Alasan bentuk engine yang datar di bagian bawah pada pesawat B737 NG

Teori-Teori Pesawat Bisa Terbang

        Pada dasarnya, pesawat ketika terbang itu dipengaruhi oleh 4 gaya, yaitu gaya lift (angkat), weight (berat), thrust (dorong), dan drag (hambat). Keempat gaya ini saling bekerja sama untuk menjaga kestabilan pesawat ketika terbang. Bayangkan salah satu gaya hilang, misalkan saja gaya drag yang hilang.  Maka bisa dibayangkan pesawat tidak akan dapat menurunkan kecepatanya dan akan meluncur bebas. Untuk bisa terbang, pesawat menggunakan gaya angkat yang lebih besar dibandingkan gaya gravitasi serta ditambah gaya dorong dari mesin pesawat yang membuat pesawat melaju dengan kecepatan tertentu. Terdapat beberapa teori yang menjelaskan kenapa pesawat bisa terbang.

1. Hukum Newton III
        Hukum ini berbunyi "Untuk setiap gaya aksi yang dilakukan, selalu ada gaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan" Atau "Ketika suatu benda memberikan gaya pada benda kedua, benda kedua tersebut memberikan gaya yang besarnya sama tetapi berlawanan arah dengan benda pertama". Hukum III Newton ini disebut juga sebagai Hukum Aksi-Reaksi. Lalu bagaimana hubunganya dengan pesawat bisa terbang? Tentu saja ada, Pada sebuah pesawat jet, mesin mengembuskan tekanan udara panas ke belakang dengan arah gaya tertentu. Akibatnya terjadi reaksi yaitu berupa dorongan ke udara dengan gaya yang sama tetapi memiliki arah yang berkebalikan. Hal tersebut mengakibatkan pesawat dapat menambah kecepatanya dengan signifikan sehingga udara yang mengalir pada pesawat akan semakin cepat. Ketika udara tersebut berinteraksi dengan pesawat, maka udara tersebut akan melakukan aksi sehingga muncul reaksi dari aksi tersebut pada pesawat sehingga pesawat tersbut dapat terbang.
    Hukum III Newton ini disebut juga sebagai Hukum Aksi-Reaksi. Lalu bagaimana hubunganya dengan pesawat bisa terbang? Tentu saja ada, Pada sebuah pesawat jet, mesin mengembuskan tekanan udara panas ke belakang dengan arah gaya tertentu. Akibatnya terjadi reaksi yaitu berupa dorongan ke udara dengan gaya yang sama tetapi memiliki arah yang berkebalikan. Hal tersebut mengakibatkan pesawat dapat menambah kecepatanya dengan signifikan sehingga udara yang mengalir pada pesawat akan semakin cepat. Ketika udara tersebut berinteraksi dengan pesawat, maka udara tersebut akan melakukan aksi sehingga muncul reaksi dari aksi tersebut pada pesawat sehingga pesawat tersbut dapat terbang. Hukum Newton III juga menjelaskan gerak rolling dari pesawat, ketika aileron pada sayap kiri pesawat dinaikan, maka udara yang berinteraksi (tabrakan) dengan aileron tersebut dapat memicu reaksi bagian sayap kiri pesawat akan lebih condong turun (kekurangan lift). Sedangkan aileron yang sebelah kanan diturunkan dan bereaksi dengan udara (tabrakan) akan memicu reaksi bagian pesawat bagian kanan akan naik (Lift bertambah). Sehingga terjadi gerakan rolling ke-kiri.

2. Hukum Bernoulli
        Hukum ini berbunyi “tekanan fluida di tempat yang kecepatannya tinggi lebih kecil daripada di tempat yang kecepatannya lebih rendah. Jadi semakin besar kecepatan fluida dalam suatu pipa maka tekanannya makin kecil dan sebaliknya makin kecil kecepatan fluida dalam suatu pipa maka semakin besar tekanannya.” Jadi, mengapa pesawat bisa terbang berdasarkan hukum ini ? Pesawat pada umumnya memiliki 2 sayap. Sayap pesawat tersebut memiliki bentuk melengkung ke atas yang dinamakan airfoil.

Dengan bentuk seperti ini, maka fluida (udara) yang melewati upper surface (permukaan atas airfoil) akan memiliki kecepatan udara yang lebih cepat dibandingkan lower surface (bagian bawah airfoil) mirip seperti air yang mengalir pada penampangnya besar ke sempit (kecepatan aliran berbeda tetapi volume tetap sama). Hal tersebut dapat meningkatkan lift karena kecepatan fluid di upper surface itu lebih cepat dibandingkan lower surface, sehingga tekanan di upper surface lebih kecil dibandingkan lower surface. Maka perbedaan tekanan tersebut dapat memicu lift pesawat karena adanya tekanan yang mendorong sayap dari lower surface.

3. Effect Coanda

        Effect coanda berbunyi ” Aliran fluida yang bergerak yang bersentuhan dengan permukaan melengkung akan cenderung mengikuti lengkungan permukaan daripada terus bergerak dalam garis lurus “.  Effect ini juga menjadi perbincangan ufo bisa terbang karena fluida cendrung untuk mengikuti permukaan yang lengkung.

        Lalu bagaiman hubunganya dengan pesawat ?.  Pada dasarnya efek ini adalah efek yang sama terjadi dengan sayap pesawat terbang. Jika sayap melengkung, aliran udara akan mengikuti lengkungan sayap. Untuk menggunakan ini untuk menghasilkan gaya angkat, kita perlu memahami sesuatu yang disebut angle of attack (sudut serang) . Ini memberikan sudut antara sayap dan arah aliran udara, seperti yang ditunjukkan pada diagram berikut.

Sudut serang menunjukkan seberapa miring sayap terhadap udara yang datang. Untuk menghasilkan gaya angkat, atau gaya ke atas yang bekerja pada sayap. Untuk memahami lebih lanjut. Lihatlah bagaimana efek Coanda mengarahkan aliran udara ke berbagai sudut serangan pada diagram di bawah ini.

        Diagram ini menunjukkan bahwa meningkatkan angle of attack meningkatkan seberapa banyak udara dibelokkan ke bawah. Jika angle of attack terlalu besar, aliran udara tidak lagi mengikuti lekukan sayap. Seperti yang ditunjukkan di bagian bawah diagram, ini menciptakan ruang hampa kecil tepat di belakang sayap. Saat udara bergegas untuk mengisi ruang ini, yang disebut cavitation, hal ini menyebabkan getaran yang berat pada sayap dan sangat menurunkan efisiensi sayap. Untuk alasan ini, sayap pesawat pada umumnya dibuat miring seperti sayap tengah pada diagram. Sayap ini secara efisien mengarahkan aliran udara ke bawah, yang pada gilirannya mendorong sayap ke atas, menghasilkan gaya angkat.