Pesawat bisa take off (lepas landas) karena adanya gaya angkat (lift) yang dihasilkan oleh sayapnya. Proses ini adalah hasil dari interaksi kompleks antara hukum-hukum aerodinamika, desain pesawat, dan kekuatan mesin. Berikut adalah penjelasan langkah demi langkah bagaimana pesawat lepas landas:
1. Persiapan di Landasan Pacu
- Posisi Awal: Pesawat berada dalam keadaan diam di landasan pacu (runway).
- Throttle: Pilot meningkatkan tenaga mesin jet atau baling-baling ke daya penuh. Mesin menghasilkan thrust (dorongan), yang mendorong pesawat maju ke depan.
2. Akselerasi Pesawat
- Kecepatan Meningkat: Saat pesawat melaju di landasan pacu, udara mulai mengalir di sekitar badan pesawat dan sayapnya. Kecepatan pesawat menentukan kecepatan aliran udara ini.
- Aliran Udara di Sayap: Udara yang mengalir di atas dan di bawah sayap menciptakan perbedaan tekanan. Ini disebabkan oleh desain aerodinamis sayap yang melengkung di bagian atas (airfoil).
3. Terjadinya Gaya Angkat (Lift)
- Prinsip Bernoulli: Desain melengkung sayap membuat udara di atasnya bergerak lebih cepat dibandingkan udara di bawahnya.
- Kecepatan udara yang lebih tinggi di atas sayap menciptakan tekanan yang lebih rendah.
- Tekanan yang lebih tinggi di bawah sayap mendorong sayap ke atas, menciptakan gaya angkat (lift).
- Gaya Angkat Melawan Berat: Ketika gaya angkat cukup besar untuk melawan gaya gravitasi (berat pesawat), pesawat mulai terangkat dari landasan pacu.
4. Kontrol oleh Pilot
- Elevator (Kendali Tinggi-Rendah): Pilot menarik tuas kendali (yoke) ke belakang untuk menggerakkan elevator di ekor pesawat. Elevator menaikkan sudut hidung pesawat (angle of attack), meningkatkan gaya angkat.
- Angle of Attack: Sudut antara sayap dan aliran udara ini sangat penting. Jika sudut terlalu kecil, gaya angkat tidak cukup. Jika terlalu besar, udara di sekitar sayap menjadi turbulen, menyebabkan stall (hilangnya gaya angkat).
5. Lepas Landas
- Rotasi: Ketika kecepatan pesawat mencapai V1 (kecepatan keputusan) dan Vr (kecepatan rotasi), pilot memiringkan hidung pesawat ke atas. Ini adalah momen ketika pesawat mulai meninggalkan landasan pacu.
- Climb: Setelah lepas landas, pesawat terus meningkatkan ketinggian dengan menggunakan thrust dan mempertahankan angle of attack yang optimal.
6. Faktor yang Mempengaruhi Lepas Landas
- Kecepatan Lepas Landas (Take-off Speed):
- Dipengaruhi oleh berat pesawat, kepadatan udara, dan panjang landasan pacu.
- Pesawat besar membutuhkan kecepatan lebih tinggi untuk menghasilkan gaya angkat yang cukup.
- Kondisi Udara:
- Udara yang lebih padat (di ketinggian rendah atau suhu dingin) menghasilkan gaya angkat lebih besar. Sebaliknya, udara tipis (di ketinggian tinggi atau suhu panas) mengurangi efisiensi gaya angkat.
- Desain Sayap:
- Flap: Pilot menggunakan flap di sayap untuk meningkatkan gaya angkat selama lepas landas. Flap memperbesar permukaan sayap dan sudut serang udara.
7. Peran Mesin dalam Lepas Landas
- Mesin pesawat memberikan thrust yang cukup besar untuk mempercepat pesawat hingga mencapai kecepatan lepas landas.
- Mesin jet menghasilkan daya dorong dengan menghisap udara, mencampurnya dengan bahan bakar, lalu membakar campuran ini untuk menghasilkan aliran udara berkecepatan tinggi.
Ilustrasi Singkat
- Gaya yang Berperan Selama Lepas Landas:
- Thrust (Dorongan): Menggerakkan pesawat maju.
- Lift (Gaya Angkat): Mengangkat pesawat ke udara.
- Drag (Hambatan): Melawan gerakan pesawat.
- Weight (Berat): Menarik pesawat ke bawah karena gravitasi.
Ketika thrust dan lift melebihi drag dan weight, pesawat dapat lepas landas.
Contoh Nyata
Pesawat Boeing 747, yang memiliki berat sekitar 400 ton saat penuh, membutuhkan kecepatan sekitar 250 km/jam dan landasan pacu sepanjang 3 km untuk lepas landas. Semua komponen aerodinamika pesawat bekerja bersama untuk mencapai keberhasilan ini.
