Sayap

Sayap atau kepak adalah alat yang digunakan sebagai pembangkit gaya aerodinamika untuk mengontrol gerakan benda sewaktu berada pada medium fluida, baik gas (terutama udara) maupun zat cair.

Bentuk sayap dari sebuah KC-10 Extender.

Sebuah angsa sedang mengembangkan sayapnya.

Sayap bisa dijumpai pada hewan di semua jenis burung, kebanyakan serangga, beberapa mamalia), ataupun juga dunia penerbangan.

Sayap pesawat

Sayap (pesawat) adalah airfoil yang disambungkan di masing-masing sisi fuselage dan merupakan permukaan yang mengangkat pesawat di udara. Terdapat berbagai macam rancangan sayap, ukuran dan bentuk yang digunakan oleh pabrik pesawat. Setiap rancangan sayap memenuhi kebutuhan dari kinerja yang diharapkan untuk rancangan pesawat tertentu.

Wing merupakan bagian terpenting dari suatu pesawat, karena wing menghasilkan lift (gaya angkat) ketika bergerak terhadap aliran udara karena bentuknya yang airfoil. Selain sebagai penghasil gaya angkat, pada kebanyakan pesawat saat ini juga sebagai fuel tank (tempat bahan bakar) dan tempat bergantungnya engine.

Sebelum mempelajari wing dan apa saja yang terdapat pada wing, mari kita pahami dulu dalam bentuk gambar:

• Leading edge; merupakan bagian depan dari wing yang pertama terkena aliran udara. Pada pesawat-pesawat besar umumnya di leading edge juga terdapat leading edge flap.
• Trailing edge; merupakan bagian belakang dari wing, di mana terdapat aileron, aileron tab, dan flap.
• Wing root; merupakan bagian wing yang melekat pada fuselage.
• Wing tip; merupakan bagian wing yang paling jauh dengan fuselage atau bagian paling ujung dari wing. Pada wing tip biasanya terdapat tambahan berupa winglet atau wing tip tank pada jenis pesawat tertentu.

Pada pesawat-pesawat kecil wing umumnya hanya dilengkapi dengan aileron, spoiler dan flap. Hal itu dinilai cukup karena beban kerja pilot dan mekanismenya pun tidak terlalu berat.

Namun lain halnya dengan pesawat besar, tanpa adanya bidang-bidang kendali tambahan akan menjadikan pesawat uncontrollable atau sulit sekali bahkan mungkin mustahil untuk dikendalikan.

Control surface

• Winglet, merupakan bidang tambahan pada pesawat-pesawat tertentu untuk mengurangi terjadinya turbulensi pada wingtip.
• Low-speed aileron, sebagai kemudi gerak bank dan roll dalam kondisi gerakan pesawat yang lambat atau dalam kondisi terbang di mana hanya dibutuhkan sedikit bank.
• High-speed aileron, aileron ini digunakan dalam kondisi di mana memerlukan respon gerak yang cepat dari aileron terhadap pergerakan bank pesawat.
• Flap track fairing, adalah batang/fairing yang dipasang untuk jalan atau track dari flap agar ketika flap itu dikeluarkan maka akan mengikuti tracknya.
• Kruger flaps, yaitu flap yang tereletak pada leading edge, yang fungsinya sebagai penambah luas sayap dan memperbesar lift namun juga sekaligus memperbesar drag.
• Slats, merupakan flap yang terletak di leading adge dengan fungsi yang sama.
• Three slotted inner flap, flap yang letaknya mendekati wing root.
• Three slotted outer flap, flap yang letaknya mendekati wing tip.
• Spoilers, fungsinya ialah untuk merusak lift, dalam artian digunakan biasanya pada saat setelah landing untuk mengurangi lift.
• Spoilers-air brakes, yaitu spoiler yang berfungsi mengurangi lift dan memperbesar drag sehingga pesawat seperti di rem karena gerak pesawat tertahan oleh drag yang dihasilkan

Sayap dapat dipasang di posisi atas, tengah atau bawah dari fuselage. Rancangan ini disebut high-, mid- dan low-wing. Jumlah sayap juga berbeda-beda. Pesawat terbang dengan satu set sayap disebut monoplane, sedangkan pesawat terbang dengan dua set sayap disebut biplane.

Monoplane dan biplane

Banyak pesawat dengan sayap di atas (high-wing) mempunyai tiang penahan di luar atau disebut dengan wing-strut yang menyerap beban penerbangan dan pendaratan dari strut ke struktur fuselage. Karena biasanya wing-strut ini tersambung di tengah sayap, tipe struktur sayap ini disebut semi-cantilever. Beberapa high-wing dan sebagian besar low-wing mempunyai rancangan full-cantilever yang dirancang untuk menahan beban tanpa tambahan strut di luarnya. Struktur utama dari bagian sayap adalah spar, rib dan stringer. Semua itu kemudian diperkuat oleh truss, I-beam, tabung atau perangkat lain termasuk kulit pesawat. Rib menentukan bentuk dan ketebalan dari sayap (airfoil). Pada sebagian besar pesawat modern, tanki bahan bakar biasanya adalah bagian dari struktur sayap atau tangki yang fleksibel yang dipasang di dalam sayap.

Komponen sayap

Di sisi belakang atau trailing edge dari sayap, ada 2 tipe permukaan pengendali (control surface) yang disebut aileron dan flap. Aileron (kemudi guling) biasanya dimulai dari tengah-tengah sayap ke ujung luar sayap (wingtip) dan bekerja dengan gerakan yang berlawanan untuk membuat gaya aerodinamis yang membuat pesawat untuk berguling ke kiri atau ke kanan. Sedangkan flap biasanya dari dekat fuselage ke arah luar sampai tengah-tengah sayap. Flap biasanya sama rata dengan permukaan sayap pada waktu pesawat sedang menjelajah. Pada waktu diturunkan, flap bergerak dengan arah yang sama ke bawah untuk menambah gaya angkat sayap pada waktu lepas landas dan mendarat.

Pranala luar

• How Wings Work - Holger Babinsky Physics Education 2003
• "Physics of flight - revisited" Weltner and Ingelman-Sundberg Diarsipkan 2011-07-19 di Wayback Machine.
• How Airplanes Fly: A Physical Description of Lift
• Demystifying the Science of Flight - Audio segment on NPR's Talk of the Nation Science Friday
• NASA's explanations and simulations
• Flight of the StyroHawk wing
• See How It Flies
• http://www.youtube.com/ How It's Made Aircraft Wings