Flutter (Aeroelastisitas)

Flutter adalah salah satu fenomena aeroelastisitas yang penting, yaitu fenomena getaran yang mengakibatkan sayap pesawat terbang “mengepak” seperti sayap burung, hal ini diakibatkan karena kombinasi efek kekakuan struktur sayap, aerodinamika serta inersia (berat) dari struktur.

flutter1

Tidak hanya pada sayap pesawat, flutter juga bisa terjadi pada struktur bangunan, kabel listrik, jembatan, plang-plang dijalan dan lain-lain. Fenomena ini terjadi karena aliran udara yang mengalir di sekitar struktur “bergetar” (getaran ini sering kita amati seperti suara orang bersiul pada suatu struktur), dan frekuensi getaran dari aliran tersebut sama atau mendekati dari frekuensi natural struktur sehingga terjadi resonansi. Fenomena resonansi yang mungkin pernah kita amati adalah bergetarnya gelas bahkan hingga sampai pecah ketika diputar nada dengan frekuensi tertentu (yaitu frekuensi natural gelas tersebut). Resonansi yang terjadi tersebut dapat mengakibatkan struktur bergetar hebat bahkan hingga patah atau runtuh.

tahoma

Flutter diakibatkan karena aliran urara berkecepatan tinggi membawa energi yang lebih besar dari batas kemampuan struktur sayap untuk meredam getaran yang di timbulkan aliran tersebut. Pada sayap pesawat terbang, flutter dapat terjadi berupa rotasi airfoil maupun bending sayap, yang mana hal ini sangatlah berbahaya bagi pesawat. Fenomena ini sangat mengganggu kualitas kendali pesawat oleh pilot, bahkan pada kondisi yang ekstrim, hal ini dapat mengakibatkan sayap pesawat patah.

flutter2

Untuk menghindari peristiwa flutter ini, sayap pesawat haruslah kaku begitu juga pada sambunganya terhadap fuselage. Baik kaku untuk menahan beban bending maupun torsi. Beberapa desainer pesawat terbang menyarankan untuk membuat sayap memiliki sweep back untuk meningkatkan kekakuan strukturnya. Untuk pesawat dengan sayap berbahan serat komposit, kekakuan dapat ditingkatkan dengan mengatur arah serat ini sedemikian rupa sehingga mampu menahan beban torsi dan bending.

Hal yang biasa dilakukan desainer adalah membuat arah serat fiber sedemikian rupa sehingga ketika sayap dibebani beban bending ke atas, airfoil ujung sayap (wing tip) akan cenderung untuk berputar masuk atau leading edge turun serta trailling edge naik. Hal ini dilakukan untuk menghindari gaya angkat yang berlebih pada wing tip sehingga bending tidak semakin membesar.

Dalam mendesain pesawat, biasanya flutter ini dijadikan pertimbangan yang utama karena efeknya yang sangat berbahaya dan dapat terjadi dengan sangat tiba-tiba. Adapun prinsip-prinsip dalam mendesain kerangka pesawat terbang dapat dibaca disini, kemudian pemilihan bahan pesawat terbang dapat dibaca disini.

 

ae-logo

AERO ENGINEERING

Author: Caesar Wiratama

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

Leave a Reply

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