Wing Grid

Rio,

Pertama-tama kita harus tanya dulu mengapa tip vortex
atau vortex diujung sayap itu terbentuk. Cara kerja
sayap adalah dengan mempercepat laju partikel udara
dibagian atas sayap dan sedikit memperlambat partkel
fluida dibagian bawah sayap. Dari persamaan Bernoulli,
diketahui bahwa tekanan total, yaitu jumlah tekanan
statik dan tekanan dinamik, itu bernilai tetap.
Tekanan dinamik adalah setengah densitas dikalikan
kecepatan kwadrat. Jadi kalau kecepatan meningkat maka
tekanan menurun, dan sebaliknya tekanan akan meningkat
kalau kecepatan berkurang. Oleh karena itu tekanan
dibagian bawah sayap menjadi lebih besar daripada
tekanan dibagian atas sayap, dan dengan demikian
terciptalah gaya angkat pada sayap.
Tetapi perhatikan bahwa diujung sayap, partikel udara
dibagian bawah sayap bertekanan lebih tinggi daripada
pada bagian atas sayap. Perbedaan tekanan ini memaksa
partikel udara bergerak dari bawah sayap kebagian
atasnya. Tentu saja ini hanya terjadi diujung sayap.
Dibagian lain sayap jelas bahwa udara tidak bisa
menembus kulit sayap.
Jadi dibagian bawah sayap akan ada pergerakan udara
dari bagian akar sayap (dimana sayap menempel ke
fuselage) kearah ujung sayap. Dibagian atas sayap ada
arus udara arah kebalikannya, yaitu dari ujung sayap
kearah akar sayap.
Pergerakan udara sepanjang arah sayap ini disebut
cross flow yang hampir arah tegak lurus dengan arah
utama pergerakan udara (kebalikan arah gerak pesawat).
Interaksi kedua arah pergerakan itulah yg memelintir
gerakan udara sehingga berputar seperti dalam vortex
(seperti angin puting beliung atau tornado). Vortex
tersebut kemudian tersapu kebelakang tepi buritan
sayap (trailing edge), berupa lembaran vortex
sepanjang bentangan sayap dan mengarah kebelakang
sesuai arah aliran utama udara. Nah, lembaran vortex
itu tak stabil dan kemudian bergulung teraduk menjadi
satu vortex yg kuat, dan se olah2 memancar dari ujung
sayap.
Vortex ujung sayap itu kemudian menginbas arah aliran
utama udara kearah bawah, dan dengan demikian sudut
serang yang dilihat oleh udara saat menyapu sayap
menjadi berkurang dibandingkan dengan seandainya
vortex itu tak ada. Karena itulah maka arah gaya
angkat yg tegak lurus pada arah "angin" tidak lagi
vertikal, tetapi sedikit doyong. Karena arah gaya itu
doyong maka bisa dipecah menjadi 2 bagian yaitu yg
tegak lurus arah gerak pesawat (yaitu lift atau gaya
angkat pada pesawat) dan yg kebalikan arah gerak
pesawat(atau drag= gaya hambat). Karena gaya hambat
ini muncul akibat imbasan arah gerak udara kebawah
oleh vortex, maka gaya hambat ini disebut induced drag
atau gaya hambat terimbas, yg berbanding lurus dengan
kwadrat koefisien gaya angkat sayap pesawat.

Nah, wing tip, termasuk wing grid dan jenis2 lainnya,
berfungsi sebagai penghalang pergerakan udara dari
bagian bawah sayap ke bagian atas sayap pada bagian
ujung sayap. Dengan demikian wing tip mengurangi
kekuatan vortex ujung sayap yg terbentuk, dan dengan
demikian juga mengurangi sudut imbas oleh vortex, dan
dengan sendirinya gaya hambat terimbas juga berkurang.

Jadi pada dasarnya wing grid berfungsi dengan
mengurangi kekuatan vortex yg terbentuk diujung sayap.
Pola aliran diujung sayap dirusak sedemikian rupa
sehingga udara tidak bebas bergerak dari bagian bawah
sayap ke abgian atas sayap. Wing grid meniru apa yg
terjadi pada sayap seekor rajawali atau elang saat mau
mendarat alias menclok ke ranting pohon. Bulu2 diujung
sayap itu "membuka" sehingga ada ruas terbuka antara
bulu2 sayap, dan inilah yang membuat aliran "cross
flow" sepanjang sayap menjadi lebih lemah dan dengan
demikian gaya hambat terimbas menjadi berkurang.

Untuk lebih lengkapnya silahkan baca artikel dialamat
berikut
http://www.winggrid.ch/ICAS96.pdf

salam
HW


--- Rio Lobo <rio0485@yahoo.com> wrote:

> Pak, saya mau tanya bagaimana secara teoritis bahwa
> wing grid (penelitian La Roche) itu dapat mengurangi
> vortex pada sayap?
> Terima kasih
>
> Salam
> rio, (aero.eng, stta)

http://groups.yahoo.com/group/stt-adisutjipto/message/443

http://groups.yahoo.com/group/stt-adisutjipto/message/444