Konstruksi Badan Pesawat Udara

Pada kapal terbang bermesin tunggal, mesin sering ditempelkan ke bagian depan dari body (fuselage). Disana terdapat pemisah penahan api antara ekor mesin dan kokpit atau kabin untuk melindungi pilot dan penumpang dari kecelakaan terhadap api mesin. Pemisah ini disebut firewall dan pada umunya terbuat dari material tahan panas seperti stainless steel (baja anti karat). Yang dimaksud dengan fuselage adalah kabin dan atau kokpit, yang berisi kursi untuk penumpangnya dan pengendali pesawat. Sebagai tambahan, fuselage juga bisa terdiri dari ruang kargo dan titik-titik penghubung bagi komponen utama pesawat yang lainya. Beberapa pesawat menggunakan strutur open truss. Fuselage dengan tipe open truss terbentuk dari tabung baja atau alumunium. Kekuatan dan kepadatan di dapat dari pengelasan tabung-tabung secara bersama yang membentuk bagian segitiga yang disebut trussses.

Jenis-Jenis Konstruksi Badan Pesawat Udara

a.    Geodetic Construction

Prinsip utama konstruksi geodetic adalah permukaan kurva, lingkaran besarnya adalah jarak terpendek antara dua titik konstruksinya bisa digunakan kayu atau logam. Problem pembuatanya adalah begitu banyak bagian-bagian kecil dan kayu atau logam disatukan dan juga kesulitan dalam inspeksi.

*anyaman steel (rangka)

*low strength to weight ratio

b.    Pratt Truss Construction

Konstruksti ini digunakan pada awai-awai pembuatan dari frame kayu yang selanjutnya dari tabung logam. Tipe framenya ialah kayu segiempat atau pipa baja.

c.    Warren Truss

Konstruksi dari Warren Truss m,pembuat bentuk sarang dengan batang-batang longerons, juga batang diagonal dan vertikal. Untuk mengurangi berat maka pesawat kecil menggunakan tabung alumunium alloy yang di rivet atau di sekrup menjadi satu bagian dengan bagian yang berhadapan membentuk kerangka. Ciri-ciri ari konstruksi warren truss adalah longerons dan juga bagian jaringan vertikal dan diagonal (vertical and diagonal web members) untuk mengurangi beratnya, pada umumnya kapal terbang kecil menggunakan pipa dari campuran alumunium, yang dapat diikat atau dikencangkan menjadi satu bagian dengan yang lainya. Setelah teknologi berkembang, perancang pesawat mulai melapisi batang-batang truss untuk membuat pesawat lebih streamline, dan meningkatkan kerja. Awalnya dengan menggunakan kain fabric, yang dapat membengkokkan logam yang ringan seperti alumunium. Dalam beberapa keadaan, kulit luar dapat mendukung semua atau sebagian dari beban yang ditanggung oleh pesawat. Sebagian besar pesawat modern menggunakan struktur kulit yang diketatkan (stressed) yang dikenal dengan nama konstruksi monocoque atau semi-monocoque.

Rancangan monocoque menggunakan kulit (logam) yang diketatkan untu menanggung semua beban (load). Ini adalah struktur yang sangat kuat tapi tidak bisa mentoleransi kerusakan berupa goresan atau penyok (berubah/deformasi). Karakteristik ini dapat dijelaskan dengan menggunakan aleng alumunium tipis minuman ringan. Kita dapat menekan kaleng tersebut dengan kuat tanpa merusak kaleng. Tapi kalau kaleng tersebut sudah penyok sedikit saja, maka akan lebih mudah untuk membengkokanya.

Konstruksi Monocoque

Seiring dengan perkembangan teknologi, desinger peswat udara mulai membungkus bagian-bagian truss untuk meringankan kapan terbang dengan meningkatkan daya gunanya. Awalnya ini dilihat dari tenunan kain, yang pada akhirnya memberikan ide untuk meringankan logam seperti alumunium. Dalam beberapa kasus, lapisan kulit sebelah luar dapat menyangga seluruh bagian utama dari beban penerbangan. Kebanyakan pesawat udara modern menggunakan bentuk dari struktur lempengan alumunium ini yang dikenal dengan struktur monocoque (tipe dari desain kendaraan yang mana badan dan kerangkanya merukapan satu bagian) atau semi monocoque

d.    Monocoque

Desain monocoque menggunakan lempengan alumunium untuk menyangga hampir semua beban yang diberikan. Struktur ini dapat sangat uat tapi tidak dapat mentoleransi penyot atau perubahan bentuk dari permukaan. Untuk mudahnya, sifat ini dapat dicontohkan dengan kaleng alumunium tipis. Anda dapat memberikan tekanan yang sangat kuat pada bagian bawah dari kaleng tanpa menyebabkan kerusakan. Bagaimanapun juga, jika sisi dari bagian bawah kaleng penyot meski hanya sedikit, kaleng tersebut akan sangat mudah terjatuh. Konstruksi monocoque sejatinya terdiri dari lempengan kulit (skin), kerangka (formers), dan sekat (bulkheads). Bagian utama dan sekat memberikan bentuk dari fuselage.

Dikarenakan tidak adanya penjepit, lempengan kulit harus cukup kuat untuk menjaga kekuatan dari fuselage. Oleh sebab itu, permasalahan berarti yang terlibat dalam konstruksi monocoque adalah menjaga kekuatan yang cukup pada saat mempertahankan berat dalam limit yang diperbolehkan. Dikarenakan keterbatasan dari desain monocoque, struktur semi monocoque banyak digunakan pada pesawat udara saat ini. Konstruksi monocoque yang sebenarnya terdiri dari kulit, former (pembentuk) dan bulkhead (penahan). Former dan bulkhead memberikan bentuk pada fuselage. Karena tidak ada kerangka maka kulit haruslah cukup kuat untuk menjaga kepadatan / kekuatan fuselage. Jadi, masalah yang cukup penting dalam konstruksi monocoque adalah menjaga konstruksi agar cukup kuat sementara berat juga harus diperhatikan agar tidak melebihi batasan. Karena batasan inilah maka struktur semi monocoque digunakan di banyak pesawat kini.

e.    Semi-Monocoque

Sistem semi-monocoque menggunakan sub-struktur dimana kulit pesawat ditempelkan. Sub strutur ini, yang terdiri ari bulkhead dan atau former terbuat dari berbagai ukuran dan kerangka, memperkuat kulit pesawat dengan menyerap sebagian dari gaya dan beban fuselage. Bagian utama dari fuselage juga termasuk titi sambungan sayap dengan sebuah firewall.

Sistem semi-monocoque menggunakan sub-struktur di tempat lempengan kulit ditempelkan. Sub-struktur yang terdiri dari jeruji (stringers) dan sekat dan atau kerangka (bulkhead dan atau formers) dalam berbagai ukuran, memperkuat lempengan kulit dengan manahan sebagian tekanan pembengkokan dari badan utama (fuselage). Bagian utama dari badan pesawat (fuselage) juga meliputi titik penempelan sayap (wing attachment points) dan penahan api (firewall)

Fuselage structure vertical member:

·         Bulkhead

·         Former

·         Frame

·         Ring

Fuselage structure longitudinal member:

·         Longeron (menahan beban bending)

·         Stringer (memperkuat skin terhadap adanya friction load&skin attachment)

Pada pesawat bermesin tunggal, mesinya biasanya disambungkan di depan fuselage. Ada pembatas tahan api di antara bagian belakang mesin dengan kokpit atau kabin untuk melindungi penerbang dan penumpangnya dari api akibat kecelakaan. Pembatas inilah yang disebut dengan firewall dan biasanya dibuat dari material tahan panas seperti baja