Dalam dunia teknik, yang terpenting adalah membuat mesin yang dapat bekerja bahkan dalam situasi yang paling sulit sekalipun.
Autorotation adalah manuver yang sangat penting untuk helikopter yang dapat berarti perbedaan antara hidup dan mati.
Saya akan menjelaskan apa itu autorotasi, cara kerjanya, dan mengapa sangat penting bagi pilot dan insinyur helikopter di postingan blog ini.
Jadi, bersiaplah untuk mempelajari salah satu bagian terpenting dalam menerbangkan helikopter.
Pengantar Autorotasi dalam Teknik
Definisi formal:
1. Rotasi terhadap setiap sumbu benda yang simetris dan terkena aliran udara yang seragam dan hanya dipertahankan oleh momen aerodinamis. 2. Rotasi airfoil simetris terhenti sejajar dengan arah angin.
Autorotation adalah jenis penerbangan di mana sistem rotor utama helikopter atau pesawat sayap putar lainnya berputar tanpa ditenagai oleh mesin.
Ini mirip dengan cara kerja otogiro.
Saat mesin atau tail-rotor berhenti bekerja, cara ini sering digunakan untuk mendaratkan helikopter dengan cepat. Tapi itu juga bisa digunakan untuk keluar dari cincin pusaran dan sebagai alat pelatihan saat pilot belajar terbang.
Bagaimana Autorotasi Bekerja
Selama autorotation, pilot memutus mesin dari sistem rotor utama. Hal ini memungkinkan aliran udara ke atas menggerakkan baling-baling saja.
Untuk mengontrol RPM autorotasi, pilot mengubah ukuran area autorotasi sehubungan dengan area yang digerakkan dan area stall.
Untuk lebih jelasnya kunjungi halaman ini:
Aerodinamika Autorotasi
Autorotation adalah prosedur darurat yang sangat penting dalam penerbangan helikopter. Ini memungkinkan rotor utama helikopter bergerak hanya karena tekanan udara, bukan karena mesinnya.
Variabel yang Mempengaruhi Autorotation
Hal-hal utama yang memengaruhi seberapa baik autorotasi bekerja adalah:
- Kepadatan Ketinggian: Pada ketinggian kepadatan tinggi, di mana kepadatan udara kurang, laju penurunan akan lebih cepat.
- Berat Kotor: Helikopter dengan berat lebih banyak jatuh lebih cepat.
- Kecepatan udara: Pilot memiliki kendali paling besar atas laju penurunan selama autorotasi melalui kecepatan udara.
Sama seperti dalam penerbangan normal, kontrol nada siklik membuat pesawat bergerak lebih cepat atau lebih lambat.
Keturunan autorotatif pada kecepatan udara yang sangat rendah atau sangat tinggi lebih berbahaya daripada yang dilakukan pada kecepatan udara keturunan minimum.
- Kecepatan Rotasi Rotor: Saat kecepatan rotasi rotor naik, laju penurunan turun.
Mengemudi Daerah Autorotation
Selama autorotasi, wilayah penggerak atau wilayah autorotatif biasanya antara 25 dan 70% dari radius sudu. Di sinilah gaya dibuat yang memutar bilah.
Ada sudut terhadap gaya aerodinamis total di area ini.
Flare Landing dan Penyerapan Energi
Saat mendarat dari autorotation, energi kinetik yang disimpan dalam bilah yang berputar dan gerakan maju pesawat digunakan untuk memperlambat laju penurunan dan melakukan pendaratan lunak.
Tingkat penurunan yang lebih tinggi berarti lebih banyak energi rotor yang dibutuhkan untuk menghentikan helikopter daripada tingkat yang lebih rendah.
Manuver dalam Autorotation
Saat pesawat kehilangan tenaga, seorang pilot harus melakukan tiga hal penting:
- Autorotation: Manuver ini mencakup perubahan dari penerbangan bertenaga normal ke autorotasi stabil.
- Autorotasi Stabil: Selama autorotasi stabil, gaya aerodinamis mesin saja harus menghasilkan torsi bersih nol.
Karena pesawat akan turun, udara mengalir ke atas melalui rotor utama. Bentuk bilahnya juga membuat ini lebih mudah.
Rotor utama terhubung ke rotor ekor dengan roda gigi, jadi dalam penerbangan normal, rotor utama menggerakkan rotor ekor.
Namun selama penurunan autorotative steady-state, ketika mesin kehilangan tenaga dan torsi turun menjadi nol, rotor ekor berhenti bekerja sebagai perangkat anti-torsi karena mendapat torsi dari sistem rotor utama melalui sistem transmisi.
- Flare Landing: Dalam manuver ini, bilah yang berputar dan gerakan maju pesawat digunakan untuk memperlambat laju penurunan dan melakukan pendaratan lunak.
- Touch-Down - Kendaraan mendarat dengan lembut menggunakan energi yang tersisa di kepala rotor.
Pembatasan Kecepatan Udara Manual Penerbangan untuk Rotasi Otomatis
Dalam autorotasi, akan ada kecepatan di atas mana bagian bilah rotor yang menyeret di belakang rotor akan memanjang sejauh rentang bilah sehingga rotor akan mulai banyak melambat.
Kecepatan udara ini biasanya ditulis sebagai kecepatan udara maksimum yang diperbolehkan untuk autorotasi dalam manual penerbangan.
Manuver Autorotasi Helikopter
Autorotasi Dasar dan Empat Bagiannya
Ada empat bagian untuk autorotation dasar:
- Meluncur: Selama bagian ini, helikopter berada dalam penurunan autorotatif yang stabil, dan pilot mengubah jalur penerbangan dengan memutar helikopter atau mengubah kecepatan udara.
- Suar: Di bagian ini, laju penurunan diperlambat dengan menggunakan energi kinetik yang tersimpan dalam bilah yang berputar dan gerakan maju pesawat.
- Pendaratan atau Pemulihan Daya: Pada bagian terakhir, helikopter mendarat dengan lembut atau pilot memberinya kekuatan untuk bangkit kembali.
Aplikasi Praktis dan Autorotasi Tingkat Lanjut
Penggunaan pelatihan autorotasi di dunia nyata mirip dengan apa yang dilakukan pilot saat mereka berlatih pendaratan paksa tanpa daya.
Sama seperti di pesawat terbang, yang harus dilakukan pilot helikopter untuk memulai go-around adalah menghidupkan kembali. Tetapi sangat penting untuk akurat dan mengetahui cara menggerakkan helikopter saat berada dalam autorotation.
Kolektif untuk Kontrol RPM Rotor
Pilot helikopter perlu mengetahui cara menggunakan kolektif untuk mengontrol kecepatan rotor selama mematikan autorotasi secara bergantian.
Saat kolektif digerakkan ke atas, RPM rotor naik, dan saat digerakkan ke bawah, RPM turun.
Batas Keamanan dan Risiko
Ada risiko yang muncul saat melakukan autorotasi selama latihan.
Pada bagian terakhir autorotasi, energi kinetik helikopter mungkin habis, menyisakan sedikit atau tanpa efek bantalan.
Ini dapat menyebabkan pendaratan keras yang merusak helikopter.
Diagram ketinggian versus kecepatan pesawat memberi tahu kita cara paling aman untuk melakukan manuver ini.
Pemodelan dan Simulasi Autorotasi
Simulasi dan model pada komputer telah menjadi cara populer untuk mempelajari dan meningkatkan kinerja autorotasi pada helikopter.
Simulasi komputer dapat digunakan untuk mengetahui bagaimana perbedaan desain helikopter atau bentuk baling-baling memengaruhi seberapa baik helikopter dapat terbang sendiri.
Peneliti juga telah membuat dan menguji di simulator sejumlah pilot cue yang akan memudahkan pilot mengendalikan helikopter saat berputar sendiri.
Selama autorotasi, satu set isyarat diskrit dan kontinu ditentukan untuk membantu pilot mengetahui apa yang sedang terjadi dan apa yang harus dilakukan.
Manfaat pemodelan simulasi komputer
Pemodelan simulasi komputer berguna ketika membuat perubahan pada sistem nyata itu sulit, mahal, atau bukan ide yang bagus.
Ini menggunakan perangkat lunak komputer untuk memodelkan sistem nyata atau yang diusulkan, dan perancang, manajer program, analis, dan insinyur menggunakannya untuk memahami dan mengevaluasi skenario kasus "bagaimana-jika".
Misalnya, alih-alih benar-benar menabrakkan puluhan mobil baru, perusahaan mobil menggunakan simulasi komputer untuk menguji lini kendaraan baru mereka.
Keterbatasan pemodelan simulasi komputer
Secara umum, salah satu masalah dengan model komputer adalah bahwa mereka tidak dapat secara akurat memperhitungkan semua faktor yang dapat mempengaruhi cara kerja sistem.
Ini terutama benar ketika mencoba memahami fenomena aerodinamis yang rumit, seperti bagaimana helikopter dapat berputar sendiri.
Hal lain yang perlu dilihat adalah bagaimana simulasi komputer mempengaruhi masyarakat umum. Jadi, menggunakan pemodelan dan simulasi tanpa hati-hati dapat menyebabkan kesimpulan yang salah.
Beberapa aturan, seperti mencari tahu di mana sistem pertahanan tidak berfungsi dengan baik, perlu diperhitungkan saat menilai validitas sistem simulasi apa pun.
Pada akhirnya, simulasi komputer memiliki banyak manfaat, tetapi juga memiliki beberapa masalah yang perlu dipikirkan dengan matang sebelum membuat kesimpulan.
Contoh Autorotasi Dunia Nyata
Contoh autorotasi di dunia nyata menunjukkan betapa pentingnya bagi pilot helikopter untuk mengetahui cara melakukan manuver ini jika terjadi keadaan darurat.
Rotasi Otomatis Robinson Heli Down
Robinson Heli Down Autorotation adalah cara helikopter mendarat dengan aman jika mesinnya berhenti bekerja.
Pilot helikopter Robinson sering menggunakannya sebagai bagian dari pelatihan mereka, dan berikut langkah-langkahnya:
- Pilot pertama-tama harus menyadari bahwa mesin telah berhenti bekerja dan kemudian segera memulai manuver autorotasi dengan menurunkan kolektif dan melakukan penurunan autorotasi.
- Untuk mencapai zona pendaratan yang aman, pilot kemudian harus mengatur tingkat penurunan yang stabil dan menjaga kecepatan rotor tetap stabil saat berputar.
- Selama turun, pilot harus mengawasi kecepatan udara dan rpm rotor dan menggunakan kontrol nada siklik untuk membuat perubahan sesuai kebutuhan sambil tetap mengendalikan pesawat.
- Saat helikopter mendekati tanah, pilot harus memutarnya ke samping untuk melunakkan pendaratan dan memperlambat laju penurunannya.
Autorotasi di Drone
Autorotation berguna tidak hanya untuk helikopter ukuran penuh, tetapi juga untuk helikopter yang dikendalikan dari jarak jauh, dan drone.
Gagasan di balik autorotasi tidak berubah: rotor utama berputar karena udara bergerak ke atas melewatinya, bukan karena mesin memutarnya.
Autorotasi pada Helikopter dan Drone yang Dikendalikan Jarak Jauh
Sebagian besar helikopter kendali jarak jauh (RC) kolektif juga dapat otomatis jika mesin mati atau motor berhenti bekerja karena suatu alasan.
Agar helikopter dapat melakukan autorotasi, poros rotor utama harus dapat dikeluarkan dari sisa penggerak atau rakitan roda gigi.
Beberapa drone kecil mungkin menggunakan motor listrik kecil untuk menjaga agar rotor tetap berputar pada kecepatan yang sama selama autorotasi, sementara yang lain mungkin hanya mengandalkan kekuatan udara untuk menjaga agar rotor tetap berputar pada kecepatan yang sama.
Untuk helikopter dan drone yang dikendalikan dari jarak jauh, kunci keberhasilan pendaratan autorotasi adalah menjaga kecepatan rotor tetap konstan dan menggunakan kontrol pitch, cyclic, dan kolektif untuk mengontrol kecepatan turun dan maju pesawat.
Untuk helikopter dan drone yang dikendalikan dari jarak jauh, cara terbaik untuk melakukan pendaratan autorotasi adalah dengan berlatih di tempat yang aman dan terbuka, jauh dari orang, bangunan, dan rintangan lainnya, dan secara bertahap mempersulit manuver saat keterampilan Anda meningkat.
Selain itu, penting untuk menjaga pesawat dalam kondisi yang baik dan melakukan perawatan dan inspeksi rutin untuk memastikannya bekerja dengan baik. Pilot harus mengikuti semua hukum dan aturan tentang cara mengoperasikan pesawat yang dikendalikan dari jarak jauh.
Autopilot VECTOR, yang dibuat oleh Navigasi UAV, adalah salah satu dari sedikit autopilot yang dapat berputar penuh dengan sendirinya.
Untuk menguasai autorotasi, penting untuk sering melatihnya di tempat yang aman.
Kunci untuk pendaratan autorotasi yang sukses adalah mengatur waktu dan mengetahui kapan harus memperlambat penurunan dan kecepatan maju Anda dengan melakukan flaring dengan perintah siklik belakang, menerapkan nada kolektif positif, dan kemudian meratakan pesawat tepat sebelum mendarat dengan siklik maju untuk mendarat dengan lembut.
Penting juga untuk memilih tempat yang baik untuk mendarat dan mendekatinya dengan sudut dan kecepatan yang tepat.
Video dan referensi
Tip: Nyalakan tombol keterangan jika Anda membutuhkannya. Pilih "terjemahan otomatis" di tombol pengaturan, jika Anda tidak terbiasa dengan bahasa Inggris. Anda mungkin perlu mengeklik bahasa video terlebih dahulu sebelum bahasa favorit Anda tersedia untuk diterjemahkan.
https://en.wikipedia.org/wiki/Autorotation
Kasus penggunaan
| Digunakan dalam: | Keterangan: |
|---|---|
| Pendaratan darurat | Salah satu cara autorotasi terpenting digunakan adalah ketika mesin helikopter berhenti bekerja dalam keadaan darurat. Ketika ini terjadi, pilot dapat memulai autorotasi, yang memungkinkan helikopter meluncur dengan aman ke tanah. Langkah ini dapat menyelamatkan nyawa pilot dan orang-orang di dalamnya. |
| Militer | Autorotation adalah keterampilan yang berguna untuk pilot helikopter militer yang bertanggung jawab atas operasi militer. Dalam pertempuran, helikopter mungkin perlu segera turun ke tanah untuk menghindari terkena tembakan musuh. Dengan menggunakan autorotation, pilot dapat mendaratkan helikopter dengan cepat dan aman. |
| Cari dan selamatkan | Helikopter sering digunakan untuk pencarian dan penyelamatan, terutama di daerah yang sulit dijangkau atau terpencil. Dalam situasi seperti ini, autorotasi dapat membantu helikopter mendarat dengan aman dan terkendali, bahkan di medan yang berat. |
| Pertanian | Autorotasi juga bisa digunakan dalam bercocok tanam, terutama saat membersihkan tanaman. |
| Pembuatan film dan fotografi | Helikopter sering digunakan untuk mendapatkan bidikan dari atas dalam industri film dan fotografi. |
| Pemeliharaan jaringan listrik | Terkadang, helikopter digunakan untuk melakukan perawatan pada kabel listrik, seperti memperbaiki atau mengganti kabel yang putus. Autorotation dapat membantu helikopter mendarat dengan aman dan akurat di tempat-tempat yang sulit dijangkau dengan cara lain. |
Kesimpulan
Sebagai kesimpulan, gagasan autorotasi menunjukkan betapa kuatnya rekayasa dan betapa kreatifnya orang.
Ini memberi kami kepercayaan diri untuk menerbangkan helikopter dan pesawat lain, mengetahui bahwa jika mesin berhenti bekerja, kami masih dapat meluncur dengan aman kembali ke tanah.
Autorotation juga menunjukkan kepada kita bahwa ketika kita mendorong batas dari apa yang mungkin, kita dapat melakukan hal-hal yang luar biasa.
Insinyur dan pilot selalu didorong untuk menemukan cara baru dan lebih baik untuk terbang, dari pertama kali orang terbang hingga teknologi mutakhir yang digunakan dalam penerbangan modern.
Rotasi otomatis hanyalah salah satu hal menakjubkan yang dapat kita lakukan saat kita memikirkannya.
Jadi, lain kali Anda melihat ke atas dan melihat helikopter terbang, pikirkan tentang autorotation, suatu prestasi teknik yang memungkinkan semuanya.
Bagikan pada…
