Aerodinamika Pada Pesawat Terbang Dan Formula 1

Aerodinamika secara singkat adalah suatu gaya yang ditimbulkan akibat dari aliran udara atau zat alir lainya (fluida).
Hukum Bernoulli mengatakan bahwa semakin cepat udara bergerak maka semakin kecil tekanannya. Dari hukum tersebut kita terapkan pada sayap pesawat terbang, mobil balap F1, perahu layar dan sebagainya.

Pada sayap pesawat terbang, sayap dibuat sedimikian rupa sehingga penampang bagian atas permukaannya mempunyai garis/jarak yang lebih panjang dari pada jarak permukaan bagian bawah (lihat ilustrasi penampang sayap). Hal ini dimaksudkan agar udara yang melewati bagian atas sayap menempuh jarak yang lebih jauh dari pada udara yang melewati permukaan bagian bawah. Karena jarak tempuhnya lebih jauh dari pada udara yang melewati bagian bawah sayap, maka udara bagian atas harus mempencepat lajunya untuk dapat bertemu dengan udara yang melewati bagian bawah sayap.
Artinya kecepatan udara sayap bagian atas lebih cepat dibanding kecepatan udara pada sayap bagian bawah. Karena kecepatannya lebih cepat, maka tekanannya lebih kecil dari pada tekanan udara yang melewati sayap bagian bawah. Karena perbedaan tekananan inilah maka timbul gaya angkat (lift) pada sayap. Yaitu tekanan besar dibawah sayap akan mendorong keatas sayap pesawat. Sehingga pesawat terangkat naik.

Mungkin anda beranggapan bahwa yang menyebabkan pesawat naik adalah karena " sudut serang" dari sayap pesawat. Benar bahwa "sudut serang" punya andil dalam mengangkat pesawat. Tetapi "sudut serang" tidak akan dipakai pada kecepatan yang sangat tinggi sampai supersonic. Sebab sudut serang akan menimbulkan masalah hambatan udara yang sangat menggangu sampai masalah stall pada sayap pesawat.



Apa itu sudut serang (angle of attack) ?
Yaitu sudut sayap pesawat terhadap badan pesawat dan terhadap datangnya udara dari depan. Jadi sayap tidak terpasang sejajar dengan badan pesawat tetapi bagian depan posisinya lebih tinggi dari bagian belakang sayap.
Sehingga pada saat bergerak posisi sayap yang miring ini akan memindahkan/menekan udara kebawah. Sehingga pesawat akan terangkat naik sebesar udara yang tertekan kebawah.

Apa itu Stall ?
Stall adalah kondisi dimana sayap kehilangan gaya angkatnya. Hal ini disebabkan oleh sudut serang yang terlalu besar dibandingkan dengan kecepatannya. Dengan sudut serang yang terlalu besar untuk suatu kecepatan, maka aliran udara yang mengalir dibagian atas sayap tidak laminer lagi dikarenakan udara tidak sanggup untuk mengikuti lekuk permukaan sayap sehingga terjadi aliran kacau (turbulance) di bagian atas sayap pesawat. Sehingga hukum Bernoulli tidak berlaku lagi pada kondisi seperti itu, akibatnya sayap akan kehilangan gaya angkatnya.





Lain halnya dengan pesawat terbang, mobil balap F1 juga menerapkan hukum seperti halnya pesawat terbang. Cuma pada mobil balap F1 diterapkan kebalikannya. Bayangkan sayap pesawat yang dibalik. jadi bukan gaya angkat yang ditimbulkan, tetapi gaya tekan ke bawah (down force). Hal ini dimaksudkan untuk menjaga mobil balap tidak melayang terbang pada kecepatan tinggi tetapi tetap menjaga supaya tetap menempel pada trek balap. Semakin cepat maka semakin besar "down force"nya. Semakin lambat maka semakin kecil "down force"nya. Jadi hal ini tidak merugikan dalam hal hambatan udara (drag) nya.