Center of Gravity (CG) pada pesawat aeromodelling

Center of gravity atau biasa dikenal denganCG pada pesawat aeromodelling merupakan hal yang harus diperhatikan sebelum terbang. CG sendiri adalah titik berat atau pusat massa, yang mana semua beban seakan-akan berada di titik tersebut, dengan kata lain, ketika kita mengangkat benda tersebut pada CG-nya, maka benda tersebut akan seimbang.
Pada pesawat aeromodelling, CG menjadi “titik tumpu” dan titik acuan dari gerakan pesawat saat melakukan gerakan rotasi (pitch, roll, yaw) dan translasi (maju, naik, turun), sehingga CG akan sangat menentukan sikap (attitude) terbang pesawat, terutama stabilitas longitudinal (pitch). CG tersebut dapat diatur berdasarkan peletakan komponen elektronik didalam pesawat, seperti menggeser posisi baterai dan lain-lain, baterai yang ditempelkan dengan perekat yang tidak permanen bertujuan untuk meningkatkan fleksibilitas mengatur CG.
Berikut ini adalah cara melihat CG pada pesawat aeromodelling. CG adalah titik dimana lokasi tangan/jari yang kita gunakan untuk mengangkat pesawat dan pesawat tersebut seimbang seperti diperlihatkan pada gambar berikut ini :
balancing-rc-airplanes
Pada umumnya, letak CG dari pesawat trainer monoplane dengan ekor seperti cessna, piper cub, spirfire dll terletak pada 25-30% atau sekitar seperempat dari chord (lebar sayap kearah belakang) diukur dari ujung depan sayap (leading edge) seperti pada gambar diatas. Ketika CG terletak pada posisi dibelakang titik tersebut, atau berat belakang, maka pesawat akan cenderung lebih tidak stabil dan mudah stall, keadaan demikian disebut juga dengan tail-heavy. Adapun, saat CG terletak pada posisi lebih depan, atau berat depan, maka pesawat akan cenderung untuk menukik kedepan dan sulit untuk dikendalikan, kondisi tersebut disebut dengan nose-heavy. Terkadang, kondisi tail-heavy sering dimanfaatkan untuk pesawat aerobatik, karena pesawat yang tidak seimbang berarti lebih mudah bermanuver meskipun sulit untuk dikendalikan.
Kemudian, pada pesawat jenis flying wing (tanpa ekor), Penentuan letak CG dapat dilakukan dengan menggunakan kalkulator yang banyak tersedia secara online, seperti misalkan pada http://fwcg.3dzone.dk/ , sehingga kita hanya perlu menginput ukuran pesawat kita, dan akan muncul lokasi dari CG seperti gambar berikut :
 CG flying wing
 Prinsipnya adalah, CG harus terletak sedikit didepan (sekitar 5% chord, disebut juga dengan static margin) dari neutral point (NP). NP itu sendiri adalah titik dimana pesawat akan berada pada kondisi kesetimbangan netral, yaitu ketika CG pada titik tersebut, tidak terjadi kecenderungan pesawat untuk stabil ke kondisi awal maupun ke kondisi tidak stabil.
neutral point calculation
Titik NP dipengaruhi oleh konfigurasi sayap dan ekor serta pemilihan airfoil dan dapat dihitung menggunakan persamaan momen.
Adapun, pada dasarnya penentuan lokasi CG adalah berdasarkan perhitungan kesetimbangan secara longitudinal dari pesawat, baik karena gaya dan momen dari sayap, ekor maupun komponen lainya pada pesawat yang menghasilkan gaya aerodinamis seperti digambarkan sebagai berikut :
Kemudian, dari gambar tersebut susun persamaan momen (gaya kali jarak) sehingga dapat dilihat ketika momen = nol pada sudut serang (AOA) nol, serta grafik momen terhadap AOA memiliki kemirigan neatif, maka pesawat dalam kondisi stabil. Perhitungan menggunakan cara diatas memungkinkan berbagai jenis konfigurasi sayap, ekor maupun airfoil namun dibutuhkan waktu dan pengetahuan fisika serta matematika untuk menentukan CG dengan cara diatas sehingga tidak dibahas secara detail pada artikel ini.
By : Caesar Wiratama
Aero Engineering

Author: Caesar Wiratama

caesar@aeroengineering.co.id
0815-4806-5205

One comment

  1. dear aeroengineering,

    mau tanya cara mendapatkan posisi centre of pressure (pusat gaya angkat) pada wing menggunakan ansys dong.. saya lagi kerja tugas akhir di kampus unhas makassar, dengan tema wing in ground effect.
    so can u help me?
    this is my number 085715056463

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *