GAYA YANG BEKERJA PADA WAKTU HOVER ~ Tauvictory "PERISAI"

Lepas Landas, Penaikan Tegak Lurus ke Hover

Apabila helicopter diatas tanah dengan collective pada kedudukan terbawah, sangat sedikit rotor thrust dihasilkan oleh daun-daun rotor. Untuk mengangkat helicopter lepas landas, rotor thrust permulaannya harus melewati/melampaui gaya beratnya dan kemudian sama dengan beratnya untuk bias mendapatkan penaikan. Apabila helicopter dalam keadaan antara ditanah dan lepas landas atau dalam bahasa asingnya Light of The Skid.

Pada keadaan antara ditanah dan lepas landas (untuk selanjutnya kita memakai istilah mengambang), rotor thrust benar-benar sama dengan beratnya helicopter yaitu dalam keadaan seimbang. Untuk keadaan ini, umpamakan angle of attack yang diperlukan adalah 4° untuk menghasilkan rotor thrust sama dengan berat pesawat dan umpamakan dibutuhkan sudut pitch 8° untuk memperoleh angle of attack 4°.

Apabila kita sekarang menambah sudut pitch lebih lanjut maka berarti akan menambah angle of attack, dengan demikian juga menambah terhadap total reaksi dan rotor thrust. Rotor thrust sekarang akan melampaui berat pesawat hingga helicopter akan naik. Selama pesawat naik, terdapat lebih banyak udara mengalir kebawah melewati piringan daun-daun rotor dan udara ini akan menambah induce flow, namun sebaliknya memperkecil angle of attack. Maka helicopter akan mempunyai tempo kecepatan penaikan yang stabil, yaitu menghasilkan induce flow yang lebih besar cukup untuk mengurangi angle of attack ke 4°, walaupun pitch angle sekarang menjadi 10°. Jadi sekarang, angle of attack 4° seperti semula, rotor thrust akan sama dengan berat dan pesawat akan dalam keadaan stabil atau mempunyai tempo kecepatan penaikan yang tetap, namun demikian, dibutuhkan tenaga yang lebih besar untuk mengatasi kenaikan gesekan rotor (rotor drag) yang disebabkan oleh membesarnya sudut pitch yaitu 10°. Perlu sekali diperhatikan bahwa apabila rotor thrust sama dengan berat pesawat maka helicopter dalam keadaan seimbang, dimana hal ini ada dua kemungkinan yaitu helicopter mengambang atau mempunyai tempo kecepatan penaikan yang tetap. Apabila rotor thrust melampaui berat pesawat maka helicopter dalam keadaan percepatan hingga tercapai tempo kecepatan penaikan dimana hal ini menambah induce flow dan membuat rotor thrust sama lagi dengan berat pesawat. Dibutuhkan lagi tenaga yang lebih besar pada penaikan ini, karena rotor drag yang lebih besar dimana hal ini disebabkan oleh adanya sudut pitch yang lebih besar. Untuk menghentikan pesawat pada keadaan hover, coolective (sudut pitch) harus dikurangi menjadi 8° seperti semula. Angle of attack permulaan akan berkurang menjadi 2° hingga berat pesawat akan melebihi rotor thrust. Pesawat akan memperlambat tempo kecepatan penaikannya dimana hal ini memperkecil induce flow hingga kekuatan-kekuatan sekali lagi seperti tergambar pada gambar diatas, yaitu pitch angle 8° dan angle of attack 4° dimana rotor thrust sama besar dengan beratnya lagi, tetapi tenaga yang dipakai lebih kecil karena adanya rotor drag yang lebih kecil dengan sudut pitch sebesar 8°.

Pada penurunan tegak lurus, proses yang sama akan terjadi dengan perkecualian bahwa percepatan pesawat adalah kebawah menyertai pengurangan sudut pitch, yang berarti juga pengurangan terhadap angle of attack, aliran udara keatas mengurangi induce flow hingga angle of attack akan bertambahseperti pada keadaan semula. Helikopter sekarang mempunyai trempo kecepatan penurunan yang tetap. Untuk menghentikan, pitch harus ditambah/dinaikan sedemikian rupa hingga rotor thrust lebih besar dari berat pesawat. Apabila pesawat memperlambat diri, induce flow bertambah dan mungkin angle of attack akan menjadi 4° lagi dengan sudut pitch sebesar 8°. Pda nyatanya, gambar diatas tidak seluruhnya benar, karena parasit drag harus juga diperhitungkan.

Pengaruh Tanah

Pada waktu hover – bebas dari pengaruh tanah – tahanan yang melawan induced flow yang melalui piringan daun-daun rotor, melalui tahanan dari udara disekitarnya. Apabila hover dekat tanah, maka tanah memberikan tahanan lebih besar kepada induced flow dan tahanan ini paling besar terdapat apabila helicopter hover dekat sekali dengan tanah. Pengurangan induce flow ini, apabila dekat dengan tanah, berarti bahwa dengan angle of attack yang sama (karena rotor thrust juga sama) dapat dilayani dengan sudut pitch yang lebih kecil. Sudut pitch yang lebih kecil berarti, bahwa rotor drag berkurang dan dengan demikian tenaga yang digunakan untuk hover berkurang juga.

Penambahan kemampuan daun-daun rotor ini yaitu apabila hover dekat tanah disebut sebagai Pengaruh Tanah atau disebut juga Ground Effect. Dalam buku pedoman kemampuan heliokopter diberikan dua grafik kemampuan hover, yaitu hover dengan pengaruh tanah dan hover diluar pengaruh tanah. Kita dapat melihat bahwa hover dengan pengaruh tanah selalu lebih tinggi daripada hover diluar pengaruh tanah.

Unsur-unsur yang Mempengaruhi Ground Effect.

1. Ketinggian helicopter dari tanah. Ground Effect akan hilang pada ketinggian ±3/4 dari garis tengah piringan daun-daun rotor.

2. Jenis tanah, makin keras tanahnya makin tinggi kemampuan hovernya.

3. Tingkat kemiringan tanah, makin miring makin kurang kemampuan hovernya.

4. Angin, makin keras aliran angin makin tinggi kemampuan hovernya.

Perputaran Kembali Aliran Udara.

Apabila helicopter hover dekat tanah, sebagian dari udara yang melewati piringan daun-daun rotor menghantam tanah dan membalik kearah piringa daun-daun rotor. Keadaan ini menambah induced flow. Pada tanah datar keuntungan ground effect lebih menonjol dari perputaran kembali aliran udara. Apabila helicopter hover diatas rerumputan yang tinggi atau permukaan tanah yang menyerupai keadaan itu, maka perputaran kembali aliran udara akan bertambah dan ground effect akan berkurang yang menyebabkan kebutuhan akan tenaga berubah lebih besar daripada hover out ground effect. Hal ini menjadi lebih terlihat jelas, apabila hover dekat rintangan (dinding dsb) dan dapat menyebabkan helicopter tergeser kearah rintangan itu. Ini disebabkan karena sebagian dari piringan daun-daun rotor (yang jauh dari rintangan) akan menghasilkan lebih banyak rotor thrust, dimana bagian ini mengalami lebih sedikit perputaran kembali aliran udara dan karenanya induced flow lebih kecil.

Kesimpulan.

Tenaga yang diperlukan untuk hover diatas permukaan yang rata dank eras adalah lebih sedikit dibandingkan dengan hover out ground effect. Ini drsebabkan karena ground effect.

Tenaga yang diperlukan untuk hover diatas permukaan yang berumput tinggi adalah lebih besar daripada tenaga yang diperlukan untuk hover diatas permukaan yang lebih keras dan rata. Ini disebabkan karena adanya peristiwa perputaran kembali aliran udara. Dalam kenyataannya tenaga yang dibutuhkan untuk hover diatas permukaan yang berumput tinggi akan lebih besar daripada hover diatas permukaan tanah.