerakan udara
dan gaya yang timbul saat menerpa benda padat. *erowongan angin banyak dipakai perancang mobil
dan pesawat terbang untuk mancari bentuk badan yang sesuai agar memiliki gaya hambat rendah.
!ada dasarnya+ aerodinamika berkaitan erat dengan dua prinsip dasar+ yaitu gaya angkat " lift# dan gaya
hambat "drag#. 6aya angkat ialah gaya aerodinamika yang dihasilkan oleh 'oil atau sayap pesawat
terbang saat melintasi udara. 6aya yang timbul ini mampu mengangkat pesawat terbang dan
penerbangannya. !ada mobil+ gaya angkat ini harus dibuat sekecil mungkin sehingga tidak
menyebabkan mobil terbalik. 6aya hambat adalah gaya aerodinamika yang ditimbulkan karena gesekan
antara permukaan benda dan udara. Bentuk benda mempengaruhi besar gaya hambat yang timbul. !ara
perancang kendaraan bermotor berusaha menciptakan bentuk mobil yang memiliki gaya hambat sekecil
mungkin.
-
7/23/2019 lift n drag
12/31
8.Pengarh Gaya Aerodinamika Pada Pe$aat )erbang
tulisan ini akan membahas tentang aerodinamika. ini adalah tuliisan ketiga yang saya buat yang
membahas tentang permasalahan dan dinamika yang ter(adi berkaitan dengan keunikan udara ketika
kita mmemberinya perlakuan khusus dengan kecepatan yang kita gunakan pada kendaraan kita dan
reaksi yang di timbulkan oleh karenanya. dalam tulisan ini saya akan membahas tentang gaya yang
beker(a ketika pesawat terbang meluncur di lintasannya yaitu
diatas bumi "udara#pada dasarnya ada empat gaya aerodinamika yang beker(a pada sebuah pesawatn
terbang yaitu:
1. gaya angkat
2. gaya tarik
3. gaya dorong
4. gaya gra5itasi.
menurut terminologi sederhana+ gaya tarik yang dimaksud adalah gaya resistansi udara "gaya belakang
yang ditimbulkan#+ gaya dorong adalah kekuatan mesin yang digunakan oleh pesawat tersebut "gaya
kedepan#+ gaya angkat adalah gaya keatas dan gaya gra5itasi adalah gaya kebawah yang ditimbulkan
oleh gra5itasi planet bumi yang kita tempati.
(adi dapat kita simpulkan bahwa pesawat terbang harus memiliki gaya dorong yang lebih besat dari
pada gaya tarik+ dan gaya angkat harus lebih besar daripada gaya gra5itasi yang ditimbulkan+ sehingga
pesawat terbang dapat terangkat dan terbang dengan lancar sesuai dengan yang dikehendaki.
G.%mpat Gaya *ang )erjadi Pada Pe$aat )erbang
6aya ambat "Air 9esistance#
rag
-
7/23/2019 lift n drag
13/31
rag dide?nisikan sebagai komponen dari gaya aerodinamika yang se(a(ar dengan arah relative
winddan berlawanan arah dengan gerak ma(u pesawat terbang. !ada kecepatan subsonic terdapat dua
(enis drag,yaitu Parasite dragdanInduced drag. Sedangkan pada kecepatan yang lebih tinggi lagi akan
timbul drag yang disebut dengan shock wave drag.
!arasite rag
!arasite drag terdiri dari beberapa komponen drag yang berbedabeda+ secara umumparasite
dragdapat dide?nisikan sebagai gaya hambat yang timbul karena 'aktor'aktor selain adanya wing.
8orm rag
8orm drag adalah bentuk drag yang timbul karena bentuk ?sik benda. =ontoh form draguntuk beberapa
bentuk benda dapat dilihat dibawah ini.
Bentuk Pelat datar !at plate", terhadap arah aliran udara tegak lurus :
) koe?siennya gaya hambat yang timbul adalah 1EE H
Bentuk Bola Ball #hape"
) koe'esiennya gaya hambat yang timbul adalalh $E H
Bentuk $llipse
) koe?siennya gaya hambat yang timbul adalah 1$ H
-
7/23/2019 lift n drag
14/31
Bentuk #treamline
) koe?siennya gaya hambat yang timbul adalah $ H
Bentuk streamlineini secara awam dikenal dengan istilah Ibentuk aerodinamisJ karena aliran udara
"air7ow# yang melewati permukaan benda tersebut hamper seluruhnya aliran udara yang laminar "lurus
dan rata# mengikuti bentuk benda. Akibatnya adalah gaya hambat yang timbul men(adi kecil. ntuk
memperkecil From drag pada pesawat terbang+ maka fuselage,engine nacelledanpodserta komponen
yang berada di luar konstruksi pesawat terbang dibuat lebihstreamlined%
!kin #riction +rag
Skin 8riction rag adalah gaya hambat yang timbul karena adanya pergesekan udara dengan permukaan
benda. Genisdragini akan dipengaruhi oleh luas daerah yang di lewati oleh aliran udara. Kehalusan
permukaan (uga berpengaruh terhadap skin friction drag% ntuk memperkecil skin friction dragpada
pesawat terbang+ maka ri5et yang dipergunakan pada area yang dialiri air!ow dibuat !ush"rata#+ skin
pesawat dipolish+ terutama yang terbuat dari 'abric serta menghilangkan alumunium oCide pada
alumunium skin.
,ntererence +rag
Interference dragadalah gaya hambat yang disebabkan oleh adanya inter'erensi dari boundary
boundary layer yang berbeda dari komponenkomponen pesawat yang berbeda. Gika drag dari dua buah
komponen pesawat sudah diukur tersendiri+ kemudian komponenkomponen tersebut digabungkan
"contoh: wingke fuselage#+ maka drag yang ter(adi dari gabungan dua komponen tersebut lebih besar
dari (umlah drag masingmasing komponen. al inilah yang disebabkan oleh nter'erensi dari boundary
-
7/23/2019 lift n drag
15/31
layer dua komponen tesebut. ntuk memeperkecil interference drag+ maka setiap sambungan dua atau
lebih komponen struktur pesawat mempergunakan fairing
eakage +rag
,eakage drag adalah drag yang disebabkan oleh perbedaan tekanan udara di dalam dan di luar pesawat
terbang. dara yang mengalir dari dalam fuselageyangpressuri&ed"bertekanan#
melalui crackatau door sealakan menghasilkan suatu bentuk arus udara yang mempengaruhi air!owdi
sekeliling pesawat terbang dan mengakibatkan ter(adinya drag.
!ada air!owyang melalui bagian bawah wing+ yang bergerak mengalir ke atas wing melalui
wing attachment cracksdapat (uga menyebabkan ter(adinya leakage drag%
Prole +rag
Genis lain dari parasite drag yang ter(adi pada helicopter adalahpro'le drag. Pro'le dragadalah drag
yang disebabkan oleh main rotor yang berputar. rag ini harus diatasi selama rotor berputar dan dapat
timbul baik pada saat helicopter dalam keadaan diam atau tidak menghasilkan lift.
,ndced +rag
nduced drag adalah (enis terakhir dari drag tetapi merupakan (enis drag yang paling penting+ terutama
untuk diektahui oleh para penerbanga pada pesawat dengan high per'ormance. nduced drag adalah
drag yang timbul karena adanya li't "gaya angkat#+ karena drag ini hanya timbul (ika li't dihasilkan.
it
,i't akan beker(a melalui centre of pressureyang tergantung pada letak sayap. engan demikian
perancang pesawat harus berhatihati menempatkan sayap pada posisi yang benar pada fuselage. *etapi
hal ini cukup rumit+ karena kenyataannya bahwa perubahan angle of attackberarti pergeseran letak lift+
dan biasanya kearah yang tidak stabil pada pesawat. Apabila angel of attackbertambah karenapitching
-
7/23/2019 lift n drag
16/31
momentdi sekitar centre of pressure+ akan menyebabkan pesawat nose up dan cenderung untuk
bertambah besar lagi.
eight
6aya berat adalah gaya yang dihasilkan oleh pesawat itu sendiri. Bereaksi secara 5ertical kebawah
melalui centre of gravity "c.g#
-eight beker(a melalui c.g yang tergantung pada berat dan letak dari masingmasing bagian pesawat di
sepan(angfuselage,dan beban yang diangkut (uga mempengaruhi gaya - ini. 6aya berat ini
mendatangkan cukup permasalahan+ karena akan ter(adi pergeseran c.g+ sebagai contoh :
!ada pesawat =oncorde+ 'uelnya bergerak dari satu tangki ke tangki yang lain untuk mempertahankan
c.g tersebut.
)hr$t
6aya dorong adalah gaya yang menarik pesawat secara horiontal ke arah ma(u pesawat "!ight path#
sepan(angpropeller shaftatau line of thrust%
(ine of Thrustdapat berada di atas dengan cara menata letak sha't propeller atau garis tengah mesin (et
yang tergantung pada letak pemasangan engine+ baik single maupun multi engine. !ara perancang
pesawat bisa memilih caranya sendiri+ tetapi harus melihat masalahmasalahpropeller
groundclearance%Apakah (uga menggangu visibilitydari penerbang+ dan (uga menimbulkan problema
baru+ yaitu kapan kita bisa membuat Thrustyang bisa membelokkan pesawat secara otomatis untuk
pesawat secara otomatis untuk pesawat modern.
-
7/23/2019 lift n drag
17/31
5:L Mbeha5ior:url"Nde'aultNO
o:L Mbeha5ior:url"Nde'aultNO
w:L Mbeha5ior:url"Nde'aultNO
.shape Mbeha5ior:url"Nde'aultNO
ormal
E
'alse
'alse
'alse
'alse
S
P;
P;
@L Style e?nitions L@
table.
msotstylerowbandsie:E>
msotstylecolbandsie:E>
msostylenoshow:yes>
msostylepriority:DD>
msostyleparent:JJ>
msopaddingalt:Ein $.4pt Ein $.4pt>
msoparamargintop:Ein>
msoparamarginright:Ein>
msoparamarginbottom:1E.Ept>
msoparamarginle't:Ein>
lineheight:11$H>
msopagination:widoworphan>
'ontsie:11.Ept>
'ont'amily:J=alibriJ+Jsansseri'J>
msoascii'ont'amily:=alibri>
msoasciitheme'ont:minorlatin>
msohansi'ont'amily:=alibri>
msohansitheme'ont:minorlatin>O
A.Defenisi Aerodinamika.
Aerodinamika diambil dari kata Aero dan Dinamika yang bisa diartikan udara dan
perubahan gerak dan bisa juga ditarik sebuah pengertian yaitu suatu perubahan gerak dari
suatu benda akibat dari hambatan udara ketika benda tersebut melaju dengan kencang. Bendayang dimaksud diatas dapat berupa kendaran bermotor
-
7/23/2019 lift n drag
18/31
(mobil,truk,bis maupun motor) yang sangat terkaithubungannya dengan
perkembangan aerodinamika sekarang ini. Adapun hal-hal yangberkaitan dengan
aerodinamika adalah kecepatan kendaraan dan hambatan udara ketika kendaraan itu
melaju.Aerodinamikaberasal dari duabuah kata yaitu aero yangberartibagian dari
udaraatau ilmu keudaraan dan dinamika yangberarti cabang ilmu alam yang
menyelidikibenda-bendabergerak serta gaya yang menyebabkan gerakan-gerakan tersebut. Aeroberasal daribahasa Yunani yangberarti udara, dan
Dinamika yang diartikan kekuatan atau tenaga. JadiAerodinamika dapat
diartikan sebagai ilmupengetahuan mengenai akibat-akibat yangditimbulkan udara atau
gas-gas lain yang bergerak.alamAerodinamika dikenalbeberapa gaya yang
bekerjapada sebuahbenda
dan lebih spesiik lagipada mobil seperti dikemukakan olehDjoeli !atrijo("###$%&).
'ahanan Aerodinamika, gaya angkat aerodinamik , dan momen angguk
aerodinamik memilikipengaruh yangbermaknapada unjuk kendaraanpada
kecepatan sedang dan tinggi.eningkatanpenekanan padapenghematan
bahanbakar danpadapenghematan energi telahmemacu keterkaitanbaru dalam
memperbaiki unjuk kerja aero dinamika pada jalanraya*.Aerodinamika hanyaberlakupada kendaraan-kendaraan yang mencapai
kecepatan diatas+ kmjam saja, seperti yang diterapkanpada mobil sedan, ormula
", moto gp. ntuk kendaraan-kendaraan yang kecepatannya diba/ah +
kmjam aerodinamis tidak begitudiperhatikan, sepertipada mobil-mobil keluarga,
mobil land ro0er dan sejenisnya. adakendaraan yang mempunyai
kecepatan diatas + kmjam aktor aerodinamis digunakan untuk
mengoptimalkan kecepatannya disamping unjukperorma mesinjuga berpengaruh .
B.Gaya-gaya yang bekerja pada mobil yang bergerak(kecepatan 80km/jam
a. Gaya lift upyaitu gaya angkat keatas pada mobil sebagai akibat pengaruh dari1
1. !peed.
2. Bentuk sirip.
3. !tream line.
4. Aerodinamika desain.
b.Down Force yaitu gaya tekan keba/ah pada mobil akibat pengaruh dari1
1. 2onstruksi chasis
2. Desain konstruksi mobil
3. enempatan beban pada mobil3. enambahan aksesories pada mobil
4. Bentuk telapak(kembangan ban)
$. enempatan titik berat%. Bobot berat dan bobot penumpang
&. enempatan spoiler (ront spoiler dan rear spoiler).
c. Gaya Turbulenyaitu gaya yang terjadi dibagian belakang mobil yang berupa hembusan
angin dari depan membentuk pusaran angin dibagian belakang mobil.
d. Gaya gesek kulityang Disebabkan oleh gaya geser yang timbul pada permukaan 4
permukaanluar kendaraan melalui aliran udara.
C. enerapan Aerodinamika pada !e"id#pan $e"ari-%ari
". Aerodinamika esa/at erbang
adaprinsipnya,pada saatpesa/at mengudara, terdapat 3 gaya utama yang
bekerja pada pesa/at, yakni gaya dorong (thrust ), hambat (drag D), angkat (lit5), danberatpesa/at(/eight 6). ada saatpesa/at sedang menjelajah
-
7/23/2019 lift n drag
19/31
(cruise)pada kecepatan dan ketinggiankonstan, ke-3 gaya tersebutberada dalam
kesetimbangan1 7 D dan 5 7 6. !edangkan pada saat pesa/at take
odan landing, terjadi akselerasi dan deselerasi yang dapat dijelaskan
menggunakan 8ukum 99:e/ton (total gaya adalah sama dengan massa dikalikan
dengan percepatan).ada saat take o,pesa/at
mengalami akselerasi dalam arah hori;ontal dan 0ertikal. ada saat ini, 5 harus lebihbesar dari 6, demikianjuga lebih besar dari D. Dengan demikian diperlukan daya mesin
yang besar pada saat take o. eaksi).
-
7/23/2019 lift n drag
20/31
embelokan kontur udara tersebut dimungkinkan karena adanya daerah tekanan
rendah pada
bagian atas sayappesa/at (atau denganpenjelasan lain1pembelokan kontur
udara tersebutmenciptakan daerah tekanan rendah). erbedaan tekanan tersebut
menciptakan perbedaan gaya yang menimbulkan gaya angkat 5. @eski
belum ada konsensus resmi mengenai mekanismeyangpaling akurat untukmenjelaskan munculnya enomena gaya angkat, yangjelas sayappesa/at berhasil
mengubah sebagian gaya dorong mesin menjadi gaya angkat 5.2ontrol oket merupakan /ahana dirgantara yang dapat digunakan pada berbagai misi
yang dikehendaki, diantaranya adalah untuk
kepentingan ilmiah danpertahanan /ilayah. >oket terdiridari
berbagai sistem yang menyertainya antara lain nose cone, sistem muatan, sirip dan
motor roket.
oket ?gi0al) angent ?gi0e
) 8AA2 !eries
) on arman ?gi0e
) !ecant ?gi0e arabolik 2erucut
) onic
) Biconic Cliptical
2. Ada tiga jenis bentuk ekor roket
) 2erucut kon0ergen
) 2erucut di0ergen (lares)
) arabolik 2on0ergen
&. @obil
-
7/23/2019 lift n drag
21/31
Aerodinamikaberkaitan dengan motorsport. @eski aerodinamika di
mobil reli tidak terlalu signiikan, pemasangan perangkat seperti ini tidak sembarangan.
!emua ada hitungan dan
ungsinya. Apalagi hal inijuga diatur oleh Badan ?tomoti 9nternasional =9A le/at
peraturannya yang ketat
@amang diakui aerodinamika di mobil reli tidak sepenting seperti dimobil-mobilbalap
-
7/23/2019 lift n drag
22/31
mengharuskan pamakaian rear deck spoiler yang
lebih kecil. Agarbias menyesuaikan dengan regulasibarutersebut, sejumlah mobil
6> mengandalkanjumlah /ing. Dari hasil penambahan itu, do/norce bagian belakang
mobil semakin mencengkram.
api adajuga yang menambhakan 0erticalrectiyingplate (plat 0erticalpada
/ingbelakang). 9nibertujuan untuk meningkatkanstabilitas kendaraan padakecepatan menengah di tikungan saat kendaraan melakukan sliding.Dengan alat ini,
mobil tidak akan out saat menmikung dengan kecepat tinggi.
Aerodinamika juga adalah sebuah ilmu yang mempelajari aliran udara sebab
/alaupun tak kasat mata ternyata udara ini menghambat laju sebuah benda yang bergerak
terutama benda yang bergerak dengan kecepatan tinggi. enerapan ilmu ini sebenarnya paling
banyak digunakan dalam dunia konstruksi pesa/at terbang.
etapi sekarang penerapan ilmu ini juga merambah dalam dunia otomoti.
Aerodinamika pada kendaraan bermotor jelas sekali dirasakan pengaruhnya pada mobil balap
yang melaju dengan kecepatan tinggi yang mencapai rata-rata & km@jam.
!ebagai contoh aerodinamika mobil ormula" pada mobil balap dengan sebutan jet
darat ini aerodinamika memegang peranan penting, maka tidak mengherankan bila desainbodi mobil =" ini memiliki hidung lancip dan badannya dipenuhi lekukan sedemikian rupa
serta memiliki semacam sayap di ujung belakang bodi mobil hal itu dimaksudkan agar udara
bisa mengalir dengan lancar saat mobil ini melaju dan juga aliran udara ini dimanaatkan
untuk menambah daya tekan mobil ke jalan atau istilahnya do/norce yang cukup sehingga
tidak mudah terlempar keluar lintasan saat melalui tikungan dengan kecepatan tinggi.
ntuk aerodinamika mobil umum, ilmu aerodinamika dimanaatkan untuk mendesain
mobil agar menghasilkan bentuk yang memiliki hambatan udara seminimal mungkin
sehingga berujung pada pemakaian bahan bakar yang lebih irit. @emang pengaruhnya sih
tidak begitu besar untuk mobil yang digunakan harian tapi dengan desain bodi mobil yang
aerodinamis maka bila dilihat dari kacamata seni maka desain mobil yang aerodinamis ini
akan lebih uturistik dan bernilai artistik tinggi dibanding mobil dengan desain bodi yang
kaku.
!ehingga akan lebih menarik jika dipandang mata hal inilah yang menarik konsumen
untuk memilikinya akibatnya bisa mendongkrak penjualan maka ujung-ujungnya
mendatangkan keuntungan bagi perusahaan juga. Dan desain bodi mobil-mobil sekarang
mayoritas sudah aerodinamis terutama mobil keluaran terbaru yang bergenre sport dan
-
7/23/2019 lift n drag
23/31
memiliki segmen pasar yang dituju kaum muda. !ebab kaum muda akan bangga pada mobil
miliknya yang keren dan dengan unsur bodi yang aerodinamislah keinginan itu bisa dipenuhi.
D.ngsi Aerodinamika pada !endaraan.
ada sebuah kendaraan yang dibekali dengan sistem aerodinamika yang baik akan
mampu melesat bagai sebuah roket sebagaimana mobil =" misalnya, namun kesalahan dalamnmenjalankan sistem aerodinamika juga bisa atal apabila dalam kecepatan yang tinggi,
mobil dapat terbang ke udara. Ada beberapa bagian yang perlu diperhatikan untuk sisi
aerodinamik apa di sebuah mobil,yaitu1
". spoiler Belakang.
. spoiler Depan.
&. 6ins.
3. Delector.
%. !ide !kirt.
perangkat ini merupakan bagian dari perangkat aerodinamika pada sebuah kendaran, yang
ungsinya membuat aliran udara yang akan masuk kedalam kolong mobil dibuat lebih minim,
ini dibuat pada kendaraan balap terutama pada medan rally, namun berbeda untuk mobilbalap pada lintasan tim riset tinggal membuat bagian kolong mobil rata, berikut
penjelasannya1
". !poiler Belakang
2omponen yang sering dipakai untuk modiikasi oleh para penikmat modiikasi kendaraan
roda empat ini, biasanya modiikasi itu menganut paham mobil sport atau mobil balap yang
mempunyai karakteristik membuat kendaraan stabil dan baik untuk kecepatan tinggi.
enggunaan spoiler belakang ini berungsi untuk menahan gaya lit up belakang yang
ditimbulkan saat kecepatan tinggi agar mobil tidak melayang dan terbang yang kan
membahayakan pengemudi dan penumpang. emasanagn spoiler belakang ini harus
diimbangi dengan pemasangan spoiler depan agar pada saat mobil melaju dengan kecepatan
tinggi akan terjadi keseimbangan yang tepat, yaitu akan bagian depan dan belakang akan
menahan gaya lit up secara seimbang, apabila hanya dalam pemasangannya hanya satu
bagian saja, maka akan tetap beresiko mobil menjadi tidak stabil pada saat kecepatan tinggi,
jadi solusinya pemasangan spoiler belakang harus diimbangi dengan pemasangan spoiler
depan. spoiler belakang ini biasanya dalam dunia otomoti disebut juga bemper belakang
yang umumnya dibuat untuk diletakkan di bagian buritan belakang seperti bagasi atau untuk
mobil tanpa bagasi dibagian belakang atas kaca belakang. Bentuk spoiler itu menyerupai
/ing, hanya saja spoiler itu cenderung berbentuk lebih landai dan kecil dan umumnya
langsung menempel pada body. =ungsi spoiler sebenarnya didesain untuk lebih membantu
ungsi spoiler depan, yaitu untuk mengurangi gejala melayang saat mobil melaju (=ungsi
Aerodinamika). !aat ini aplikasi spoiler bisa dipergunakan pada setiap kendaraan non bagasimaupun bagasi, baik itu untuk kendaraan kontes ataupun kendaraan harian karena mampu
membuat penampilan mobil standar tampak lebih sporty look.
Bentuk spoiler yang memiliki ukuran lebih kecil dengan desain lekukan mengara keatas
layaknya ekor itik serta terlihat lebih menyatu dengan body belakang dikenal dengan sebutan
ducktail. lacement spoiler ataupun ducktail tidak selalu diatas bagasi mobil tetapi bisa juga
diletakkan dibibir roo belakang mobil bagi kendaraan yang tidak ada bagasinya. Bahannya
pun ada dua macam, karbon dan iber. emasangan spoiler belakang ini merupakan
penerapan prinsip aero dinamika yang akan mela/an gaya lit up dari sebuah mobil yang
sedang emlaju dengan ekcepatan tinggi, jadi kendaraan akan tetap aman dan stabil.
. !poiler Depan
!poiler depan merupakan salah satu aksesoris pada kendaraan yang berkaitan denganpenerpaan ilmu aerodinamika yang harus diperhatikan keberadaanya, karena spoiler depan ini
-
7/23/2019 lift n drag
24/31
berungsi untuk menahan angin yang mele/ati kendaraan dan membuatnya ban kendaraan
akan melekat dengan tanah atau menahan gaya udara yang ditimbulkan pada saat kecepatan
tinggi, spoiler depan ini pada dunia otomoti dikenal dengan sebutan bemper depan, biasanya
pemasangan spoiler depan ini diimbangi dengan penmasangan spoiler belakang atau bemper
belakang, hal tersebut dilakukan agar pada saat kendaraan melaju dengan kecepatan tinggi
maka akan terjadi gaya tekan yang sama yang dihasikan antara spoiler depan dan belakangyang akan mela/an gaya lit up dari kendaraan itu sendiri.
!ebenarnya pemasangan spoiler depan ini juga banyak manaatnya, yaitu selain
memodiikasi sebuah mobil atau meng custom mobil hal tersebut juga akan membuat nyaman
dan aman ketika kita berkendara, karena hal tersebut dapat memaksimalkan ungsi
aerodinamika body kendaraan, tetapi yang terjadi adalah banyak yang memodiiaksi spoiler
depan ini tanpa mengerti atau paham tentang sisi aerodinamika dari sebuah kendaraan itu
sendiri yang akan mengakibatkan kecelakaan saar berkendara karena mobil akan melayang
dan oleng kesamping, kalau ingin membuat mobil modiikasi sebaiknya memperhatikan sisi
aerodinamikanya untuk kenyamanan dan keamanan.
ntuk pemasangan spoiler depan ini agak berada dibagian ba/ah, sebenarnya hal tersebut
dibuat untuk lebih mendekatkan jarak bodi ketanah guna memperkecil masuknya angin dariba/ah sehingga pada kecepatan tinggi dapat mengurangi daya limbung melayang, namun
penggunaannya saat ini lebih kepada segi ashion modiikasi saja, terutama buat body kit
custom yang desainnya tidak memperhitungkan segi aerodinamika.
&. 6ing
enggunaan sayap /ing dibagian buritan (belakang) pada a/alnya hanya dipakai pada
mobil-mobil yang akan bertarung diarena balap untuk meningkatkan traksi ban, karena /ing
dipercaya mampu mengontrol arah angin yang datang ke mobil sehingga mobil mendapat
daya tekan lebih pada bagian buritan (Do/norce) agar bisa tetap melaju dengan mulus diatas
aspal tanpa melayang ataupun melintir saat menikung. Bentuk umumnya /ing memiliki tiang
penyangga yang cukup tinggi dengan lembaran karbon yang didesain cukup besar dan
lekukan yang sporty sedikit terlihat kaku dan berat.
!ebenarnya /ing ini ungsinya hampir sama dengan spoiler belakang atau bumper belakang ,
karena letaknya yang berada dibelakang dan menahan atau mela/a gaya lit up pada
kendaraan.
3. Delector
Deector ini merupakan salah satu bagian dari sebuah mobil yang memperhatikan sisi
aerodinamika sebuah kendaraan yaitu dimana delector ini berungsi untuk menyalurkan
udara yang menerpa bagian depan kendaraan pertama kali dan membuat aliran angin
tersebut menjadi terarah keluar dan membuat kendaraan kita menjadi stabil pada saat
kecepatan tinggi, tetapi selian kegunaan tersebut delector ini juga berungsi untuk
membuang kotoran atau debu yang menerpa kendaraan saat melaju pada kecepatan ynagtinggi dan membuang debu atau kotoran itu langsung terlempar keatas sehingga tidak
membentur kaca depan mobil, !elain kegunaan atau ungsi delector yang cukup
bermanaat ini yang akan memaksimalkan aerodinamika sebuah kendaraan, delector ini
juga bisa menjadi sebuah modiikasi yang bisa membuat tampilan eEterior sebuah
kendaraan menjadi menarik dan elegan, karena pemasangan nya akan membuat sebuah
mobil menjadi memiliki tingkat kenyamanan dan keamanan yang tinggi. emasangan
delector ini bisanya kurang diperhatikan atau agak diabaikan oleh para pengguna
kendaraan, karena eek nya tidak terasa langsung, sebaiknya para pengguna lebih
memperhatikan sisi aerodinamika secara keseluruhan.
%. !ide
!kirt!ide skirt merupakan bagian dari Body kit yaitu terdiri dari spoiler
-
7/23/2019 lift n drag
25/31
depan atau bemper depan, spoiler belakang dan !ide !kirt itu sendiri, side skirt ini berungsi
untuk meneruskan laju hembusan angin supaya lancar dan tidak membuat mobil oleng pada
saat dikendarai, side skirt ini sangat penting juga dalam mendukung sisi aerodinamika dalam
sebuah kendaraan, hal tersebut dipasang selain untuk mendukung sisi aerodinamika dalam
sebuah mobil juga bisa untuk modiikasi kendaraan yang bisa dijadikan andalan pada sebuah
modiikasi karena bentuk nya menarik dan sangat mempengaruhi dari eEterior pada sebuahmobil. Dalam kenyataanya banyak pembuat side skirt yang kurang paham akan apa itu yang
dinamakan aerodinamika, jadi ada beberapa modiikasi yang salah dalam mendesain sebuah
side skirt. Jadi solusi dari permasalahan itu harus diberi pemahaman kepada bengkel
modiikasi untuk lebih memperhatikan sisi aerodinamika sebuah kendaraan.
'.embeda" Aerodinamika obil &).
Aerodinamika mobil F1Dalam dunia =", Aerodinamika memegang peranan yang sangat penting karena mobil
ini melaju kencang yang selalu berhadapan dengan angin. ada era balapan modern de/asa
ini, eek aerodinamika hampir sama pentingnya, jika tidak bisa dikatakan lebih penting,
dengan aktor po/er mesin.
ara pakar aerodinamika seperti dilansir aerodinamika.net, selalu memikirkan
bagaimana mobil tersebut dibuat dengan meminimalkan terpaan angin dari depan dan buritan
mobil sehingga laju jet darat tersebut dapat mencapai kecepatan maksimum.
@obil =" dapat melaju dengan kecepatan dr 4 "Fkph dan kembali diam atau
kecepatan dalam /aktu 3 detik. 9tu berarti, mobil ini harus berteman dengan angin, Dengan
tenaga mesin yang lebih dari G B8 (Brake 8orse o/er) dan bobot mobil yang tak lebih
dari G kg, kegagalan sedikit saja, dapat berakibat atal.ntuk memberikan penjelasan betapa pentingnya sistem aerodinamika dan do/n
orce pada mobil =". 2ita bisa membandingkan dengan pesa/at kecil, namun sistem pada
pesa/at ini mempunyai kecepatan yang lebih kecil dibandingkan mobil =". anpa 2ekuatan
Aerodinamika yang di terapkan pd mobil =" maka kecepatan maksimal hanya akan mencapai
"F kph, dimana mobil =" dgn sistem aerodinamika dpt mecapai kecepatan normal nya yakni
& kph
!ecara umum, /ind tunnel (tero/ongan angin) dibedakan atas dua jenis, yaitu terbuka
dan tertutup. ero/ongan terbuka mempunyai sirkuit yang terbuka di bagian depan dan
belakangnya.
Angin yang digunakan saat ujicoba berasal dari udara luar yang terisap masuk ke
dalam tero/ongan dan kemudian akan dibuang kembali ke udara luar di bagian belakang
buritan. ero/ongan jenis ini punya kelemahan yang amat mengganggu yaitu sangat
http://republikformula1.wordpress.com/2013/01/06/membedah-aerodinamika-mobil-f1/http://republikformula1.wordpress.com/2013/01/06/membedah-aerodinamika-mobil-f1/ -
7/23/2019 lift n drag
26/31
tergantung pada kondisi udara luar seperti kecepatan angin, serta temperatur, dan tekanan
udara.
!elanjutnya type tertutup. ero/ongan ini mempunyai keunggulan yang sangat
penting dibanding jenis pertama yaitu tenaga untuk menggerakkan kipasnya lebih kecil. 8al
ini dapat dimengerti sebab pada sirkuit tertutup tentu saja angin akan terus bergerak berputar
sepanjang tero/ongan. Dengan demikian, ungsi kipas hanya untuk mela/an kerugiantekanan angin akibat gesekannya dengan dinding-dinding tero/ongan.
!aat pengujuan, insinyur aerodinamika menginginkan ukuran model yang sama persis
dengan mobil aslinya dengan alasan lebih mudah membuat detail-detail kecil seperti lubang
radiator, lekukan sayap dan sebagainya.
Aliran turbulensi udara yang dihasilkan model yang seukuran dengan mobil asli akan
semakin mendekati turbulensi udara yang sebenarnya akan terjadi. urbulensi ini adalah
kondisi yang amat tidak disukai oleh para insinyur aerodinamika karena memberikan eek
negati terhadap eek aerodinamika secara keseluruhan. :amun demikian, aliran turbulen
amat sulit untuk dihindari. 2arena itu aliran turbulen ini harus disimulasikan semirip
mungkin dengan kondisi sebenarnya.
urbulensi terjadi karena benturan udara, ini disebabkan oleh laju kendaraan yangkencang. kondisinya sama seperti pesa/at yang melayang diudara. Bedanya, di udara tekanan
udaranya semakin besar dengan kecepatan angin yang konstan dan tidak berubah, sementara
jet darat harus menghadapi laju angin yang berubah meski saat melaju kencang.
idaklah mengherankan bila jet darat akan terpelanting karena dampak angin buritan.
mumnya, panitia akan menghentikan laju balapan bila kondisi cuaca akibat angin dan
hujan.
2embali ke Aerodinamika, pada tero/ongan angin, udara di kolong mobil bergerak di
antara dua permukaan diam. 2ondisi ini membuat tekanan statis di kolong mobil menjadi
jauh lebih rendah ketimbang kondisi di jalanan atau dengan kata lain terjadi ground eect
berlebihan.
entu saja ini menjadi masalah karena membuat simulasi, lagi-lagi, tidak sesuai
dengan kondisi aslinya. ntuk mengatasinya, para insinyur aerodinamika membuat lantai
yang bisa bergerak sesuai dengan laju angin. 5antai ini terbuat dari karet dan menyerupai belt
con0eyor. 2endala yang timbul adalah kemampuan bergerak lantai yang terbatas dan sulit
menyamai laju angin di dalam tero/ongan.
-
7/23/2019 lift n drag
27/31
Dalam dunia otomoti aspek aerodinamis merupakan salah satu hal yang sangat
diperhatikan dalam merencanakan atau merancang suatu body kendaraan. 2arena
aerodinamis mempengaruhi kecepatan pada saat kendaraan tersebut bergerak. Aerodinamika
Berasal dari bahasa inggrisaerodynamics, adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran udara
dalam segala situasi beserta pengaruh yang ditimbulkan pada benda yang berada didalamnya.
Bagian-bagian yang dipelajari dalam aerodinamika mencakup siat dan gaya, terutama udaraatau gas-gas lain, serta akibat-akibat yang ditimbulkan ketika benda padat masuk kedalam
alirannya. Aerodinamika berhubungan dengan pendistribusian gaya angkat dan gaya hambat
pada seluruh benda, kecepatan pemanasan permukaan benda yang dihasilkan selama
melintasi udara. Benda-benda yang berkaitan erat dengan aerodinamika adalah pesa/at
terbang, peluru kendali (ballistic missile), roket, kapal laut dan kendaraan bermotor.
ada perancangan kendaraan bermotor maupun persa/at terbang pada dasarnya harus
mempelajari aerodinamika, karena aerodinamika mempunyai pengaruh sangat besar pada
gerakan benda atau bangunan yang berada pada udara terbuka. engkajian aerodinamika ini
pertama kali dipelopori oleh 5eonardo Da inci pada "3+ dan dilanjutkan
-
7/23/2019 lift n drag
28/31
km jam saja, seperti yang diterapkan pada mobil sedan, ormula ", moto gp. ntuk
kendaraan-kendaraan yang kecepatannya diba/ah + km jam aerodinamis tidak begitu
diperhatikan, seperti pada mobil-mobil keluarga, mobil land ro0er dan sejenisnya. ada
kendaraan yang mempunyai kecepatan diatas + kmjam aktor aerodinamis digunakan untuk
mengoptimalkan kecepatannya disamping unjuk perorma mesin juga berpengaruh .
=.engar#" Gaya Aerodinamika ada esa*at +erbang
tulisan ini akan membahas tentang aerodinamika. ini adalah tuliisan ketiga yang saya
buat yang membahas tentang permasalahan dan dinamika yang terjadi berkaitan dengan
keunikan udara ketika kita mmemberinya perlakuan khusus dengan kecepatan yang kitagunakan pada kendaraan kita dan reaksi yang di timbulkan oleh karenanya. dalam tulisan ini
saya akan membahas tentang gaya yang bekerja ketika pesa/at terbang meluncur di
lintasannya yaitu
diatas bumi (udara)pada dasarnya ada empat gaya aerodinamika yang bekerja pada sebuah
pesa/atn terbang yaitu1
1. gaya angkat
2. gaya tarik
3. gaya dorong
4. gaya gra0itasi.
menurut terminologi sederhana, gaya tarik yang dimaksud adalah gaya resistansi udara (gaya
belakang yang ditimbulkan), gaya dorong adalah kekuatan mesin yang digunakan oleh
pesa/at tersebut (gaya kedepan), gaya angkat adalah gaya keatas dan gaya gra0itasi adalah
gaya keba/ah yang ditimbulkan oleh gra0itasi planet bumi yang kita tempati.
jadi dapat kita simpulkan bah/a pesa/at terbang harus memiliki gaya dorong yang lebih
besat dari pada gaya tarik, dan gaya angkat harus lebih besar daripada gaya gra0itasi yang
ditimbulkan, sehingga pesa/at terbang dapat terangkat dan terbang dengan lancar sesuai
dengan yang dikehendaki.
G.'mpat Gaya ,ang +erjadi ada esa*at +erbang
esistance)
Drag
Drag dideinisikan sebagai komponen dari gaya aerodinamika yang sejajar dengan
arahrelative winddan berla/anan arah dengan gerak maju pesa/at terbang. ada kecepatan
subsonic terdapat dua jenis drag,yaituParasite dragdanInduced drag. !edangkan pada
kecepatan yang lebih tinggi lagi akan timbul drag yang disebut denganshock wave drag.
arasite Drag
arasite drag terdiri dari beberapa komponen drag yang berbeda-beda, secara
umumparasite dragdapat dideinisikan sebagai gaya hambat yang timbul karena aktor-aktor selain adanya wing.
-
7/23/2019 lift n drag
29/31
=orm Drag
=orm drag adalah bentuk drag yang timbul karena bentuk isik benda. ontohform
draguntuk beberapa bentuk benda dapat dilihat diba/ah ini.
Bentuk Pelat datar flat plate!, terhadap arah aliran udara tegak lurus 1
) koeisiennya gaya hambat yang timbul adalah " H
Bentuk Bola Ball "hape!
) koeesiennya gaya hambat yang timbul adalalh % H
Bentuk #llipse
) koeisiennya gaya hambat yang timbul adalah "% H Bentuk "treamline
) koeisiennya gaya hambat yang timbul adalah % H
Bentukstreamlineini secara a/am dikenal dengan istilah 'bentuk aerodinamis* karena
aliran udara (airlo/) yang mele/ati permukaan benda tersebut hamper seluruhnya aliran
udara yang laminar (lurus dan rata) mengikuti bentuk benda. Akibatnya adalah gaya hambat
yang timbul menjadi kecil. ntuk memperkecilFrom dragpada pesa/at terbang,
makafuselage,engine nacelledanpodserta komponen yang berada di luar konstruksi
pesa/at terbang dibuat lebihstreamlined$
$kin &riction Drag
!kin =riction Drag adalah gaya hambat yang timbul karena adanya pergesekan udara
dengan permukaan benda. Jenis dragini akan dipengaruhi oleh luas daerah yang di le/ati
oleh aliran udara. 2ehalusan permukaan juga berpengaruh terhadapskin friction drag$ ntuk
memperkecilskin friction dragpada pesa/at terbang, maka ri0et yang dipergunakan pada
area yang dialiri airflowdibuatflush(rata), skin pesa/at dipolish, terutama yang terbuat dari
abric serta menghilangkan alumunium oEide pada alumunium skin.
nterference Drag
-
7/23/2019 lift n drag
30/31
Interference dragadalah gaya hambat yang disebabkan oleh adanya intererensi dari
boundary-boundary layer yang berbeda dari komponen-komponen pesa/at yang berbeda.
Jika drag dari dua buah komponen pesa/at sudah diukur tersendiri, kemudian komponen-komponen tersebut digabungkan (contoh1 wingkefuselage), maka drag yang terjadi dari
gabungan dua komponen tersebut lebih besar dari jumlah drag masing-masing komponen.
8al inilah yang disebabkan oleh 9ntererensi dari boundary layer dua komponen tesebut.
ntuk memeperkecil interference drag, maka setiap sambungan dua atau lebih komponen
struktur pesa/at mempergunakanfairing
eakage Drag
5eakage drag adalah drag yang disebabkan oleh perbedaan tekanan udara di dalam
dan di luar pesa/at terbang. dara yang mengalir dari
dalamfuselageyangpressuri%ed(bertekanan) melalui crackatau door seal akan
menghasilkan suatu bentuk arus udara yang mempengaruhiairflowdi sekeliling pesa/at
terbang dan mengakibatkan terjadinya drag.
ada airflowyang melalui bagian ba/ah /ing, yang bergerak mengalir ke atas /ing melalui
/ingattachment cracksdapat juga menyebabkan terjadinya leakage drag$
rofile Drag
Jenis lain dari parasite drag yang terjadi pada helicopter adalah profile drag.Profile
dragadalah drag yang disebabkan oleh main rotor yang berputar. Drag ini harus diatasi
selama rotor berputar dan dapat timbul baik pada saat helicopter dalam keadaan diam atautidak menghasilkanlift.
nd#ced Drag
9nduced drag adalah jenis terakhir dari drag tetapi merupakan jenis drag yang paling
penting, terutama untuk diektahui oleh para penerbanga pada pesa/at dengan high
perormance. 9nduced drag adalah drag yang timbul karena adanya lit (gaya angkat), karena
drag ini hanya timbul jika lit dihasilkan.
ift
5it akan bekerja melalui centre of pressureyang tergantung pada letak sayap. Dengan
demikian perancang pesa/at harus berhati-hati menempatkan sayap pada posisi yang benarpadafuselage. etapi hal ini cukup rumit, karena kenyataannya bah/a perubahan angle of
-
7/23/2019 lift n drag
31/31
attackberarti pergeseran letak lift, dan biasanya kearah yang tidak stabil pada pesa/at.
Apabila angel of attackbertambah karenapitching momentdi sekitar centre of pressure, akan
menyebabkan pesa/at nose up dan cenderung untuk bertambah besar lagi.
eig"t