Dinamika fluida komputasi

Dinamika fluida komputasi (CFD) adalah cabang mekanika fluida yang menggunakan analisis numerik dan struktur data untuk menganalisis dan memecahkan masalah yang melibatkan aliran fluida. Komputer digunakan untuk melakukan perhitungan yang diperlukan untuk mensimulasikan aliran fluida aliran bebas, dan interaksi fluida (cairan dan gas) dengan permukaan yang ditentukan oleh kondisi batas. Dengan superkomputer berkecepatan tinggi, solusi yang lebih baik dapat dicapai, dan sering kali diperlukan untuk memecahkan masalah terbesar dan paling kompleks. Penelitian yang sedang berlangsung menghasilkan perangkat lunak yang meningkatkan akurasi dan kecepatan skenario simulasi yang kompleks seperti aliran transonik atau turbulen. Validasi awal perangkat lunak tersebut biasanya dilakukan dengan menggunakan peralatan eksperimental seperti terowongan angin. Selain itu, analisis analitis atau empiris yang telah dilakukan sebelumnya untuk masalah tertentu dapat digunakan sebagai perbandingan. Validasi akhir sering kali dilakukan dengan menggunakan pengujian skala penuh, seperti uji terbang.

CFD diterapkan pada berbagai masalah penelitian dan teknik di banyak bidang studi dan industri, termasuk aerodinamika dan analisis kedirgantaraan, hipersonik, simulasi cuaca, ilmu pengetahuan alam dan teknik lingkungan, desain dan analisis sistem industri, teknik biologi, aliran fluida dan perpindahan panas, analisis mesin dan pembakaran, serta efek visual untuk film dan game.

Latar belakang dan sejarah

Dasar fundamental dari hampir semua masalah CFD adalah persamaan Navier-Stokes, yang mendefinisikan banyak aliran fluida satu fase (gas atau cairan, tetapi tidak keduanya). Persamaan-persamaan ini dapat disederhanakan dengan menghilangkan istilah yang menggambarkan aksi viskos untuk menghasilkan persamaan Euler. Penyederhanaan lebih lanjut, dengan menghilangkan istilah yang menggambarkan vortisitas menghasilkan persamaan potensial penuh. Terakhir, untuk gangguan kecil pada aliran subsonik dan supersonik (bukan transonik atau hipersonik), persamaan-persamaan ini dapat dilinearisasi untuk menghasilkan persamaan potensial yang dilinearisasi.

Secara historis, metode pertama kali dikembangkan untuk menyelesaikan persamaan potensial terlinearisasi. Metode dua dimensi (2D), menggunakan transformasi konformal dari aliran di sekitar silinder ke aliran di sekitar airfoil dikembangkan pada tahun 1930-an.

Salah satu jenis perhitungan paling awal yang menyerupai CFD modern adalah yang dilakukan oleh Lewis Fry Richardson, dalam artian bahwa perhitungan ini menggunakan beda hingga dan membagi ruang fisik dalam sel. Meskipun gagal secara dramatis, perhitungan ini, bersama dengan buku Richardson yang berjudul Weather Prediction by Numerical Process, menjadi dasar bagi CFD modern dan meteorologi numerik. Faktanya, perhitungan CFD awal selama tahun 1940-an menggunakan ENIAC menggunakan metode yang hampir sama dengan yang ada di buku Richardson tahun 1922.

Daya komputer yang tersedia mempercepat pengembangan metode tiga dimensi. Mungkin pekerjaan pertama yang menggunakan komputer untuk memodelkan aliran fluida, seperti yang diatur oleh persamaan Navier-Stokes, dilakukan di Los Alamos National Lab, dalam kelompok T3. Kelompok ini dipimpin oleh Francis H. Harlow, yang secara luas dianggap sebagai salah satu pionir CFD. Dari tahun 1957 hingga akhir 1960-an, kelompok ini mengembangkan berbagai metode numerik untuk mensimulasikan aliran fluida dua dimensi transien, seperti metode partikel-dalam-sel,  metode fluida-dalam-sel, metode fungsi aliran vortisitas,  dan metode penanda-dan-sel. Metode fungsi aliran vortisitas Fromm untuk aliran 2D, transien, dan tak mampu mampat merupakan perlakuan pertama untuk aliran tak mampu mampat yang berkontur kuat di dunia.

Makalah pertama dengan model tiga dimensi diterbitkan oleh John Hess dan A.M.O. Smith dari Douglas Aircraft pada tahun. Metode ini mendiskritkan permukaan geometri dengan panel-panel, yang menyebabkan kelas program ini disebut sebagai Metode Panel. Metode mereka sendiri disederhanakan, karena tidak menyertakan aliran pengangkatan dan oleh karena itu terutama diterapkan pada lambung kapal dan badan pesawat. Kode Panel pengangkatan pertama (A230) dijelaskan dalam sebuah makalah yang ditulis oleh Paul Rubbert dan Gary Saaris dari Boeing Aircraft pada tahun. Seiring berjalannya waktu, Kode Panel tiga dimensi yang lebih canggih dikembangkan di Boeing (PANAIR, A502), Lockheed (Quadpan), Douglas (HESS), McDonnell Aircraft (MACAERO), NASA (PMARC) dan Metode Analitik (WBAERO, USAERO dan VSAERO).

Beberapa (PANAIR, HESS, dan MACAERO) merupakan kode dengan orde yang lebih tinggi, menggunakan distribusi singularitas permukaan dengan orde yang lebih tinggi, sementara yang lain (Quadpan, PMARC, USAERO, dan VSAERO) menggunakan singularitas tunggal pada setiap panel permukaan. Keuntungan dari kode-kode dengan orde yang lebih rendah adalah bahwa kode-kode tersebut berjalan lebih cepat pada komputer-komputer pada masa itu. Saat ini, VSAERO telah berkembang menjadi kode multi-orde dan merupakan program yang paling banyak digunakan di kelas ini. Kode ini telah digunakan dalam pengembangan banyak kapal selam, kapal permukaan, mobil, helikopter, pesawat terbang, dan baru-baru ini turbin angin. Kode kembarannya, USAERO adalah metode panel tidak stabil yang juga telah digunakan untuk memodelkan hal-hal seperti kereta api berkecepatan tinggi dan kapal pesiar balap. Kode PMARC NASA dari versi awal VSAERO dan turunan dari PMARC, yang dinamai CMARC, juga tersedia secara komersial.

Dalam ranah dua dimensi, sejumlah Kode Panel telah dikembangkan untuk analisis dan desain airfoil. Kode-kode tersebut biasanya memiliki analisis lapisan batas yang disertakan, sehingga efek viskos dapat dimodelkan. Richard Eppler mengembangkan kode PROFILE, sebagian dengan dana NASA, yang mulai tersedia pada awal tahun 1980-an. Ini segera diikuti oleh kode XFOIL dari Mark Drela. Baik PROFILE maupun XFOIL menggabungkan kode panel dua dimensi, dengan kode lapisan batas yang digabungkan untuk pekerjaan analisis airfoil. PROFILE menggunakan metode transformasi konformal untuk desain airfoil inversi, sedangkan XFOIL memiliki transformasi konformal dan metode panel inversi untuk desain airfoil.

Langkah peralihan antara Kode Panel dan kode Full Potential adalah kode yang menggunakan persamaan Transonic Small Disturbance. Secara khusus, kode WIBCO tiga dimensi, yang dikembangkan oleh Charlie Boppe dari Grumman Aircraft pada awal tahun 1980-an telah banyak digunakan.

Langkah selanjutnya adalah persamaan Euler, yang menjanjikan solusi yang lebih akurat untuk aliran transonik. Metodologi yang digunakan oleh Jameson dalam kode FLO57 tiga dimensi (1981) digunakan oleh orang lain untuk menghasilkan program-program seperti program TEAM dari Lockheed dan program MGAERO dari IAI / Analytical Methods. MGAERO memiliki keunikan karena merupakan kode mesh kartesian yang terstruktur, sementara kebanyakan kode lainnya menggunakan kisi-kisi yang dipasang pada tubuh yang terstruktur (dengan pengecualian kode CART3D NASA yang sangat sukses, kode SPLITFLOW Lockheed, dan NASCART-GT dari Georgia Tech). Antony Jameson juga mengembangkan kode AIRPLANE tiga dimensi yang menggunakan kisi-misi tetrahedral yang tidak terstruktur.

Dalam ranah dua dimensi, Mark Drela dan Michael Giles, yang saat itu merupakan mahasiswa pascasarjana di MIT, mengembangkan program ISES Euler (sebenarnya sebuah rangkaian program) untuk desain dan analisis airfoil. Kode ini pertama kali tersedia pada tahun 1986 dan telah dikembangkan lebih lanjut untuk mendesain, menganalisis, dan mengoptimalkan airfoil tunggal atau multi-elemen, sebagai program MSES. MSES telah digunakan secara luas di seluruh dunia. Turunan dari MSES, untuk desain dan analisis airfoil dalam sebuah kaskade, adalah MISES, yang dikembangkan oleh Harold Youngren ketika ia menjadi mahasiswa pascasarjana di MIT.

Metodologi
Dalam semua pendekatan ini, prosedur dasar yang sama diikuti.

• Selama pemrosesan awal
  • Geometri dan batas-batas fisik dari masalah dapat ditentukan dengan menggunakan desain berbantuan komputer (CAD). Dari sana, data dapat diproses (dibersihkan) dan volume fluida (atau domain fluida) diekstraksi.
  • Volume yang ditempati oleh fluida dibagi menjadi sel-sel diskrit (mesh). Mesh dapat seragam atau tidak seragam, terstruktur atau tidak terstruktur, yang terdiri dari kombinasi elemen heksahedral, tetrahedral, prismatik, piramida, atau polihedral.
  • Pemodelan fisik didefinisikan - misalnya, persamaan gerak fluida + entalpi + radiasi + konservasi spesies
  • Kondisi batas ditentukan. Hal ini melibatkan penentuan perilaku dan sifat fluida pada semua permukaan yang membatasi domain fluida. Untuk masalah transien, kondisi awal juga ditentukan.
• Simulasi dimulai dan persamaan-persamaan diselesaikan secara iteratif sebagai kondisi tunak atau transien.
• Terakhir, postprocessor digunakan untuk analisis dan visualisasi solusi yang dihasilkan.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Dihedral (aeronautika)

Dalam aeronautika, dihedral adalah sudut antara sayap kiri dan kanan (atau permukaan ekor) pesawat terbang. "Dihedral" juga digunakan untuk menggambarkan efek selip samping pada penggulungan pesawat.

Sudut dihedral adalah sudut ke atas dari horizontal sayap atau bidang ekor pesawat bersayap tetap. "Sudut anhedral" adalah nama yang diberikan untuk sudut dihedral negatif, yaitu ketika ada sudut ke bawah dari horizontal sayap atau bidang ekor pesawat sayap tetap.

Sudut dihedral memiliki pengaruh yang kuat terhadap efek dihedral, yang dinamai sesuai namanya. Efek dihedral adalah jumlah momen guling yang dihasilkan sebanding dengan jumlah sideslip. Efek dihedral merupakan faktor penting dalam stabilitas pesawat pada sumbu roll (mode spiral). Efek ini juga berkaitan dengan sifat osilasi roll Belanda pesawat dan kemampuan manuver pada sumbu roll.

Dihedral longitudinal adalah istilah yang relatif tidak jelas yang terkait dengan sumbu pitch pesawat terbang. Ini adalah sudut antara sumbu pengangkatan nol sayap dan sumbu pengangkatan nol ekor horizontal. Dihedral longitudinal dapat memengaruhi sifat kemampuan kontrol pada sumbu pitch dan sifat osilasi mode phugoid pesawat.

Ketika istilah "dihedral" (dari sebuah pesawat) digunakan dengan sendirinya, biasanya dimaksudkan sebagai "sudut dihedral". Namun, konteksnya dapat menunjukkan bahwa "efek dihedral" adalah makna yang dimaksudkan.

Sudut dihedral vs. efek dihedral

Sudut dihedral adalah sudut ke atas dari horizontal sayap pesawat terbang sayap tetap, atau permukaan nominal-horizontal yang dipasangkan pada pesawat terbang apa pun. Istilah ini juga bisa diterapkan pada sayap burung. Sudut dihedral juga digunakan pada beberapa jenis layang-layang seperti layang-layang kotak. Sayap dengan lebih dari satu perubahan sudut di sepanjang bentang penuh dikatakan sebagai polihedral.

Sudut dihedral memiliki efek stabilisasi yang penting pada benda terbang karena memiliki pengaruh yang kuat pada efek dihedral.

Efek dihedral pesawat terbang adalah momen guling yang dihasilkan dari kendaraan yang memiliki sudut selip bukan nol. Meningkatkan sudut dihedral pesawat akan meningkatkan efek dihedral pada pesawat. Namun, banyak parameter pesawat lain yang juga memiliki pengaruh kuat pada efek dihedral. Beberapa faktor penting ini adalah: sapuan sayap, pusat gravitasi vertikal, dan ketinggian serta ukuran apa pun pada pesawat yang mengubah gaya ke samping saat terjadi perubahan sideslip.

Dihedral longitudinal

Sudut dihedral pada pesawat terbang hampir selalu menyiratkan sudut antara dua permukaan yang berpasangan, satu di setiap sisi pesawat. Bahkan, hampir selalu berada di antara sayap kiri dan kanan. Namun, secara matematis dihedral berarti sudut antara dua bidang. Jadi, dalam aeronautika, dalam satu kasus, istilah "dihedral" diterapkan untuk mengartikan perbedaan sudut antara dua permukaan depan-ke-belakang:

Dihedral longitudinal adalah perbedaan antara sudut datangnya akord akar sayap dan sudut datangnya akord akar ekor horizontal.

Dihedral longitudinal juga dapat berarti sudut antara sumbu angkat-nol sayap dan sumbu angkat-nol ekor horizontal, bukan antara akord akar kedua permukaan. Ini adalah penggunaan yang lebih bermakna karena arah zero-lift berkaitan dengan trim dan stabilitas, sedangkan arah akord akar tidak.

Pengukuran ini juga sering disebut sebagai decalage.

Sejarah

Dalam geometri, sudut dihedral adalah sudut antara dua bidang. Penggunaan dalam penerbangan sedikit berbeda dengan penggunaan dalam geometri. Dalam penerbangan, penggunaan "dihedral" berevolusi menjadi sudut positif ke atas antara sayap kiri dan kanan, sementara penggunaan dengan awalan "an-" (seperti pada "anhedral") berevolusi menjadi sudut negatif ke bawah antara kedua sayap.

Kualitas penstabil aerodinamis dari sudut dihedral dijelaskan dalam sebuah artikel tahun 1810 yang berpengaruh oleh Sir George Cayley.

Menggunakan sudut dihedral untuk menyesuaikan efek dihedral

Selama desain pesawat sayap tetap (atau pesawat dengan permukaan horizontal), mengubah sudut dihedral biasanya merupakan cara yang relatif sederhana untuk menyesuaikan efek dihedral secara keseluruhan. Hal ini untuk mengimbangi pengaruh elemen desain lainnya pada efek dihedral. Elemen lain ini (seperti sapuan sayap, titik dudukan vertikal sayap, dll.) mungkin lebih sulit diubah daripada sudut dihedral. Akibatnya, jumlah sudut dihedral yang berbeda dapat ditemukan pada berbagai jenis pesawat sayap tetap. Sebagai contoh, sudut dihedral biasanya lebih besar pada pesawat bersayap rendah daripada pesawat bersayap tinggi yang serupa. Hal ini karena "ketinggian" sayap (atau "kerendahan" pusat gravitasi vertikal dibandingkan dengan sayap) secara alami menciptakan lebih banyak efek dihedral itu sendiri. Hal ini membuatnya lebih sedikit sudut dihedral yang diperlukan untuk mendapatkan jumlah efek dihedral yang dibutuhkan.

Kebingungan umum

Efek dihedral didefinisikan secara sederhana sebagai momen guling yang disebabkan oleh selip samping dan tidak ada yang lain. Momen guling yang disebabkan oleh hal-hal lain yang mungkin terkait dengan sideslip memiliki nama yang berbeda.

Efek dihedral tidak disebabkan oleh laju yaw, maupun laju perubahan sideslip. Karena efek dihedral diperhatikan oleh pilot ketika "rudder diterapkan", banyak pilot dan ahli lainnya menjelaskan bahwa momen guling disebabkan oleh satu sayap yang bergerak lebih cepat di udara dan satu sayap lebih lambat. Memang, ini adalah efek yang sebenarnya, tetapi bukan efek dihedral, yang disebabkan oleh sudut sideslip, bukan karena mencapai sudut tersebut. Efek lain ini disebut "momen guling akibat laju yaw" dan "momen guling akibat laju sideslip".

Efek dihedral bukanlah stabilitas guling itu sendiri. Stabilitas guling lebih tepat disebut "stabilitas mode spiral" dan efek dihedral adalah faktor yang berkontribusi terhadapnya.

Faktor-faktor lain yang berkontribusi terhadap efek dihedral

Faktor-faktor desain selain sudut dihedral juga berkontribusi terhadap efek dihedral. Masing-masing meningkatkan atau mengurangi efek dihedral total pesawat ke tingkat yang lebih besar atau lebih kecil.

Sapuan balik

Sweepback sayap juga meningkatkan efek dihedral, sekitar 1° dihedral efektif untuk setiap 10° sweepback. Ini adalah salah satu alasan konfigurasi anhedral pada pesawat dengan sudut sapuan tinggi, serta pada beberapa pesawat, bahkan pada pesawat bersayap rendah seperti Tu-134 dan Tu-154, dengan pesawat biplanes kecil Jerman tahun 1930-an - 1945 dari Bücker Flugzeugbau, pesawat latih dua kursi Bucker Jungmann dan pesawat biplanes kompetisi aerobatik yang lebih terkenal, Bücker Jungmeister, keduanya memiliki sekitar 11° sweepback sayap yang memberikan kedua desain tingkat efek dihedral, di luar jumlah dihedral yang kecil yang juga dimiliki oleh kedua desain pesawat tersebut.

Lokasi sayap

Lokasi sayap pada pesawat bersayap tetap juga akan mempengaruhi efek dihedral. Konfigurasi sayap tinggi memberikan sekitar 5° dihedral efektif dibandingkan konfigurasi sayap rendah.

Efek dari efek dihedral yang terlalu banyak

Efek samping dari efek dihedral yang terlalu besar, yang disebabkan oleh sudut dihedral yang berlebihan, antara lain, dapat berupa kopling yaw-roll (kecenderungan pesawat untuk melakukan Dutch roll). Hal ini tidak menyenangkan untuk dialami, atau dalam kondisi ekstrem dapat menyebabkan hilangnya kendali atau dapat membuat pesawat mengalami tekanan berlebih.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Mesin turbojet

Mesin turbojet adalah mesin jet yang paling sederhana, biasanya dipakai untuk pesawat-pesawat jet awal atau pesawat-pesawat jet berkecepatan tinggi. Contoh dari mesin ini adalah mesin Rolls-Royce Olypus 593 yang digunakan untuk pesawat Concorde. Selain menggerakkan pesawat, mesin ini juga bisa dipakai untuk menggerakkan kereta api dan kapal laut, contohnya mesin Marine Olympus yang memiliki kekuatan 28.000 hp (daya kuda atau setara dengan 21 MW) yang digunakan untuk menggerakkan kapal perang modern dengan bobot mati 20.000 ton dengan operasi berkecepatan tinggi. Turbojet terdiri dari saluran masuk udara, kompresor udara, ruang pembakaran, turbin gas (yang menggerakkan kompresor udara) dan nozzle. Udara dikompresi ke dalam ruang bakar, dipanaskan dan dimuaikan dengan sangat cepat akibat proses pembakaran bahan bakar dan kemudian udara panas tersebut dibiarkan mengalir menuju turbin dengan kecepatan tinggi untuk memberikan propulsi yang kemudian digunakan untuk memutar kompresor.

Sejarah Turbo Jet

Perkembangan mesin jet dimulai pada tahun 1930-an oleh seorang insinyur dari Inggris yang bernama Frank Whittle yng harus bekerja di gedung tua milik Angkatan Udara Inggris yang bermarkas di Farnborough, Hampshire. Penggunaan mesin jet pertamanya WU1 pada tahun 1937. Di Jerman Hans von Ohain dan Ernst Heinkel merancang mesin jet yang sama dan digunakan pada tahun 1939 untuk pesawat Heinkel He178. Pada tahun 1950 dimulailah penerbangan pesawat jet komersial. Orang bisa melakukan perjalanan dengan lebih cepat, perjalanan dari London sampai Sidney dapat ditempuh kurang dari dua hari. Termasuk cepat untuk ukuran waktu itu. Perbaikan kualitas terus dilakukan dilakukan terus dilakukan oleh pabrikan selain kapasitas produksinya ditambah akibat meningkatnya permintaan pasar akan pesawat terbang komersial.

Pesawat jet komersial yang paling terkenal adalah Boeing 747, yang memulai penerbangannya tahun 1970. Keberadaan pesawat produksi Boeing mendapat saingan berat dari Airbus, pabrikan pesawat konsorsium negara-negara Eropa. Produksi pesawat berbadan lebar yang terbaru dari Boeing adalah 787 Dream Liner, sedangkan Airbus meluncurkan A380.

Sistem Penggerak Turbo Jet

Pada mesin turbo jet terdapat ruang bakar, di mana bahan bakar yang telah dimampatkan dialirkan ke ruang bakar, gas hasil pembakaran menyembur dari belakang dan mendorong mesin ke depan. Daya dorong mesin jet sangat besar karena dihasilkan dari hasil pembakaran gas bertekanan tinggi.

Bagian- bagian Mesin Turbo jet

Bagian-bagian mesin turbo terdiri dari air inlet (saluran udara), sirip compressor dan sirip stator, saluran bahan bakar (fuel in), ruang pembakaran (combuster), daun turbin dan saluran buang (exhaust).

Prinsip Kerja Turbo Jet

Dari gambar bagian-bagian mesin turbo jet di bawah, prinsip kerja dari mesin turbo jet adalah sebagai berikut:

Udara segar masuk melalui saluran udara (air inlet)

Udara yang masuk kemudian dikompresi (ditekan) saat melewati sirip kompresi (sirip yang bergerak/compressor blade) dan sirip diam (stator blade). Udara bertekanan tinggi ini dicampur dengan bahan bakar sehingga terjadi ledakan di ruang bakar yang menghasilkan daya dorong ke depan melalui daun turbin (turbines blades) yang letaknya di belakang ruang bakar (combustor).

Mesin turbo jet pesawat komersial yang telah dibuat mampu mendorong pesawat dengan kecepatan melebihi kecepatan suara seperti pada pesawat komersial supersonic Concorde, yang pernah digunakan maskapai penerbangan British Airways dan Air France, walaupun sekarang dihentikan pengoperasiannya karena besarnya biaya operasional.

Galeri

Animasi axial kompresor. Bilah berwarna gelap adalah stator.

Animasi turbojet.

Diagram skematik menunjukkan beroperasinya sentrifugal alir mesin turbojet.

Diagram skematik menunjukkan beroperasinya sentrifugal alir mesin turbojet.

Mesin turbojet J85-GE-17A dari General Electric (1970)

General Electric J79 dengan komponennya

Irisan air start system dari turbojet General Electric J79 . Terlihat jelas turbin mini dan gearnya.

Mesin turbojet Rolls-Royce Olympus 593 memiliki kecepatan maksimum Mach 2,04 pada pesawat Concorde

Mesin Olympus 593 (seperti yang digunakan pada Concorde) di Museum Bristol Industrial, Bristol, England. Di belakangnya terdapat moncong Concorde dalam ukuran penuh. Sebagai pembanding, tinggi wanita di gambar 1,6 meter.

Salah satu mesin jet pada SR-71 Blackbird. Terdapat di Museum Duxford Imperial War, UK.

Mesin Pratt & Whitney J58 dari SR-71 Blackbird yang dipajang di Museum Imperial War Duxford.

J58 on full afterburner, showing shock diamonds. Mesin turbojet ini bisa mencapai kecepatan Mach 3 pada pesawat SR 71 Blackbird.

Mesin turbojet Kolesov RD-36-51 pesawat supersonic Rusia Tupolev Tu-144 di Auto- und Technikmuseum Sinsheim / Deutschland.Kecepatan maksimum mesin ini Mach 2.35; di atas permukaan laut.

Sumber: id.wikipedia.org

Pesawat tempur

Pesawat tempur (pada awalnya juga pesawat pengejar)[a] adalah pesawat militer yang dirancang terutama untuk pertempuran udara-ke-udara. Dalam konflik militer, peran pesawat tempur adalah untuk membangun superioritas udara di medan perang. Dominasi wilayah udara di atas medan perang memungkinkan pesawat pengebom dan pesawat tempur untuk melakukan pengeboman taktis dan strategis terhadap target musuh.

Fitur kinerja utama pesawat tempur tidak hanya mencakup daya tembaknya, tetapi juga kecepatan tinggi dan kemampuan manuver relatif terhadap pesawat target. Keberhasilan atau kegagalan upaya kombatan untuk mendapatkan superioritas udara bergantung pada beberapa faktor termasuk keterampilan pilotnya, kesehatan taktis doktrinnya untuk mengerahkan pesawat tempurnya, dan jumlah serta kinerja pesawat tempur tersebut.

Banyak pesawat tempur modern juga memiliki kemampuan sekunder seperti serangan darat dan beberapa jenis, seperti pesawat pengebom, dirancang sejak awal untuk peran ganda. Desain pesawat tempur lainnya sangat terspesialisasi sambil tetap mengisi peran superioritas udara utama, dan ini termasuk pencegat, pesawat tempur berat, dan pesawat tempur malam.

Sejarah

Sejak Perang Dunia I, mencapai dan mempertahankan superioritas udara telah dianggap penting untuk meraih kemenangan dalam peperangan konvensional.

Pesawat tempur terus dikembangkan sepanjang Perang Dunia I, untuk menghalangi pesawat musuh dan dirigibles untuk mengumpulkan informasi melalui pengintaian di medan perang. Pesawat tempur awal berukuran sangat kecil dan dipersenjatai dengan ringan menurut standar yang ada, dan sebagian besar merupakan pesawat biplanes yang dibangun dengan rangka kayu yang dilapisi kain, dan kecepatan maksimum sekitar 100 mph (160 km/jam). Ketika kontrol atas wilayah udara atas tentara menjadi semakin penting, semua negara besar mengembangkan pesawat tempur untuk mendukung operasi militer mereka. Di antara kedua perang tersebut, kayu sebagian besar digantikan sebagian atau seluruhnya oleh tabung logam, dan akhirnya struktur kulit bertekanan aluminium (monocoque) mulai mendominasi.

Pada Perang Dunia II, sebagian besar pesawat tempur adalah monoplanes yang seluruhnya terbuat dari logam yang dipersenjatai dengan baterai senapan mesin atau meriam dan beberapa di antaranya memiliki kecepatan mendekati 400 mph (640 km/jam). Sebagian besar pesawat tempur hingga saat ini memiliki satu mesin, tetapi sejumlah pesawat tempur bermesin ganda juga dibuat; namun pesawat-pesawat ini ternyata kalah bersaing dengan pesawat tempur bermesin tunggal dan dialihkan ke tugas-tugas lain, seperti pesawat tempur malam hari yang dilengkapi dengan perangkat radar primitif.

Pada tahun 1950-an, radar dipasang pada pesawat tempur harian, karena jarak tembak udara-ke-udara yang semakin jauh, pilot tidak dapat lagi melihat cukup jauh ke depan untuk mempersiapkan diri menghadapi lawan. Selanjutnya, kemampuan radar berkembang pesat dan sekarang menjadi metode utama akuisisi target. Sayap dibuat lebih tipis dan disapu ke belakang untuk mengurangi hambatan transonik, yang membutuhkan metode manufaktur baru untuk mendapatkan kekuatan yang memadai. Kulit tidak lagi berupa lembaran logam yang dipaku pada struktur, tetapi digiling dari lempengan paduan yang besar. Penghalang suara telah dipatahkan, dan setelah beberapa kali salah start karena perubahan yang diperlukan dalam kontrol, kecepatan dengan cepat mencapai Mach 2, di mana pesawat tidak dapat bermanuver secara memadai untuk menghindari serangan.

Rudal udara-ke-udara sebagian besar menggantikan senjata dan roket pada awal 1960-an karena keduanya diyakini tidak dapat digunakan pada kecepatan yang dicapai, namun Perang Vietnam menunjukkan bahwa senjata masih memiliki peran, dan sebagian besar pesawat tempur yang dibuat sejak saat itu dilengkapi dengan meriam (biasanya antara 20 dan 30 mm (0,79 dan 1,18 inci) di samping rudal. Sebagian besar pesawat tempur modern dapat membawa setidaknya sepasang rudal udara-ke-udara.

Pada tahun 1970-an, turbofan menggantikan turbojet, meningkatkan penghematan bahan bakar sehingga pesawat pendukung mesin piston terakhir dapat digantikan dengan jet, sehingga memungkinkan pesawat tempur multi-peran. Struktur sarang lebah mulai menggantikan struktur giling, dan komponen komposit pertama mulai muncul pada komponen yang mengalami sedikit tekanan.

Dengan peningkatan yang stabil dalam komputer, sistem pertahanan menjadi semakin efisien. Untuk mengatasi hal ini, teknologi siluman telah diupayakan oleh Amerika Serikat, Rusia, India, dan Cina. Langkah pertama adalah menemukan cara untuk mengurangi pantulan pesawat terhadap gelombang radar dengan mengubur mesin, menghilangkan sudut tajam, dan mengalihkan pantulan apa pun dari perangkat radar kekuatan lawan. Berbagai bahan ditemukan untuk menyerap energi dari gelombang radar, dan dimasukkan ke dalam lapisan khusus yang sejak saat itu digunakan secara luas. Struktur komposit telah tersebar luas, termasuk komponen struktural utama, dan telah membantu mengimbangi peningkatan berat pesawat yang terus meningkat-sebagian besar pesawat tempur modern lebih besar dan lebih berat daripada pesawat pengebom menengah Perang Dunia II.

Karena pentingnya superioritas udara, sejak masa awal pertempuran udara angkatan bersenjata terus bersaing untuk mengembangkan pesawat tempur berteknologi unggul dan mengerahkan pesawat tempur ini dalam jumlah yang lebih besar, dan pengerahan armada pesawat tempur yang layak menghabiskan sebagian besar anggaran pertahanan angkatan bersenjata modern.

Pasar pesawat tempur global bernilai $45,75 miliar pada tahun 2017 dan diproyeksikan oleh Frost & Sullivan sebesar $47,2 miliar pada tahun 2026: 35% program modernisasi dan 65% pembelian pesawat, yang didominasi oleh Lockheed Martin F-35 dengan 3.000 pengiriman dalam kurun waktu 20 tahun.

Klasifikasi

Pesawat tempur terutama dirancang untuk pertempuran udara-ke-udara. Jenis tertentu dapat dirancang untuk kondisi pertempuran tertentu, dan dalam beberapa kasus untuk peran tambahan seperti pertempuran udara-ke-darat. Secara historis, Royal Flying Corps dan Royal Air Force Inggris menyebutnya sebagai "pengintai" hingga awal 1920-an, sementara Angkatan Darat AS menyebutnya sebagai pesawat "pengejar" hingga akhir 1940-an (menggunakan sebutan P, seperti pada Curtiss P-40 Warhawk, Republic P-47 Thunderbolt, dan Bell P-63 Kingcobra). Inggris mengubah sebutannya menjadi pesawat tempur pada tahun 1920-an, sementara Angkatan Darat AS melakukannya pada tahun 1940-an. Pesawat tempur jarak pendek yang dirancang untuk mempertahankan diri dari pesawat musuh yang datang dikenal sebagai pencegat.

Kelas pesawat tempur yang diakui meliputi:

• Pesawat tempur superioritas udara
• Pesawat tempur-pembom
• Pesawat tempur berat
• Pencegat
• Pesawat tempur ringan
• Pesawat tempur segala cuaca
• Pesawat tempur pengintai
• Pesawat tempur strategis

Dari jumlah tersebut, kelas pesawat pembom tempur, pesawat pengintai, dan pesawat tempur serang memiliki peran ganda, memiliki kualitas pesawat tempur di samping beberapa peran medan tempur lainnya. Beberapa desain pesawat tempur dapat dikembangkan dalam varian yang melakukan peran lain sepenuhnya, seperti serangan darat atau pengintaian tak bersenjata. Hal ini mungkin karena alasan politik atau keamanan nasional, untuk tujuan periklanan, atau alasan lainnya.

Sopwith Camel dan "pengintai tempur" lainnya pada Perang Dunia I melakukan banyak pekerjaan serangan darat. Pada Perang Dunia II, USAAF dan RAF sering kali memilih pesawat tempur daripada pesawat pengebom ringan atau pesawat pengebom selam, dan jenis-jenis seperti Republic P-47 Thunderbolt dan Hawker Hurricane yang tidak lagi kompetitif sebagai pesawat tempur udara diturunkan menjadi pesawat tempur darat. Beberapa pesawat, seperti F-111 dan F-117, telah menerima sebutan pesawat tempur meskipun tidak memiliki kemampuan tempur karena alasan politik atau alasan lainnya. Varian F-111B pada awalnya ditujukan untuk peran tempur dengan Angkatan Laut AS, tetapi dibatalkan. Pengaburan ini mengikuti penggunaan pesawat tempur sejak awal untuk operasi "serangan" atau "pemogokan" terhadap target darat dengan cara menembaki atau menjatuhkan bom kecil dan pembakar. Pesawat pembom tempur serbaguna yang memiliki banyak peran seperti McDonnell Douglas F/A-18 Hornet merupakan pilihan yang lebih murah daripada memiliki berbagai jenis pesawat khusus.

Beberapa pesawat tempur termahal seperti Grumman F-14 Tomcat dari Amerika Serikat, McDonnell Douglas F-15 Eagle, Lockheed Martin F-22 Raptor, dan Sukhoi Su-27 dari Rusia digunakan sebagai pencegat segala cuaca dan juga pesawat tempur superioritas udara, dan biasanya mengembangkan peran udara-ke-darat di akhir kariernya. Pencegat umumnya adalah pesawat yang dimaksudkan untuk menargetkan (atau mencegat) pesawat pengebom sehingga sering kali mengorbankan kemampuan manuver untuk kecepatan naik.

Sebagai bagian dari nomenklatur militer, sebuah huruf sering kali diberikan pada berbagai jenis pesawat untuk menunjukkan penggunaannya, bersama dengan nomor untuk menunjukkan pesawat tertentu. Huruf yang digunakan untuk menunjuk pesawat tempur berbeda di berbagai negara. Di dunia berbahasa Inggris, "F" sekarang sering digunakan untuk menunjukkan pesawat tempur (misalnya Lockheed Martin F-35 Lightning II atau Supermarine Spitfire F.22), meskipun "P" digunakan di AS untuk pengejaran (misalnya Curtiss P-40 Warhawk), terjemahan dari bahasa Prancis "C" (Dewoitine D.520 C.1) untuk Chasseur, sedangkan di Rusia "I" digunakan untuk Istrebitel, atau pembasmi (Polikarpov I-16).

Pesawat tempur superioritas udara

Seiring dengan berkembangnya jenis pesawat tempur, pesawat tempur superioritas udara muncul sebagai peran khusus di puncak kecepatan, kemampuan manuver, dan sistem persenjataan udara-ke-udara - yang mampu bertahan melawan semua pesawat tempur lain dan membangun dominasinya di langit di atas medan perang.

Pencegat

Pencegat adalah pesawat tempur yang dirancang khusus untuk mencegat dan menyerang pesawat musuh yang mendekat. Ada dua kelas umum pencegat: pesawat yang relatif ringan dalam peran pertahanan titik, dibuat untuk reaksi cepat, kinerja tinggi dan dengan jangkauan pendek, dan pesawat yang lebih berat dengan avionik yang lebih komprehensif dan dirancang untuk terbang di malam hari atau di segala cuaca dan untuk beroperasi dalam jarak yang lebih jauh. Berasal dari Perang Dunia I, pada tahun 1929, pesawat tempur kelas ini dikenal sebagai pencegat.

Pesawat tempur malam dan segala cuaca

Peralatan yang diperlukan untuk penerbangan siang hari tidak memadai saat terbang di malam hari atau dalam jarak pandang yang buruk. Pesawat tempur malam dikembangkan selama Perang Dunia I dengan peralatan tambahan untuk membantu pilot terbang lurus, menavigasi, dan menemukan target. Dari varian modifikasi Royal Aircraft Factory B.E.2c pada tahun 1915, pesawat tempur malam telah berevolusi menjadi pesawat tempur segala cuaca yang sangat mumpuni.

Pesawat tempur strategis

Pesawat tempur strategis adalah jenis pesawat tempur yang cepat, bersenjata lengkap, dan jarak jauh, yang mampu bertindak sebagai pesawat tempur pengawal yang melindungi pesawat pengebom, melakukan serangan mendadak sebagai pesawat tempur penetrasi, dan melakukan patroli jarak jauh dari markas.

Pesawat pengebom rentan karena kecepatannya yang rendah, ukurannya yang besar, dan kemampuan manuvernya yang buruk. Pesawat tempur pengawal dikembangkan selama Perang Dunia II untuk berada di antara pesawat pengebom dan penyerang musuh sebagai perisai pelindung. Persyaratan utamanya adalah untuk jarak jauh, dengan beberapa pesawat tempur berat yang diberikan peran tersebut. Namun, pesawat-pesawat ini juga terbukti berat dan rentan, sehingga seiring dengan perkembangan perang, teknik seperti tank penerjun dikembangkan untuk memperluas jangkauan pesawat tempur konvensional yang lebih lincah.

Pesawat tempur penetrasi biasanya juga dipasang untuk peran serangan darat, sehingga mampu mempertahankan diri saat melakukan serangan mendadak.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Galileo Galilei

Galileo Galilei, lahir pada 15 Februari 1564 dan meninggal pada 8 Januari 1642, adalah seorang ilmuwan, fisikawan, dan insinyur Italia yang terkenal. Ia lahir di Pisa, yang pada saat itu merupakan bagian dari Kadipaten Florence.

Galileo dianggap sebagai salah satu tokoh utama dalam sejarah sains, dengan kontribusi penting dalam bidang astronomi observasional, fisika klasik, metode ilmiah, dan pengembangan sains modern.Dia melakukan penelitian dalam berbagai bidang, termasuk kecepatan, gravitasi, prinsip relativitas, inersia, gerak proyektil, serta sains dan teknologi terapan. Galileo juga terkenal sebagai penemu berbagai alat, seperti termoskop, kompas militer, dan mikroskop awal.Salah satu kontribusi terbesarnya adalah dalam mendukung heliosentrisme Copernicus, yang menyatakan bahwa Bumi berputar setiap hari dan mengelilingi Matahari. Pandangannya ini bertentangan dengan keyakinan yang dianut pada saat itu, terutama oleh Gereja Katolik. Galileo diadili oleh Inkuisisi Romawi pada tahun 1615 dan kemudian dipaksa untuk menarik pandangannya.

Karyanya yang paling terkenal adalah "Dialogue Concerning the Two Chief World Systems" (1632), di mana ia mempertahankan pandangannya terhadap heliosentrisme. Ini menyebabkan perselisihan dengan Gereja Katolik dan menyebabkan Galileo dijatuhi hukuman tahanan rumah untuk sisa hidupnya.Meskipun dianggap sebagai tokoh kontroversial pada zamannya, karya Galileo tetap relevan dan memengaruhi perkembangan sains modern. Salah satu karya terpentingnya adalah "Two New Sciences" (1638), di mana ia membahas kinematika dan kekuatan material.

Kehidupan awal dan keluarga

Galileo Galilei lahir di Pisa, Italia, pada tanggal 15 Februari 1564, sebagai anak pertama dari enam bersaudara dari pasangan Vincenzo Galilei dan Giulia Ammannati. Ayahnya, Vincenzo, adalah seorang lutenis, komposer, dan ahli teori musik. Dari ayahnya, Galileo belajar tentang skeptisisme terhadap otoritas yang mapan, sebuah sikap yang akan memengaruhi pandangannya terhadap ilmu pengetahuan.

Galileo tumbuh bersama tiga dari lima saudara kandungnya yang selamat saat masih bayi. Salah satu saudaranya, Michelangelo, juga menjadi seorang lutenis dan komposer. Namun, Michelangelo sering kali menjadi beban keuangan bagi Galileo, dan kadang-kadang Galileo harus meminjam uang untuk mendukung usaha musiknya.

Ketika Galileo berusia delapan tahun, keluarganya pindah ke Florence, tetapi dia ditinggalkan di bawah asuhan Muzio Tedaldi selama dua tahun. Kemudian, pada usia sepuluh tahun, Galileo bergabung dengan keluarganya di Florence dan tinggal di bawah pengawasan Jacopo Borghini.Pendidikan Galileo dimulai di Biara Vallombrosa, sekitar 30 km tenggara Florence, di mana ia mendapat pengajaran khususnya dalam bidang logika dari tahun 1575 hingga 1578. Hal ini menunjukkan awal minatnya dalam pemikiran ilmiah dan intelektual.

Karir dan kontribusi ilmiah pertama

Galileo Galilei, seorang figur kunci dalam sejarah sains, mengalami perjalanan yang unik dalam karirnya. Meskipun awalnya berminat pada imamat, dia akhirnya memutuskan untuk mengejar studi kedokteran di Universitas Pisa atas dorongan ayahnya. Namun, ketertarikannya pada matematika dan filsafat alam membawanya pada jalur yang berbeda. Setelah menghadiri kuliah tentang geometri, dia berhasil membujuk ayahnya untuk mengizinkannya mempelajari matematika dan filsafat alam.

Pada tahun 1589, Galileo diangkat sebagai ketua matematika di Universitas Pisa, dan setelah kematian ayahnya pada tahun 1591, dia bertanggung jawab atas adiknya Michelagnolo. Pindah ke Universitas Padua pada tahun 1592, dia menjadi dosen geometri, mekanika, dan astronomi hingga tahun 1610. Selama periode ini, Galileo membuat banyak penemuan signifikan dalam ilmu murni dan terapan.

Salah satu kontribusi utama Galileo adalah dalam bidang astronomi. Dia mengamati supernova Kepler pada tahun 1604 dan membuat temuan penting tentang pendulum berayun, yang kemudian digunakan untuk menciptakan penunjuk waktu yang akurat. Dengan teleskop buatannya, ia mengamati Bulan, menemukan satelit-satelit Jupiter, dan mengamati fase Venus, yang mendukung model heliosentris Copernicus.

Galileo juga terlibat dalam kontroversi ilmiah dan agama, terutama terkait dengan heliosentrisme. Pendiriannya tentang heliosentrisme bertentangan dengan pandangan gereja dan ilmiah pada saat itu. Dia mempertahankan pandangannya dengan mempresentasikan argumen matang dan menghadapi kritik dari sesama ahli sains dan orang-orang gereja. Kontroversi ini berujung pada pengadilan Inkuisisi Romawi terhadapnya, yang akhirnya memaksanya untuk menarik kembali dukungannya terhadap heliosentrisme. Meskipun demikian, warisan ilmiah dan kontribusinya terhadap revolusi ilmiah tidak terbantahkan.

Kematian

Galileo terus menerima pengunjung hingga beliau meninggal pada tanggal 8 Januari 1642, pada usia 77 tahun, karena demam dan masalah jantung. Adipati Agung Tuscany, Ferdinando II, menginginkan pemakaman Galileo di bagian utama Basilika Santa Croce, berdekatan dengan makam ayahnya dan leluhur lainnya, serta membangun makam marmer untuk menghormatinya. Namun, rencana ini dibatalkan setelah protes dari Paus Urbanus VIII dan keponakannya, Kardinal Francesco Barberini, karena Galileo telah dihukum oleh Gereja Katolik atas dugaan "ketidakpercayaan yang keras terhadap ajaran sesat". Sebagai gantinya, Galileo dimakamkan di sebuah ruangan kecil di dekat kapel novis di ujung koridor dari transept selatan basilika menuju sakristi. Kemudian, pada tahun 1737, jenazahnya dipindahkan kembali ke bagian utama basilika setelah sebuah monumen didirikan untuk menghormatinya. Selama pemindahan ini, tiga jari dan satu gigi dipindahkan dari jenazahnya. Salah satu dari jari tersebut saat ini dipamerkan di Museo Galileo di Florence, Italia.

Kontribusi ilmiah

Dalam panjangnya sejarah pengetahuan manusia, sedikit tokoh yang memiliki dampak serupa dengan Galileo Galilei. Dengan kombinasi uniknya antara eksperimen dan matematika, ia tidak hanya merevolusi pemahaman kita tentang gerak dan hukum alam, tetapi juga membuka jalan bagi pemisahan sains dari filsafat dan agama. Dalam bidang astronomi, Galileo menakjubkan dunia dengan pengamatan bulan-bulan Jupiter, fase Venus, dan penemuan-penemuan langit lainnya. Namun, kontribusinya tidak terbatas pada langit saja; dalam rekayasa, ia menciptakan alat-alat penting seperti kompas geometris dan termometer, sementara dalam fisika, ia mengemukakan prinsip dasar relativitas dan hukum kuadrat waktu untuk gerak jatuh. Tidak hanya seorang ilmuwan, Galileo juga seorang matematikawan terampil, yang menggunakan analisis matematisnya untuk membuktikan teori-teori fisika. Dengan berbagai kontribusinya yang meluas, Galileo Galilei tetap menjadi salah satu tokoh paling berpengaruh dalam sejarah ilmu pengetahuan.

Disadur dari: en.wikipedia.org

George Cayley

Sir George Cayley, Baronet ke-6 (27 Desember 1773 - 15 Desember 1857) adalah seorang insinyur, penemu, dan penerbang asal Inggris. Dia adalah salah satu orang terpenting dalam sejarah aeronautika. Banyak yang menganggapnya sebagai penyelidik udara ilmiah sejati pertama dan orang pertama yang memahami prinsip-prinsip dan kekuatan yang mendasari penerbangan dan orang pertama yang menciptakan roda kawat.

Pada tahun 1799, ia menetapkan konsep pesawat terbang modern sebagai mesin terbang bersayap tetap dengan sistem terpisah untuk daya angkat, daya dorong, dan kontrol. Ia adalah perintis teknik penerbangan dan kadang-kadang disebut sebagai "bapak penerbangan."Ia mengidentifikasi empat gaya yang bekerja pada kendaraan terbang yang lebih berat daripada udara: berat, daya angkat, gaya hambat, dan daya dorong. Desain pesawat terbang modern didasarkan pada penemuan-penemuan tersebut dan pada pentingnya sayap melengkung, yang juga diusulkan oleh Cayley. Dia membuat model pesawat terbang pertama dan juga membuat diagram elemen-elemen penerbangan vertikal. Dia juga mendesain pesawat layang pertama yang secara andal dilaporkan dapat membawa manusia terbang tinggi. Dia dengan tepat meramalkan bahwa penerbangan berkelanjutan tidak akan terjadi sampai mesin yang ringan dikembangkan untuk memberikan daya dorong dan daya angkat yang memadai. Wright bersaudara mengakui pentingnya peran Cayley dalam pengembangan penerbangan.

Proyek rekayasa umum

Cayley, dari Brompton-by-Sawdon, dekat Scarborough di Yorkshire, mewarisi Brompton Hall dan Wydale Hall serta perkebunan lainnya setelah kematian ayahnya, baronet ke-5. Tertangkap oleh optimisme zaman, ia terlibat dalam berbagai macam proyek teknik. Di antara banyak hal yang ia kembangkan adalah sekoci yang dapat berdiri sendiri, roda berjari-jari tegang, "Kereta Api Universal" (istilahnya untuk traktor ulat), sinyal otomatis untuk penyeberangan kereta api, sabuk pengaman, helikopter berskala kecil, dan semacam prototipe mesin pembakaran internal yang berbahan bakar mesiu (mesin mesiu). Dia menyarankan bahwa mesin yang lebih praktis dapat dibuat dengan menggunakan uap gas dan bukan mesiu, sehingga meramalkan mesin pembakaran internal modern. Dia juga berkontribusi di bidang prostetik, mesin udara, listrik, arsitektur teater, balistik, optik, dan reklamasi lahan, dan memiliki keyakinan bahwa kemajuan ini harus tersedia secara gratis.

Menurut Institution of Mechanical Engineers, George Cayley adalah penemu mesin udara panas pada tahun 1807: "Mesin udara panas pertama yang berhasil bekerja adalah milik Cayley, di mana banyak kecerdikan yang ditunjukkan dalam mengatasi kesulitan praktis yang timbul dari suhu kerja yang tinggi." Mesin udara panas keduanya pada tahun 1837 merupakan cikal bakal mesin pembakaran internal: "Pada tahun 1837, Sir George Cayley, Bart, Assoc. Inst. C.E., menerapkan produk pembakaran dari tungku tertutup, sehingga mereka harus bekerja langsung pada piston di dalam silinder. Pelat No. 9 mewakili sepasang mesin dengan prinsip ini, yang bersama-sama menghasilkan daya sebesar 8 HP, ketika piston bergerak dengan kecepatan 220 kaki per menit."

Mesin terbang

Cayley terutama dikenang karena studi dan eksperimen perintisnya dengan mesin terbang, termasuk pesawat layang yang dapat dikemudikan yang ia rancang dan bangun. Dia menulis risalah tiga bagian yang terkenal berjudul "On Aerial Navigation" (1809-1810), yang diterbitkan di Nicholson's Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts. Penemuan sketsa pada tahun 2007 di buku catatan sekolah Cayley (yang disimpan di arsip Royal Aeronautical Society Library) mengungkapkan bahwa bahkan di sekolah pun Cayley telah mengembangkan ide-idenya mengenai teori-teori penerbangan. Telah diklaim bahwa gambar-gambar ini menunjukkan bahwa Cayley mengidentifikasi prinsip bidang miring yang menghasilkan gaya angkat sejak tahun 1792. Untuk mengukur gaya hambat pada objek dengan kecepatan dan sudut serang yang berbeda, ia kemudian membangun "alat lengan berputar", sebuah pengembangan dari karya sebelumnya di bidang balistik dan hambatan udara. Dia juga bereksperimen dengan bagian sayap yang berputar dalam berbagai bentuk di tangga di Brompton Hall.

Eksperimen ilmiah ini menuntunnya untuk mengembangkan airfoil melengkung yang efisien dan mengidentifikasi empat gaya vektor yang memengaruhi pesawat: daya dorong, daya angkat, daya hambat, dan berat. Dia menemukan pentingnya sudut dihedral untuk stabilitas lateral dalam penerbangan, dan dengan sengaja mengatur pusat gravitasi dari banyak modelnya jauh di bawah sayap karena alasan ini; prinsip-prinsip ini memengaruhi pengembangan pesawat layang.

Sebagai hasil dari penyelidikannya terhadap banyak aspek teoritis penerbangan lainnya, banyak orang sekarang mengakui dia sebagai insinyur penerbangan pertama. Penekanannya pada ringan membuatnya menciptakan metode baru untuk membuat roda ringan yang digunakan secara umum saat ini. Untuk roda pendaratannya, ia mengubah gaya ruji dari kompresi menjadi tegangan dengan membuatnya dari tali yang diregangkan dengan ketat, yang pada dasarnya "menciptakan kembali roda". Kawat segera menggantikan tali dalam aplikasi praktis dan seiring waktu, roda kawat mulai digunakan secara umum pada sepeda, mobil, pesawat terbang, dan banyak kendaraan lainnya.

Model pesawat layang yang berhasil diterbangkan oleh Cayley pada tahun 1804 memiliki tata letak pesawat modern, dengan sayap berbentuk layang-layang di bagian depan dan bagian belakang yang dapat disesuaikan yang terdiri dari penstabil horisontal dan sirip vertikal. Sebuah pemberat yang dapat digerakkan memungkinkan penyesuaian pusat gravitasi model. Sekitar tahun 1843, ia adalah orang pertama yang menyarankan ide untuk pesawat konversi, sebuah ide yang dipublikasikan dalam sebuah makalah yang ditulis pada tahun yang sama. Pada beberapa waktu sebelum 1849, ia merancang dan membangun sebuah biplane yang diterbangkan oleh seorang anak laki-laki berusia sepuluh tahun yang tidak dikenal.

Kemudian, dengan bantuan dari cucunya George John Cayley dan insinyur residennya Thomas Vick, dia mengembangkan pesawat layang berskala lebih besar (mungkin juga dilengkapi dengan "flappers") yang terbang melintasi Brompton Dale di depan Wydale Hall pada tahun 1853. Penerbang dewasa pertama telah diklaim sebagai kusir, pelayan, atau kepala pelayan Cayley. Salah satu sumber (Gibbs-Smith) mengatakan bahwa itu adalah John Appleby, seorang karyawan Cayley; namun, tidak ada bukti yang pasti untuk mengidentifikasi pilot tersebut. Sebuah entri dalam volume IX dari Encyclopædia Britannica ke-8 tahun 1855 adalah catatan otoritatif yang paling kontemporer mengenai peristiwa tersebut. Sebuah biografi Cayley pada tahun 2007 (Richard Dee's The Man Who Discovered Flight: George Cayley and the First Airplane) mengklaim bahwa pilot pertama adalah cucu Cayley, George John Cayley (1826-1878).

Sebuah replika dari mesin tahun 1853 diterbangkan di tempat aslinya di Brompton Dale oleh Derek Piggott pada tahun 1973 untuk TV dan pada pertengahan tahun 1980-an untuk film IMAX On the Wing. Pesawat layang tersebut saat ini dipamerkan di Museum Udara Yorkshire.

Replika kedua dari Cayley Glider dibangun pada tahun 2003 oleh tim dari BAE Systems untuk memperingati ulang tahun ke-150 dari penerbangan aslinya. Dibangun dengan menggunakan bahan dan teknik modern, pesawat ini diuji coba oleh Alan McWhirter di RAF Pocklington, sebelum diterbangkan oleh Sir Richard Branson pada tanggal 5 Juli 2003 di Brompton Dale, tempat penerbangan pesawat layang yang asli. Virgin Atlantic mensponsori pembangunan replika pesawat layang tersebut. Pada tahun 2005, replika pesawat layang tersebut diangkut dan dibangun kembali di Salina, Kansas, sebagai bagian dari pertunjukan di darat untuk kembalinya penerbangan 'keliling dunia' Virgin Atlantic GlobalFlyer, dengan pesawat layang tersebut ditarik oleh kendaraan di sepanjang landasan pacu di depan kerumunan orang yang berkumpul. Kembali ke Inggris, pesawat layang replika tersebut diterbangkan sekali lagi untuk sebuah segmen dalam acara The One Show. Sekali lagi ditarik oleh kendaraan, pesawat layang ini melakukan penerbangan terpanjang dan tertinggi selama pembuatan film dan diterbangkan oleh Dave Holborn. Ditempatkan di tempat penyimpanan di lokasi BAE System di Farnborough, pesawat ini disumbangkan ke Museum Pesawat Terbang South Yorkshire pada tahun 2021 dan sekarang dipamerkan.

Peringatan

Cayley meninggal pada tahun 1857 dan dimakamkan di pemakaman Gereja All Saints di Brompton-by-Sawdon.

Dia diperingati di Scarborough di Universitas Hull, Kampus Scarborough, di mana sebuah aula tempat tinggal dan gedung pengajaran dinamai menurut namanya. Dia adalah salah satu dari banyak ilmuwan dan insinyur yang diperingati dengan memiliki aula tempat tinggal dan bar di Universitas Loughborough yang dinamai menurut namanya. University of Westminster juga menghormati kontribusi Cayley dalam pembentukan institusi ini dengan sebuah plakat emas di pintu masuk gedung Regent Street.

Terdapat papan pajangan dan film video di Royal Air Force Museum London di Hendon untuk menghormati pencapaian Cayley dan sebuah pameran modern dan film "Pioneers of Aviation" di Yorkshire Air Museum, Elvington, York. Sir George Cayley Sailwing Club adalah klub penerbangan bebas yang berbasis di North Yorkshire, yang berafiliasi dengan Asosiasi Gantole dan Paralayang Inggris, yang menggunakan namanya sejak didirikan pada tahun 1975.

Pada tahun 1974, Cayley dilantik ke dalam International Air & Space Hall of Fame.

Disadur dari: en.wikipedia.org