Aerodinamika: Perbedaan antara revisi

Seperti pesawat mulai melakukan perjalanan lebih cepat, para ahli aerodinamika menyadari bahwa densitas udara mulai berubah seperti itu datang ke dalam kontak dengan objek, yang mengarah ke sebuah divisi dari aliran cairan ke mampat dan aliran kompresibel rezim. Dalam aerodinamika kompresibel, kepadatan dan tekanan baik perubahan, yang merupakan dasar untuk menghitung kecepatan suara Newton adalah orang pertama yang mengembangkan model matematika untuk menghitung kecepatan suara, tetapi itu tidak benar sampai [[Pierre-Simon Laplace]] menyumbang perilaku molekul gas dan memperkenalkan panas rasio kapasitas. Rasio kecepatan aliran dengan kecepatan suara bernama bilangan Mach setelah [[Ernst Mach]], yang merupakan salah satu yang pertama untuk menyelidiki sifat-sifat [[supersonik]] aliran yang termasuk Schlieren fotografi teknik untuk memvisualisasikan perubahan densitas. [[William John Macquorn Rankine]] dan [[Pierre Henri Hugoniot]] secara independen mengembangkan teori untuk sifat aliran sebelum dan setelah gelombang kejut. [[Jakob Ackeret]] memimpin pekerjaan awal pada menghitung lift dan drag pada airfoil supersonik. Theodore von Karman dan [[Hugh Latimer Dryden]] memperkenalkan istilah [[transonik]] untuk menggambarkan kecepatan aliran sekitar Mach 1 di mana tarik meningkat pesat. Karena peningkatan tarik mendekati Mach 1, para ahli aerodinamika dan penerbang tidak setuju pada apakah pesawat supersonik itu dicapai.

 

 

Pada saat hambatan suara rusak, banyak pengetahuan aerodinamika supersonik subsonik dan rendah telah jatuh tempo. Perang Dingin memicu garis pernah berkembang pesawat kinerja tinggi. Dinamika fluida komputasi dimulai sebagai upaya untuk memecahkan sifat aliran di sekitar objek yang kompleks dan telah dengan cepat berkembang ke titik di mana seluruh pesawat dapat dirancang dengan menggunakan komputer, dengan tes terowongan angin diikuti dengan tes penerbangan untuk mengkonfirmasi komputer prediksi.

Aerodinamika merupakan ilmu yang mempelajari, meneliti dan mengembangkan karakteristik gerakan aliran udara di sekitar permukaan benda dengan bentuk tertentu untuk mengetahui distribusi tekanan udara sekitar permukaan benda tersebut serta menetapkan gaya dan momen yang dibangkitkannya.

 

Jika kita melihat sejarah, bisa dikatakan ada tiga periode sejarah berkenaan dengan perkembangan aerodinamika ini, periode pertama dimulai dari aerodinamika pada kapal tahun 1588, di mana ketika itu kapal dari spanyol memiliki ukuran yang besar dan memiliki massa yang besar, sebaliknya kapal kapal inggris memiliki ukuran yang kecil dan memiliki massa yang kecil juga. Pada periode kedua pada tahun 1901 Wilbur dan Orville wright mendisain glider yang desain aerofoil sayapnya berdasarkan data data aerodinamika yang diterbitkan pada tahun 1890 oleh Otto Lilienthal dan Samuel Pierpont Langley, sayangnya desain tersebut tidak membuahkan hasil alias gagal, pada tahun yang sama yaitu 1901 wright merancang sebuah wind tunnel yang memiliki panjang 6 feet dan luas penampang 16 inchi persegi kemudian lebih dari 200 bentuk aerofoil dan sayap yang berbeda diuji atau dites dalam wind tunnel tersebut akhirnya diperoleh data data aerodinamika. Berdasarkan data data tersebut wright mendesain kembali glidernya yang baru pada tahun 1902, aerofoilnya lebih efisien dan membuahkan hasil. Sejak saat itu terjadi perkembangan yang amat pesat di dunia penerbangan terutama dari segi aerodinamikanya. Perioda selanjutnya yaitu perioda ketiga mengenai perkembangan roket dan penerbangan ruang angkasa, penerbangan high speed atau supersonik menjadi pembicaraan yang hangat dalam aerodinamika setelah perang dunia kedua, saat itu aerodinamika sudah tidak dipandang sebelah mata lagi dalam artian sudah dihargai dalam membuat berbagai bentuk benda agar benda tersebut memiliki drag yang kecil. Pada tahun 1953 bom hidrogen diledakkan oleh amerika lalu dikembangkanlah ICBMs (Intercontinental Balistic Missile), ICBMs tersebut didesain untuk bisa melewati luar atmosfer yang memiliki kecepatan 20.000 sampai dengan 22.000 ft/s, karena kecepatan tersebut maka timbullah masalah baru dalam aerodinamika yaitu temperatur. Agar panas yang ditimbulkan seminimal mungkin, kita harus membuat alirannya laminer karena aliran yang laminer akan sedikit menimbulkan panas jika dibandingkan dengan aliran yang turbulen. Permasalah heat aerodinamic ditanggulangi oleh H Julian Allen, dia memperkenalka n konsep blunt reentry body. Pada saat memasuki atmosfer vehicles memiliki energi kinetik yang besar sebab kecepatannya sangat tinggi begitu pula dengan energi potensialnya karena ketinggiannya bertambah menjadi lebih tinggi dibandingkan ketika pada saat di permukaan bumi, pada saat sampai dipermukaan bumi vehicles memiliki energi kinetik yang cenderung kecil dan energi potensialnya nol, energinya hilang dan berubah menjadi panas pada badan/body dan panas udara disekitar body. Shock wave dan hidung pesawat membuat panas aliran udara disekeliling pesawat pada saat yang sama badan pesawat mengalami gesekan yang hebat antara boundary layer dengan permukaan sehingga menimbulkan panas. Allen berpendapat jika energi masuk atmosfer yang besar itu bisa dibuang dalam aliran udara maka panas sisa yang tidak begitu besar ini bisa diserap oleh pesawat itu sendiri, sedangkan cara untuk membuat yang panas adalah udara disekeliling pesawat yaitu dengan membuat shockwave yang kuat, misalnya dengan ujung yang tumpul, sehingga shock wave dapat membuat panas udara disekeliling pesawat.

 

Perbedaan antara padat, cair dan gas jika ditinjau dari keadaan fisik. Zat padat jika dimasukkan kedalam ruangan tertutup maka bentuknya tetap tidak berubah, zat cair jika dimasukkan kedalam ruangan tertutup maka bentuknya akan berubah sesuai dengan bentuk tempatnya, sedangkan gas jika dimasukkan kedalam ruangan tertutup akan memenuhi ruangan. Perbedaan antara padat dan fluida (gas dan cair) jika ditinjau dari tegangan dan deformasi, zat padat jika diberi gaya tangensial pada permukaannya maka akan mengalami deformasi yang terbatas, jika fluida dikenakan gaya geser maka fluida itu akan berdeformasi terus menerus, dan tegangan gesernya atau shear stressnya sebanding dengan perubahan deformasi rata rata. Selanjutnya perbedaan padat, cair dan gas jika ditinjau dari atom atom dan molekul molekul yang menyusunnya, zat padat molekul molekulnya rapat dan bentuk struktur geometri dari elektron adalah struktur geometri padat, liquid atau cair ruang antar molekulnya besar dan walaupun gaya antar molekul masih kuat tetapi masih memungkinkan pergeseran molekul, sedangkan gas jarak antara molekul cenderung lebih jauh sehingga gaya antar molekulnya kecil menyebabkan pergerakan molekulnya bergerak dengan bebas. Dinamika fluida merupakan ilmu yang mempelajari dinamika dari fluida dan gas. Dinamika fluida terbagi menjadi tiga bagian yaitu hidrodinamika, gasdinamika, dan aerodinamika. Hidrodinamika merupakan ilmu yang mempelajari dinamika aliran air atau zat cair, gasdinamika aliran gas sedangkan aerodinamika mempelajari dinamika aliran udara atau aliran udara sekitar benda. Aerodinamika merupakan ilmu terapan yang banyak digunakan dalam penerapan plastik. Pada buku fundamental of aerodynamics ini kita dapat menentukan pergerakan aliran yang melalui pipa, untuk nomor 1 merupakan aplikasi dari external aerodinamik sedangkan nomor dua merupakan aplikasi dari internal aerodinamika.

 

Walau kelihatannya gaya gaya yang bekerja pada pesawat terlihat sangat kompleks tetapi gaya gaya tersebut dapat dibagi menjadi 2, yaitu distribusi tekanan/ tegangan normal pada permukaan badan dan yang kedua tegangan geser pada permukaan badan. Dari kedua gaya tersebut menyebabkan resultan gaya aerodinamik R dan momen aerodinamik M.

 

Buckingham Pi merupakan metode dalam mereduksi bilangan peubah dimensional ke dalam bilangan yang lebih kecil dari kelompok kelompok dimensional. Metode ini memungkinkan ditemukannya pi pi dalam urutan yang diinginkan tanpa melakukan sortir terhadap pangkat bebas

 

 

== Roket ==

* Hidung (Nose), Bagian paling depan yang biasanya diisi hulu ledak muatan ilmiah atau peralatan indra/kendali

* Tabung silindris (cylinder), Badan utama roket yang biasanya diisi bahan bakar dan peralatan bakarnya