- Home>
- Helikopter , Pengantar Penelitian , Pengpen >
- Helikopter
Posted by : Maggie DL
Senin, 19 Juni 2017
Pengertian Helikopter
Helikopter adalah pesawat udara yang lebih berat dari udara, bersayap
putar yang rotornya digerakkan oleh mesin. Helikopter merupakan pesawat udara yang
mengangkat dan terdorong oleh satu atau lebih rotor (propeller) horizontal
besar. Helikopter diklasifikasikan sebagai pesawat bersayap putar untuk
membedakannya dari pesawat bersayap tetap biasa lainnya.
Kata helikopter berasal dari bahasa Yunani helix (spiral) dan pteron (sayap).
Helikopter yang dijalankan oleh mesin diciptakan oleh penemu Slowakia Jan Bahyl.
Dibandingkan
dengan pesawat bersayap tetap , helikopter
lebih kompleks dan lebih mahal untuk dibeli dan dioperasikan, lumayan lambat,
memiliki jarak jelajah dekat dan muatan yang terbatas. Sedangkan
keuntungannya adalah gerakannya; helikopter mampu terbang di tempat, mundur,
dan lepas
landas dan mendarat secara
vertikal. Terbatas dalam fasilitas penambahan bahan bakar dan beban/ketinggian,
helikopter dapat terbang ke lokasi mana pun, dan darat di mana pun dengan
lapangan sebesar rotor dan setengah diameter. Landasan helikopter disebut helipad.
Prinsip kerja Helikopter
Helikopter
bisa terbang karena gaya angkat yang dihasilkan oleh aliran udara yang
dihasilkan dari bilah-bilah baling-baling rotornya. Baling-baling itu yang mengalirkan
aliran udara dari atas ke bawah. Aliran udara tersebut sedemikian deras
sehingga mampu mengangkat benda seberat belasan ton. Teorinya sebenarnya cukup
sederhana namun praktiknya rumit.
a. Airfoil
Pada
dasarnya, prinsip dasar terbang dari pesawat bersayap tetap
(fixed wing) dengan helikopter yang dikenal juga pesawat bersayap putar adalah
sama. Kunci pembedanya ada pada dua kekuatan besar yang bekerja terpadu secara
vertikal untuk menghasilkan gaya angkat dan daya dorong yang besar.
Pada
pesawat bersayap tetap
Kekuatan pertama dihasilkan oleh aliran udara di permukaan sayapnya yang
membentuk sudut datang tertentu dengan flap yakni sayap kecil di belakang sayap
yang posisinya ditegakkan. Sehingga aliran udara mengalir deras ke belakang
bisa diarahkan balik ke atas. Udara yang mengalir di permukaan sayap bagian
bawah menekan permukaan sayap yang relatif datar itu ikut menekan ke atas
menimbulkan gaya angkat dan menyebabkan pesawat terangkat ke atas. Paling kurang 15 persen dari seluruh gaya
yang dihasilkan, dipergunakan untuk mengangkat badan pesawat ke atas.
Kekuatan besar lainnya adalah gaya dorong
yang dihasilkan aliran udara yang ada di permukaan sayap bagian atas yang
bentuknya relatif lengkung. Ketika aliran udara yang dihasilkan oleh mesin
mengalir ke belakang dan melalui sayap utama maka aliran udara itu terpecah.
Aliran udara yang mengalir di atas permukaan sayap bagian atas lebih deras dari
aliran udara yang menerpa di permukaan sayap bagian bawah. Tetapi tekanan udara
yang mengalir deras di atas permukaan sayap atas, relatif lebih kecil dibanding
dengan tekanan udara di permukaan sayap bagian bawah yang justru alirannya
kurang deras. Perbedaan tekanan udara ini yang
menyebabkan sayap pesawat terangkat ke
atas. Untuk membayangkan seberapa besar gaya angkat itu, secara teori
menyebutkan bahwa perbedaan tekanan udara sebesar 2.5 ounce per inci persegi
dapat menghasilkan gaya angkat 20 pound per kaki persegi ( 1 kaki =
20 cm). Bisa dihitung, kalau luas sayap pesawat 1000 kaki persegi maka
gaya angkat yang dihasilkan akan mencapai 10 ton.
b. Tail rotor
Begitu pula halnya dengan konfigurasi
rotor, bukan hanya sekadar bisa berputar lalu terbang dan mengambang. Sebab
setap baling-baling diputar akan selalu menimbulkan tenaga putaran yang disebut
dengan istilah umum torque. Untuk menghilangkan atau menangkal tenaga putar
yang bisa menyebabkan badan helikopter itu berputar, maka perlu dipasang
antitorque.
Antitorque ini dapat berupa tail rotor
atau rotor ekor yang dipasang pada ekor pesawat yang juga berfungsi sebagai
rudder.. Selain menggunakan tail rotor, masih ada beberapa desai yang lain.
Misalnya yang menggunakan sistem tandem. Kedua rotor tersebut yang bersama-sama
berukuran besar masing-masing ditempatkan di depan dan di belakang badan
helikopter. Keduanya simetris namun memiliki putaran yang berlawanan arah .
Maksudnya untuk saling meniadakan efek putaran yang ditimbulkan satu sama lain,
intermesh dalam bahasa populernya. Cara lain adalah dengan konfigurasi
egg-beater. Kedua baling-baling yang sama besarnya itu diletakkan dalam satu
poros, terpisah satu sama lain di mana yang satu diletakkan di atas rotor
lainnya. Keduanya berputar berlawanan arah. Maksudnya untuk
menghilangkan efek putaran atau torque.
Selain
ketiga cara di atas, dibuat juga konfigurasi tanpa rotor ekor. Helikopter ini
desebut NOTAR (No Tail Rotor) ini memiliki sistem yang sedikit berbeda dengan
sistem yang ada di mana memanfaatkan semburan gas panas dari mesin utama yang
disalurkan melalui tabung ekor.
c. Rotor Aktif atau Tilt Rotor dan Sayap Aktif atau Tilt Wing
Tinggal landas dan mendarat ala helikopter
tetapi berkarakter terbang macam pesawat bersayap tetap merupakan konsep yang
dianut oleh helikopter jenis ini. Cara paling mudah adalah menggabungkan konsep
kerja pesawat helikopter dengan pesawat bersayap tetap dalam satu wujud.
Prinsip kerjanya secara teknis bila rotor
utama diarahkan ke atas maka gerakan vertikal yang dilakukan helikoter dapat
dilakukan sedangkan saat rotor diarahkan ke depan atau ke belakang (sebagai
pursher atau pendorong) maka karakter terbang seperti pesawat tetap dapat
diperoleh. Gerakan rotor seperti ini tidak perlu melibatkan sayap.
Sebenarnya pengembangan rotor aktif ini
masih diliputi kegamangan, masalahnya adalah sistem tadi bisa saja disebut
pesawat bersayap tetap karena memiliki sayap yang berlumayan besar, sekaligus
memiliki ekor pesawat yang berkonfigurasi dengan pesawat bersayap tetap biasa.
Akhirnya konsep ini disebut dengan konsep hybrid. Selain konsep rotor aktif,
ada pula konsep sayap aktif, di mana yang digerakkan bukanlah rotor seperti
pada rotor aktif melainkan sayap pesawatnya. Sementara mesin tetap pada
kedudukannya. Rancangan ini disebut-sebut sebut sebagai memiliki rancangan yang
lebih ringkas dibandingkan dengan rotor aktif hanya sayangnya keberlanjutannya
tidak begitu terdengar.
d. Kursi Lontar pada Helikopter
Dibandingkan pada pesawat biasa khususnya
pesawat tempur, pesawat helikopter umumnya tidak dilengkapi dengan kursi
lontar. Hal ini disebabkan karena masalah menghadapi rotor helikopter saat
meluncurkan kursi lontar sekaligus umumnya helikopter terbang lebih rendah
sehingga lebih rentan. Langkah kerjanya adalah ketika kursi lontar diaktifkan,
maka rotor diledakkan dan lepas dari kedudukannya, kemudian kedua sisi atas
kaca kokpit membuka dan roket penarik aktif yang menarik pilot dan kursinya
keluar dari badan heli. Meski dirasa rumit, Helikopter masa depan akan
dilengkapi dengan kursi lontar
Penemuan Helikopter
Helikopter
pertama yang menerbangkan manusia adalah Helikopter Breguet-Richet, tahun 1907.
Heli ini terbang di Douai, Perancis pada 29 September 1907. Helikopter ini
masih memperoleh bantuan dari empat orang yang memegangi keempat kakinya. Upaya
ini tidak memperoleh catatan baik sebagai helikopter pertama yang terbang
bebas. Walaupun demikian, helikopter ini membuktikan keberhasilan teori terbang
vertikal yang saat itu masih dianggap sebagai teori. Ini merupakan mesin
pertama yang bisa terbang dengan sendirinya membawa seorang pilot secara
vertikal sebagai akibat daya angkat sayap putarnya. Heli ini menggunakan mesin
Antoinette berkekuatan 50 hp.
Terbang
heli sesungguhnya dilakukan oleh Paul
Cornu menggunakan heli bermesin ganda Antoinette 24 hp di Lisieux, Perancis pada 13 November 1907.
Penerbangan berlangsung 20 detik hingga ketinggian 0,3 Meter. Sedangkan
Helikopter berjenis Gyroplane
pertama diraih oleh C4 Autogiro buatan Juan
de la Cierva. Autogiro terbang pertama pada 9 Januari 1923.
Rahasia sukses pada pengadopsian sistem flapping hinges joint the blades to the
rotor head. Sementara helikopter yang sukses terbang pertama dilakukan oleh
jenis Fock
Wulf FW-61 berotor ganda yang didesain oleh Professor Heinrich
Focke pada tahun 1933-1934. Helikopter ini melakukan terbang perdananya pada 26 Juni 1936 dan ditenagai
oleh mesin Siemens-Halske Sh 14A bertenaga 160 hp. Heli ini diterbangkan
oleh Ewald Rohlfs. Heli ini mencatat rekor terbang sejauh 122,35 km dan lama terbang
satu jam 20 menit 49 detik. Pada waktu lain ia terbang hingga ketinggian 3427
meter dan rekor kecepatan 122 km/jam.
Pionir pengembang teknologi Helikopter
Leonardo da Vinci (1452-1519)
Leonardo
da Vinci sebenarnya mengembangkan konsep terbang vertikal yang sebelumnya
merupakan mainan anak-anak dari dataran Cina,
tidak jelas sebenarnya sejak kapan mainan anak-anak ini dikembangkan disana dan
siapa inisiatornya atau penemunya. Pada
tahun 1483 Leonardo da Vinci mengembangkan konsep sekrup terbang.
Sir Goerge Cayley (1773-1857)
Sir George Cayley dikenal sebagai insinyur
dan inovator dalam navigasi udara dan aerodinamika. Salah satu yang
dikenalkannya adalah istilah angle of attack dalam dunia penerbangan. Dalam
sejarah, dia merupakan sosok yang mengembangkan pesawat sayap tetap dan pesawat
layang atau glider namun demikian dia mengembangkan sayap putar atau
helikopter. Helikopter yang diperkenalkannya merupakan kompilasi dari bahan
kayu, bulu, gabus dan kawat.
Pada 1842, Cayley mendesain helikopter
lebih baik , khususnya ketika mengetahui bahwa putaran baling-baling dapat
menimbulkan petaka sehingga memerlukan penangkalnya. Teori penangkal ini juga
dikemukakan olehnya. Agar bisa terbang, helikpter ini menempatkan dua rotor
yang bergerak berlawanan arah. Meski helikopter rancangannya belum berwujud
dengan helikopter yang mengudara, konsep helikopternya dipakai oleh Kamov dari
Rusia dan Focke dari Jerman.
Nikolai Egorovich Zhikovsky (1847-1921)
Zhukovsky mengawali karier di dunia
penerbangan dengan menekuni matematika, hidrodinamika dan aerodinamika.
Zhukovsky kemudian menemukan terowongan angin pertama di dunia untuk menguji teknologi aerodinamika. Terjun dalam pengembangan helikopter
pada tahun 1910 dan pada Perang Dunia I mengembangkan banyak pesawat terbang dan
helikopter
Juan de la Cierva (1895-1936)
Cierva
mengembangkan helikopter setelah pesawat pembom bersayap ganda buatannya jatuh
pada tahun 1919, alasannya adalah kestabilan helikopter dianggapnya lebih
tinggi. Dalam membangun rancangan helikopternya, Cierva mengabaikan berbagai
teori yang berkembang sebelumnya, dengan menggunakan rancangan-rancangan baru
buatannya yang didasarkan pada teori yang dikembangkannya lewat berbagai
eksperimen. Hasinya adalah Autogiro yang
merupakan konsep pesawat gado-gado antara pesawat terbang umumnya sehingga bisa
melakukan terbang landas secara vertikal, yang setengah pesawat terbang dan
setengah helikopter. Autogiro Cierva terbang pada 1923. Lima tahun kemudian
Cierva melakukan penerbangan keliling Eropa
dengan Autogiro sejauh lebih dari 5000 km seraya berpromosi. Upayanya
tidak sia-sia karena Autogiro rancangannya banyak diminati sejumlah industri di
Eropa. Cierva meninggal dalam kecelakaan Autogiro di Croydon
pada tahun 1936.
Igor Ivanovich Sikorsky (1889-1972)
Sikorsky
menaruh minat pada penerbangan dengan merancang berbagai pesawat model di
antaranya berupa helikopter sejak usia dini. Pada awalnya dia masuk Naval
Academy di St. Petersburg
yang kemudian mengundurkan diri dan pergi ke Paris
untuk mendalami ilmu teknik dan penerbangan. Setelah dari Paris, dia kembali ke Kiev, Ukraina dan mengembangkan helikopter namun gagal. Revolusi
Bolshevik memaksa Sikorsky hijrah ke Paris dan selanjutnya menetap di Amerika Serikat.
Pada tahun 1939 dia menerbangkan
helikopter pertamanya VS-300 dan selama pengembangannya, helikopternya mencatat berbagai rekor
penerbangan. Sampai memasuki abad ke-21 ada sekitar 40.000 helikopter buatan
Sikorsky terbang diberbagai belahan dunia ini.
Sikorsky S-76C milik LG Electronics, Korea Selatan
Mikhail Mil (1909-1970)
Seperti
halnya Sikorsky, Mil menaruh minat pada penerbangan diusia dini. Dia
memenangkan kompetisi pesawat model pada usia 12 tahun. Ia kemudian masuk ke
Insitut Aviasi di Novocherkassk,
Uni Soviet dan mengembangkan autogiro pertamanya
dengan pengawasan dan bimbingan Kamov dan Skrzhinsky. Setelah lulus pada 1931,
dia masuk ke pusat aerodinamika Rusia TsAGI, dan disinilah melakukan penelitian
pada aerodinamika helikopter dengan penekanan pada stabilitas dan desain rotor.
Pada
tahun 1947, Mil diangkat menjadi kepala desain helikopter yang baru dan memunculkan
helikopter GM-1 yang dikenal menjadi Mi-1
Hare. Sukses Hare menuntun pengembangan helikopter selanjutnya yang
sangat terkenal seperti Mi-4,
Mil Mi-6 Hook, hingga Mi-8 dan Mi-17 yang terkenal, serta heli serang-angkut Mi-24
Yum Soemarsono (1916-1999)
Yum
Soemarsono dikenal sebagai bapak helikopter Indonesia. Berbeda dengan penemu dan pengembang
helikopter lainnya, dia mengembangkan helikopter sendiri berdasarkan pengalaman
dan intuisi serta keterampilannya yang tidak diperoleh dari pendidikan tinggi.
Rancangannya berupa Rotor Stabilizer dibuatnya hanya berdasarkan intuisi.
Helikopter
pertama rancangannya adalah RI-H
yang selesai pada tahun 1948 namun tidak sempat diterbangkannya karena lokasi
pembuatannya di Gunung Lawu
dibom Belanda pada saat Revolusi Kemerdekaan Indonesia.
Heli kedua adalah YSH yang dirancang bersama Soeharto dan Hatmidji, selesai
pada tahun 1950 dan melayang setinggi 10 cm di lapangan Sekip Yogyakarta. Sementara Helikopter ketiga adalah
Seomarcopter yang berhasil terbang ketinggian 3 meter sejauh 50 meter dengan
mesin berdaya 60 hp pada 1954. Helikopter kepik yang ironisnya mengalami
kecelakaan dan menyebabkan kehilangan tangan kirinya dan sekaligus menewaskan
asistennya, Dali. Nama kepik sendiri adalah nama pemberian presiden Republik
Indonesia pertama Soekarno.
Kehilangan
tangan kirinya membuatnya menemukan suatu alat yang dinamakan throttle
collective device untuk mengganti tangan kirinya yang putus, sehingga penerbang
cacat masih mampu menerbangkan helikopter. Alat ini digunakan untuk mengangkat
dan memutar collective, salah satu kemudi yang terletak pada sisi kiri
penerbang. Semula hanya didesain untuk helikopter jenis Hiller, namun kemudian
dikembangkannya untuk dipakai pada helikopter Bell
47G dan Bell
47J2A, hadiah dari Solichin
GP. Meski alat ini kemudian diminati oleh pabrik helikopter Bell di
Amerika Serikat, tidak ada kejelasan selanjutnya mengenai pengembangan alat ini
dan sekaligus juga hak patennya. Dia meninggal pada 5 Maret 1999.
infonya lengkap sekali makasih yah
BalasHapusEMI