Instrumen dan Unsur Dasar Navigasi Penerbangan
Instrumen secara mekanis mengukur
berbagai unsur dengan ketepatan yang bervariasi, dan oleh karenanya selalu ada
perhitungan koreksi atau toleransi terhadap angka penunjukan instrumen,
kemudian diterjemahkan agar memperoleh hasil akhir yang mendekati akurat.
a. Arah
Informasi arah diperlukan untuk
bernavigasi. Informasi tersebut dapat diperoleh dari gaya magnit bumi dengan
menggunakan alat kompas. Sistem kompas adalah mendeteksi dan mengubah energi
dari gaya magnit bumi ke indikator. Pada awalnya kompas bekerja secara
independen dan tidak dipengaruhi sistem kelistrikan pesawat terbang, namun
dewasa ini kompas dihubungkan
dengan sistem kelistrikan untuk mengubah penunjukan menjadi arah (hidung)
pesawat terbang.
Kompas magnit adalah instrumen yang
menunjukkan arah pada bidang horisontal mengacu kepada komponen horisontal dari
medan magnit bumi. Magnit bumi ini merupakan kombinasi dengan medan magnit lain
di sekitar kompas. Medan magnit sekunder ini disebabkan oleh adanya benda logam
yang bermagnit. (lihat kompas magnit pada gambar 1 di bawah ini).
 | |
| Mekanisme Kompas Magnit (kiri) dan Indikator Kompas Magnit (kanan) |
b. Ketinggian
Altimetri adalah istilah yang
digunakan dalam membahas tentang altimeter yaitu alat pengukur ketinggian
pesawat terbang (dari kata alto yang artinya tinggi dan meter
yaitu alat pengukur). Altimeter pada hakikatnya adalah barometer tanpa zat cair
(aneroid). Perbedaannya adalah terletak pada skalanya. Jika barometer
skalanya menyatakan angka satuan tekanan dalam hPa atau inci maka skala pada
altimeter menyatakan angka satuan ketinggian dalam kaki (feet).
Altimeter akan menunjukkan angka yang
tepat jika kondisi udara sesuai atau sama dengan tekanan atmosfir standar.
Altimeter mempunyai skala besar mulai dari 0 sampai 9. Altimeter mempunyai tiga
buah jarum (mulai dari yang paling bawah) masing-masing terpendek dan gemuk
yang menyatakan angka puluhan ribu, jarum sedang yang menyatakan angka ribuan
dan jarum terpanjang dan langsing yang menyatakan angka ratusan. Sebagai contoh
jika jarum terpendek menunjuk ke angka 2, jarum sedang ke angka 4 dan jarum panjang
menunjuk ke angka 5 berarti ketinggian pesawat terbang adalah 20.000 kaki +
4.000 kaki + 500 kaki = 24.500 kaki atau flight level 245 (istilah flight level
atau FL adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan ketinggian pesawat
terbang dari tekanan standar yang besarannya adalah ratusan kaki. Jadi misalnya
ketinggian pesawat terbang 15.000 kaki di atas tekanan standar dinyatakan
sebagai FL 150).
 |
| Indikator Altimater |
Di bagian permukaan altimeter (biasanya terletak di
sebelah kanan seperti letak penanggalan pada arloji tangan) terdapat jendela
kecil di mana terdapat 4 angka kecil (menunjuk tekanan atmosfir dalam
pembulatan hectoPascal) yang menunjukkan tekanan atmosfir yang dikehendaki.
Angka ini dapat diputar (disetel) menggunakan tombol ulir di bagian pojok bawah
altimeter.
Bila tombol ulir diputar, angka di
jendela kecil akan berubah dan jarum akan berputar pula (seperti halnya arloji
tangan). Atau sebaliknya apabila tombol ulir tidak disentuh tetapi pesawat
terbang bergerak naik (berarti tekanan atmosfir berubah menjadi lebih kecil)
maka jarum altimeter akan bergerak pula searah jarum jam sesuai dengan
perubahan ketinggian. Misalnya pesawat terbang sedang parkir di bandar udara
yang mempunyai tekanan bandar udara (QFE) 1008 hPa, kemudian angka di jendela
kecil disetel ke angka 1008 maka ketiga jarum akan menunjuk ke angka 0 (nol).
Jika angka di jendela disetel ke angka tekanan permukaan laut rata-rata (QNH)
misalnya saja 1011 maka jarum akan bergerak searah dengan jarum jam dan akan
menunjukkan ketinggian bandar udara di atas permukaan laut rata-rata (elevation)
yaitu 90 kaki {(1011 – 1008) hPa X 30 kaki}. Altimeter pada pesawat terbang
modern atau jenis baru pada umumnya sudah dilengkapi dengan altimeter digital
(tidak menggunakan jarum penunjuk).
Pernyataan ketinggian
pesawat terbang
Ada tiga pernyataan untuk menunjukkan
ketinggian pesawat terbang :
1. Height adalah
ketinggian pesawat terbang di atas ketinggian tekanan bandar udara.
Misalnya tekanan bandar udara (QFE) 1008 hPa dan angka di jendela kecil disetel
pada angka 1008, maka pada saat pesawat terbang masih diparkir di bandar udara
maka altimeter akan menunjukkan angka 0 (nol) kaki. Jika pesawat terbang
mengangkasa maka jarum altimeter akan bergerak searah dengan jarum jam dan
menunjukkan ketinggian pesawat terbang di atas bandar udara tersebut. Misalnya
saja jarum terpendek menunjuk ke angka 1, jarum sedang ke angka 7 dan jarum
terpanjang ke angka 5 maka pesawat terbang berada pada ketinggian 17.500 kaki
di atas ketinggian bandar udara.
 |
| Ketinggian Pesawat Terbang Di atas Ketinggian Bandar Udara (QFE) |
2.
Altitude
adalah
ketinggian pesawat terbang di atas permukaan laut rata-rata (mean sea
level = MSL) . Misalnya tekanan permukaan laut rata-rata (QNH) 1011 hPa dan
angka di jendela kecil disetel 1011, maka pada saat pesawat terbang masih
diparkir di bandar udara maka altimeter akan menunjukkan angka 90 kaki
(ketinggian bandar udara di atas permukaan laut rata-rata atau elevasi). Jika
pesawat terbang mengangkasa maka jarum altimeter akan bergerak searah dengan
jarum jam dan menunjukkan ketinggian pesawat terbang di atas permukaan laut
rata-rata. Misalnya saja jarum terpendek menunjuk ke angka 1, jarum sedang ke angka
8 dan jarum terpanjang ke angka 4 maka pesawat terbang berada pada ketinggian
18.400 kaki di atas permukaan laut rata-rata atau 18.310 kaki di atas
ketinggian bandar udara.
 |
| Ketinggian Pesawat Terbang Di atas Permukaan Laut Rata-Rata (QNH) |
3. Flight level (FL) adalah ketinggian pesawat
terbang di atas garis imajiner yang bertekanan standar 1013 hPa (QNE).
Misalnya angka di jendela kecil disetel 1013 maka pada saat pesawat terbang
masih diparkir di bandar udara maka altimeter akan menunjukkan angka 150 kaki
(ketinggian pesawat terbang di atas garis imajiner yang bertekanan standar).
Jika pesawat terbang mengangkasa maka jarum altimeter akan bergerak searah
dengan jarum jam dan menunjukkan ketinggian pesawat terbang di atas garis
imajiner yang bertekanan standar tersebut. Misalnya saja jarum terpendek menunjuk
ke angka 2, jarum sedang ke angka 4 dan jarum terpanjang ke angka 5 maka
pesawat berada pada ketinggian 24.500 kaki (F245) di atas garis imajiner yang
bertekanan standar atau 24.440 kaki di atas permukaan laut rata atau 24.350
kaki di atas ketinggian bandar udara.
 |
| Ketinggian Pesawat Terbang Di atas Tekanan Standar (QNE) |
c. Suhu udara
Data
suhu udara diperlukan untuk memperoleh perhitungan kecepatan dan ketinggian
pesawat terbang. Suhu udara, kecepatan dan ketinggian pesawat terbang adalah
tiga unsur yang saling terkait dan awak pesawat terbang dan navigator wajib
memahami masing-masing unsur agar hasil perhitungannya akurat. Alat pengukur
suhu di pesawat terbang disebut temperature gauge.
LAPISAN BADAN PESAWAT
TERBANG
 |
| Termometer Gauge |
UDARA LUAR
Alat
tersebut merupakan unit tunggal dan terdiri dari dua jenis logam yang pertama
logam anti karat yang mencuat keluar yang diarahkan ke arus udara di luar badan
pesawat terbang dan kepala (head) yang berisi skala dan jarum penunjuk.
Unsur sensitif pada alat ini terletak pada ujung logam yang dijulurkan ke luar
badan pesawat terbang, dibalut dengan logam mengkilat yang dilapisi anti
radiasi untuk membatasi jumlah panas yang mungkin diserap dari panas yang
dipancarkan matahari.
Dinamakan
unsur dua logam sebab terdiri dari dua batang logam yang berbeda yang disatukan
menggunakan las. Apabila kedua unsur tersebut dipanaskan, salah satu unsur
mengembang lebih cepat dari unsur lainnya yang berbentuk per akan berputar.
Unsur terakhir ini selanjutnya akan memutar jarum penunjuk. Temperature gauge
dapat mengukur suhu antara –60 sampai +50 derajat Celsius.
d. Kecepatan pesawat terbang
Kecepatan pesawat terbang (airspeed)
adalah kecepatan aktual pesawat terbang terhadap masa udara di sekitarnya.
Pengukuran kecepatan pesawat terbang secara akurat diperoleh melalui alat yang disebut
sistem statik-pitot. Sistem ini terdri dari (1) tabung yang dipasang secara
paralel terhadap sumbu longitudinal pesawat terbang di suatu ruang yang bebas
dari golakan udara yang dihasilkan oleh pesawat terbang dan (2)
sumber statik yang menghasilkan tekanan udara yang diam/tenang. Tekanan statik
diperoleh dari tabung pitot-statik tunggal. Tabung statik-pitot biasanya
mempunyai lempeng baffle yang berfungsi untuk mengurangi dan mencegah
adanya air hujan, es dan kotoran masuk ke dalam tabung.
 |
| Struktur Tabung Pitot |
Ada lebih dari satu lobang pengering (drain)
di bagian bawah tabung untuk membuang uap air. Elemen listrik pemanas yang
dipasang dan dikendalikan melalui skakelar (switch) di pesawat untuk
mencegah pembentukan es di dalam tabung. Lobang pengering harus diperiksa
secara periodeik untuk menjamin agar tabung tidak terganggu. Setiap selesai
melakukan penerbangan, lobang tabung pitot harus diselubungi untuk mencegah
kotoran dan uap air masuk ke dalam tabung.
e. Prinsip kerja indikator
kecepatan
Pusat indikator kecepatan adalah
sebuah diafragma yang sensitif terhadap perubahan tekanan (lihat gambar 8 di
halaman 12). Alat tersebut berada di dalam tabung/kotak yang kedap udara dan
dihubungkan dengan sumber tekanan statis. Perbedaan tekanan yang dihasilkan oleh
efek relatif dari terpaan udara dan tekanan statis pada diafragma, menyebabkan
diafragma mengembang atau mengempis. Jika kecepatan pesawat terbang bertambah,
terpaan udara bertambah menyebabkan diafragma mengembang lebih besar. Melalui
tangan mekanis, mengembangnya diafragma disajikan dengan bertambahnya kecepatan
pesawat terbang.
Ada empat jenis kecepatan pesawat
terbang di dalam konteks pengendalian lalu lintas penerbangan yaitu indicated
airspeed (IAS), true airspeed (TAS), Mach number (MN)
dan ground speed (GS). IAS adalah kecepatan
pesawat terbang yang belum terkoreksi yang ditunjukkan oleh alat indikator
kecepatan (kecepatan yang ditunjukkan oleh jarum indikator). Satuan ukuran
kecepatan pesawat terbang bisa dalam kilometer/jam atau knot (nautical mile
perjam). TAS adalah kecepatan aktual pesawat terbang
terhadap udara di sekitarnya yang sudah dikoreksi oleh kesalahan yang
disebabkan oleh kepadatan udara. Hubungan antara IAS dan TAS apabila pesawat
terbang bertahan pada IAS konstan, jika pesawat terbang naik ke atas, TAS akan
bertambah besar, demikian pula sebaliknya, jika TAS konstan makin ke atas IAS
makin berkurang.
Mach number (MN) adalah TAS yang dinyatakan
sebagai suatu bagian dari kecepatan suara. Mach 1 dipengaruhi oleh suhu
udara, makin rendah suhu udara, Mach number makin kecil. Di dalam kondisi
atmosfir standar internasional (international standard atmosphere/ISA),
pada ketinggian permukaan laut rata-rata (MSL) Mach 1 besarnya sekitar 661 knot
TAS, tetapi pada ketinggian FL360 berkurang menjadi 572 knot dan tetap pada
angka tersebut sampai ke ketinggian FL 600 – FL 700. Ground speed secara
sederhana adalah kecepatan aktual di atas permukaan bumi. Kecepatan ini sama
dengan TAS yang telah dikoreksi oleh angin. Di dalam kabin awak pesawat udara terdapat tiga
indikator kecepatan yaitu TAS, MN dan indikator kecepatan maksimum bagi suatu
pesawat terbang.
 |
|
(a) Indikator TAS,
(b) indikator Mach
Number dan
(c) indikator kecepatan
maksimum bagi suatu pesawa terbang
|
Sumber :
Materi Pendidikan dan Pelatihan Teknis
Meteorologi Penerbangan – STPI, Aminarno Budi Pradana. Maret 2011.
0 komentar:
Post a Comment