< Previous 19 square inch) dan bila kita masukkan air raksa (mercury/Hg) seberat 14,7 lbs kedalam tabung dengan penampang satu inci persegi maka air raksa tersebut (By. Hg =13,6) akan mencapai ketinggian 29,92 inci atau 76 cm, seperti terlihat pada gambar . Dari sinilah didapatkan satuan tekanan dengan menggunakan tinggi air raksa. Satuan satuan tekanan tersebut yaitu 29,92 in Hg atau 76 cm atau sama dengan 1013,25 ml pada rata-rata permukaan laut. Jadi tekanan atmosfir menggunakan satuan-satuan sebagai berikut :pounds per-square inch, inches of merqury dan millibars. Tekanan udara akan selalu berubah-ubah pada setiap waktu, hal ini mungkin dipengaruhi oleh perubahan suhu ataupun kepadatan (density) udara. Harga tekanan, suhu dan density yang berubah-ubah tersebut akan mempersukar dalam menghitung ketinggian (altitude), kecepatan di udara (air speed) dan kecepatan perubahan ketinggian (rate of altitude) dari suatu pesawat terbang. Untuk mengatasi persoalan ini maka oleh I.C.A.N. (International Commission for Aerial Navigation) dibuatlah suatu standar atmosfir atau dikenal dengan I.C.A.N atmosfir I.C.A.N atmosfir sebagai berikut: Tekanan atmosfir rata-rata pada permukaan laut sama dengan 1013,25 m.h. atau 29.921 in. Hg. Suhu rata-rata pada permukaan laut + 15°C (59°F). Suhu udara berkurang 1,98°C tiap naik 1000 feet, dari + 15°C (sea level) sampai - 56,5°C (69,7°F) pada ketinggian 36.089 feet. Di atas ketinggian tersebut suhu tetap (- 56,5°C). Tekanan, suhu dan kepadatan di dalam Atmosfir standar dapat dilihat pada Tabel ALTITUDE STANDARD PRESSURE (MILLIBARS) STANDARD PRESSURE (INCHES OF MERCURY) STANDARD DENSITY (LBS/ CC FT) STANDARD TEMPERATURE (OC) Sea level 1013.2 29.92 0.076 15.0 1000 977.2 28.86 0.074 13.0 2000 942.1 27.82 0.072 11.00 3000 908.1 26.82 0.070 9.1 4000 875.1 25.84 0.068 7.1 5000 843.1 24.90 0.066 5.1 6000 812.0 23.98 0.064 3.1 7000 781.8 23.09 0.062 1.1 8000 752.6 22.22 0.060 -0.8 9000 724.3 21.39 0.058 -2.8 10000 696.8 20.58 0.056 -4.8 11000 670.2 19.79 0.055 -6.8 12000 644.4 19.03 0.053 -8.8 13000 619.4 18.29 0.051 -10.8 14000 595.2 17.58 0.050 -12.7 20 15000 571.8 16.89 0.048 -14.7 16000 549.2 16.22 0.047 -16.7 17000 527.2 15.57 0.045 -18.7 18000 506.0 14.94 0.044 -20.7 19000 485.5 14.34 0.042 -22.6 20000 465.6 13.75 0.041 -24.6 22000 427.9 12.64 0.035 -28.6 24000 392.7 11.60 0.035 -32.5 26000 359.9 10.63 0.033 -36.5 28000 329.3 9.72 0.031 -40.5 30000 300.9 8.89 0.029 -44.4 32000 274.5 8.11 0.027 -48.4 34000 250.0 7.38 0.025 -52.4 Tabel : Atmospheric Pressure and Barometer Readings at Different Altitudes c. Rangkuman 21 d. Tugas 1) Apa yang dimaksud dengan atmosfer 2) Sebutkan susunan dari atmosfir bumi 3) Jelaskan karakteristik troposfer Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa Troposfer adalah Lapisan yang paling terendah, Dalam lapisan ini kehidupan terlindung dari sengatan radiasi yang dipancarkan oleh benda-benda langit lain. lapisan ini adalah yang paling tipis (kurang lebih 15 kilometer dari permukaan tanah). Suhu udara pada permukaan air laut sekitar 27 derajat Celsius, dan semakin naik ke atas, suhu semakin turun. Dan setiap kenaikan 100m suhu berkurang 0,61 derajat Celsius . Pada lapisan ini terjadi peristiwa cuaca seperti hujan, angin, musim salju, kemarau, dsb. Stratosfer adalah dimulai dari ketinggian sekitar 11 km. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin yaitu − 70oF atau sekitar − 57oC. Pada lapisan ini angin yang sangat kencang terjadi dengan pola aliran yang tertentu.Disini juga tempat terbangnya pesawat Mesosfer adalah dimulai dari 40km diatas permukaan bumi terdapat lapisan transisi menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika ketinggian bertambah, sampai menjadi sekitar − 143oC di dekat bagian atas dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km diatas permukaan bumi. Thermosfer dimulai pada ketinggian sekitar 81 km. Dinamai termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini yaitu sekitar 1982oC. Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi sinar ultra violet. Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama ionosfer, yang dapat memantulkan gelombang radio Eksosfer adalah lapsan bumi yang terletak paling luar. Adanya refleksi cahaya matahari yang dipantulka n oleh partikel debu meteoritik. Cahaya matahari yang dipantulkan tersebut juga disebut sebagai cahaya Zodiakal I.C.A.N atmosfir sebagai berikut: Tekanan atmosfir rata-rata pada permukaan laut sama dengan 1013,25 m.h. 22 4) Jelaskan suhu dan tekanan pada permukaan laut e. Tes formatif 1) Sebutkan komposisi gas yang terkandung dalam atmosfir bumi 2) 50o C =…… oF = ……..oR 3) Jelaskan tentang standar ICAN atmosfer f. Kunci jawaban tes formatif 1) Komposisi gasyang terkandung dalam atmosfer adalah Nitrogen (78.17%) Oksigen (20.97%), Argon (0.9%), Karbondioksida( 0.0357%), Uap Air, Gas Lainnya. 2) 50o C = 122 oF = 40oR 3) I.C.A.N. (International Commission for Aerial Navigation) adalah suatu standar atmosfir atau dikenal dengan I.C.A.N atmosfir yang berisi : Tekanan atmosfir rata-rata pada permukaan laut sama dengan 1013,25 m.h. atau 29.921 in. Hg. Suhu rata-rata pada permukaan laut + 15°C (59°F). Suhu udara berkurang 1,98°C tiap naik 1000 feet, dari + 15°C (sea level) sampai - 56,5°C (69,7°F) pada ketinggian 36.089 feet. Di atas ketinggian tersebut suhu tetap (- 56,5°C 23 2. Pembelajaran Kedua a. Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, siswa dapat : Menyebutkan komponen-komponen pitot static system Menjelaskan tekanan statis dan tekanan dinamis Menjelaskan fungsi komponen-komponen pitot static system Menjelaskan fungsi pemanas pada pitot head Menggambarkan Rankagkaian pemanas pitot head b. Uraian materi Pitot static system adalah salah satu system yang akan selalu bagian dari suatu pesawat udara, mulai dari pesawat yang sederhana (kecil) sampai pesawat yang besar atau modern. Pengertian akan dasar-dasar bekerjanya system ini sangat penting untuk seorang ahli teknik pesawat udara, terutama dalam mencari sebab-sebab kerusakan yang terjadi pada system ini. Kekurang mengertian akan cara-cara bekerja dari pitot static system akan dapat mengakibatkan kesulitan dalam melakukan perawatan atau perbaikan. Sistem pitot static terdiri dari : Pitot tube Static vent Altimeter Air Speed Indicator Vertical Speed Indicator Machmeter ( untuk pesawat supersonic ) PITOT STATIC SYSTEM 24 Gambar Menunjukan diagram dari suatu dasar system pitot static, pitot static tube dihubungkan dengan air speed indicator, altimeter, vertical speed indicator oleh pitot line dan static line yang dilengkapi dengan drain yang berfungsi untuk membuang kotoran yang ada pada pitot line maupun static line. 1. Pitot head atau Pitot Tube Kata pitot berasal dari penemunya seorang berkebangsaan perancis yang bernama Henry Pitot. Pitot tube disebut juga pitot head atau pressure head, jenis-jenis tekanan yang ada pada pitot head adalah pitot pressure dan static pressure. Pitot pressure : disebut juga tekanan dinamis/ dinamis pressure, ram pressure, impact pressure yaitu tekanan udara pada suatu bidang yang disebabkan oleh bergeraknya bidang tersebut diudara. Static pressure : tekanan udara pada ruang terbuka Pada gambar Merupakan gambar konstruksi dalam pitot head, dimana terdapat lobang dibagian depan dengan menghadap langsung arah aliran udara yang akan menghasilkan tekanan dinamis/ pitot pressure, dan lobang static yaitu lobang yang akan menghasilkan tekanan static, lobang ini berada dibagian samping dari pada pitot head, dan tidak menghadap langsung arah aliran udara. Pitot head dilengkapi pula dengan alat pemanas (heating element) yang berfungsi untuk menghilangkan es disekeliling pitot head sehingga lobang-lobang yang ada tidak tertutup es, gambar adalah bentuk dari pitot head , bentuk pitot head ini disesuaikan dengan dimana pitot head tersebut akan dipasang. 2. Static Vents. Bila tekanan statis (static pressure) atau tekanan atmosfir (atmospheric pressure) didapat melalui lobang-lobang statis (static hole) pada pitot head maka akan ada udara dengan tekanan dinamis yang masuk melalui lobang-lobang tersebut yang tetunya mengakibatkan kesalahan-kesalahan dalam pengukuran karena tidak murninya tekanan Gambar Konstruksi pitot head 25 statis. Hal ini dapat terlihat pada gambar , menunjukkan lokasi static vent pada pesawat , Static vent pada gambar tersebut umumnya berbentuk "metal vent plate ". Sebelum terbang maka penerbang harus memeriksa static vent.Lobang ini harus selalu terbuka. Bila karena sesuatu hal lobang statis atau saluran-saluran statis (static line) tertutup atau tersumbat pada waktu pesawat sedang terbang (hal ini ditandai dengan tidak berfungsi altimeter dan vertical speed indicator) maka penerbang dapat memilih sumber tekanan statis cadangan (alternate static source), seperti yang dapat dilihat pada gambar . Dalam pesawat misalnya cabin penumpang yang tidak pressurized juga dilengkapi dengan knob perubah (selector valve) yang diletakkan pada kokpit. Sistem cadangan ini menimbulkan kesalahan-kesalahan yang lebih besar dari yang normal Disebabkan karena tekanan di dalam pesawat lebih rendah dari tekanan atmosfir, karena venturi effect dari bentuk pesawat. Tekanan statis cadangan (emergency static system) ini digunakan jika static vent tersumbat karena pembentukan es. Untuk menghindari hal tersebut maka static holes tidak lagi berada pada pitot head melainkan dipisahkan dan umumnya berada disamping tubuh pesawat (fuselage) static holes yang demikian cara penempatannya lazim disebut static vent..Cara untuk memperoleh tekanan atmosfir dengan meuggunakan static vent jauh lebih baik hasilnya dibandingkan menggunakan pitot head. Pada pesawat-pesawat kecil/ringan static vent dibuat sangat sederhana yaitu membuat lobang-lobang pada sisi samping (fuselage skin) dari tubuh pesawat 3. Sistem Pemanas pada pitot head Pitot head dilengkapi dengan alat pemanas yang terbuat dari elemen pemanas yang diletakan dibagian dalam dari pitot head. Gunanya untuk mencegah tertutupnya lobang-lobang pipa pitot akibat adanya es gambar Adalah jenis dari pitot heater light and relay. Cara kerja rangkaian : bila control swtch di “ON” kan maka arus akan mengalir ke heater melalui coil akibatnya relay akan bekerja sehingga lampu indicator akan menyala, bila heater bekerja normal maka lampu warna amber (abu-abu) yang menyala, dan bilaheater Gambar 26 tidak bekerja secara normal atau rusak maka lampu warna merah yang menyala. Untuk pesawat yang lebih besar dengan performa tinggi , system pitot staticnya akan lebih rumit seperti ini : Schematic of a typical pitot-static system on a pressurized multiengine aircraft. Air Data Computers (ADC) and Digital Air Data Computers (DADC) 27 Pesawat yang sering beroperasi pada ketinggian sangat tinggi di mana suhu bisa melebihi 50 ° F di bawah nol .tekanan udara juga berubah pada kecepatan tinggi dan pada ketinggian yang sangat tinggi. Aliran udara di sekitar badan pesawat akan berubah, sehingga tekanan statis yang masuk akan sulit dan tidak konstant .Pilot harus mengimbangi semua faktor suhu udara dan density untuk mendapatkan penunjukan yang akurat dari instrumen . Sementara banyak instrumen analog telah ditambahkan perangkat kompensasi kedalam alat tersebut , penggunaan Air Data Computer ( ADC ) adalah umum untuk tujuan ini pada pesawat hight perfomance . Selain itu pesawat modern menggunakan Digital Air Data Computer ( DADC ) . sensor tekanan udara dikonversi ke nilai-nilai digital yang membuat mereka lebih mudah diolah oleh komputer untuk output informasi yang akurat. Teledyne’s 90004 TAS/Plus air data computer (ADC)computes air data information from the pitot-static pneumaticsystem, aircraft temperature probe, and barometric correctiondevice to help create a clear indication of flight conditions. Pada dasarnya , semua tekanan dan suhu yang ditangkap oleh sensor dimasukkan ke ADC . Unit Analog memanfaatkan transduser untuk mengubah nilai-nilai ini ke besaran listrik dan memanipulasi mereka di berbagai modul yang berisi sirkuit dirancang untuk membuat kompensasi yang tepat untuk digunakan oleh instrumen yang berbeda dan sistem . DADC biasanya menerima data dalam format digital .Sistem yang tidak memiliki output sensor digital akan mengkonversi input menjadi sinyal digital melalui analog-to-digital converter. Konversi dapat berlangsung dalam komputeratau di unit terpisah yang dirancang untuk fungsi ini . Kemudian, semua perhitungan dan kompensasi dilakukan secara digital oleh komputer . Output dari ADC adalah listrik untuk menggerakkan motor servo atau untuk digunakan sebagai input dalam sistem bertekanan , unit kontrol penerbangan , dan sistem lainnya . Output DADC yang didistribusikan ke sistem ini sama dan layar kokpit menggunakan bus data digital . Ada banyak manfaat menggunakan ADC .penyederhanaan jalur pipa pitot - static menciptakan lebih ringan , sederhana , sistem dengan koneksi yang lebih sedikit , sehingga kurang rentan terhadap kebocoran dan lebih mudah untuk mempertahankan . Satu kali perhitungan kompensasi dapat dilakukan di dalam komputer , menghilangkan kebutuhan untuk membangun perangkat kompensasi ke berbagai instrumen individu atau unit sistem menggunakan data udara. DADCs dapat menjalankan jumlah cek untuk memverifikasi masuk akal dari data yang diterima dari sumber apapun pada pesawat. Dengan 28 demikian , kru dapat diberitahu otomatis dari parameter yang luar biasa . Ubah ke sumber data alternatif juga bisa otomatis sehingga dek penerbangan yang akurat dan sistem operasi yang terus menerus dipertahankan. Secara umum, teknologi solid-state lebih handal dan unit modern kecil dan ringan .Gambar menunjukkan skema bagaimana DADC tersambung ke pitot -statis dan sistem pesawat. ADCs receive input from the pitot-static sensing devices and process them for use by numerous aircraft systems Next >