Mengapa Pesawat Bisa Terbang?

Mumpung masih hangat ngomongin jatuhnya pesawat Mandala kemarin... Tulisan ini bukan ngebahas masalah itu tapi sedikit lain, yaitu mengapa pesawat bisa terbang? Hukum Fisika apa yang bekerja?

Apa yaa? buat yang masih ingat pelajaran SMA dulu pasti ingat jawabannya. Hukum Bernolli. Hukum bernoulli intinya mengatakan, udara yang berkecepatan lebih tinggi tekanannya lebih rendah dan berlaku juga sebaliknya. Sayap memiliki bentuk profil yang sedemikian rupa sehingga kecepatan udara yang mengalir di permukaan atas lebih tinggi daripada aliran udara di permukaan bawah. Oleh karena itu tekanan udara di bagian atas sayap lebih rendah dari pada bagian bawah sayap. Inilah yang menyebabkan munculnya gaya angkat pada sayap.

Benarkah jawabannya seperti itu? Dalam salah satu kuliah pengenalan teknik penerbangan di ITB dulu, dosen saya prof. Oetajo Diran pernah bertanya "Apa kalian yakin pesawat bisa terbang karena Hukum Bernoulli? itu yang kalian pelajari di SMA? " Pak Diran tidak menjelaskan apa maksud dari kata-katanya, Kebetulan juga selepas tingkat satu saya memilih jalur system yang tidak belajar tentang aerodinamika atau struktur pesawat.

Jadi apa? ternyata semua itu tidak lain adalah Hukum III newton tentang aksi reaksi. gaya angkat adalah "reaksi" dari "aksi" sayap pesawat yang berbentuk dan bersudut sedemikian rupa hingga saat pesawat melaju, sayap akan mendorong udara yang melewatinya kearah bawah (dikenal dengan aliran "down wash"). Prinsip yang sama juga terjadi pada pesawat helikopter. Putaran baling-baling akan mendorong udara kebawah sehingga menghasilkan reaksi gaya angkat yang menyebabkan pesawat melayang di udara.

Apakah hukum bernoulli salah? bukan demikian. Hukum bernoulli tetap berlaku, hanya saja tidak selalu berlaku bahwa kecepatan udara di bagian atas sayap lebih tinggi daripada bagian bawah sayap. Pada kenyataanya sifat udara tidak se-IDEAL dalam kerangka hukum Bernoulli. dalam mekanika terbang, faktor dominan yang mempengaruhi besarnya gaya angkat dihitung bukan dari besarnya perbedaan tekanan antara kedua permukaan sayap, namun berdasarkan dari besarnya "sudut serang" (angle of attack) pesawat, yang ini sangat mudah di jelaskan dengan hukum Newton dibanding dengan hukum bernoulli.

Kesimpulannya, Sebenarnya gaya angkat yang dibahas baik dengan hukum Bernoulli atau dengan hukum Newton adalah gaya yang itu-itu juga. Hukum bernoulli secara ideal menjelaskan prinsip dasar dari pesawat terbang, namun tidak dalam kerangka engineering. Penjabaran gaya-gaya yang bekerja dalam ilmu dinamika terbang tetap menggunakan hukum Newton.

Update 7 Mei 2007:
Lihat posting terbaru: Pesawat Bisa Terbang, Tanyak kenapa?