WINGTIP VORTICES (vortex-vortex di ujung sayap)

WINGTIP VORTICES (vortex-vortex di ujung sayap)

Wingtip vortices

Wingtip vortices
Aksi dari airfoil yang memberi gaya angkat pada pesawat juga menyebabkan drag. Sudah kita ketahui bahwa ketika sayap diterbangkan dengan angle of attack yang positif, ada perbedaan tekanan antara permukaan sayap atas dan permukaan sayap bawah, juga bahwa tekanan di atas sayap lebih kecil dari tekanan atmosfir dan tekanan di bawah sayap lebih besar atau sama dengan tekanan atmosfir.

Karena udara selalu bergerak dari tekanan yang tinggi ke tekanan yang rendah dan arah dari tahanan yang lebih kecil ke arah ujung sayap, maka ada arah gerakan udara di bawah sayap yang arahnya keluar dari badan pesawat (fuselage) ke sekitar ujung sayap. Aliran ini menghasilkan “tumpahan” di ujung sayap dan membuat putaran udara yang disebut “vortex”. lihat gambar. Pada waktu yang sama, udara di bagian atas permukaan sayap memiliki kecenderungan untuk mengalir ke arah fuselage dan keluar dari trailing edge. Aliran udara ini juga membentuk vortex di bagian dalam trailing edge sayap, tapi karena badan pesawat membatasi aliran udara ke dalam, vortex ini kurang signifikan. Konsekwensinya, penyimpangan dari arah aliran paling besar ada di ujung sayap (wingtip) di mana ada aliran paling kuat secara lateral yang tidak tertahan. Ketika udara berputar ke atas di sekitar wingtip, aliran tersebut bergabung dengan downwash dari sayap yang membentuk trailing vorte yang berputar cepat.

Vortex-vortex ini menambah drag karena energinya dipakai untuk membuat turbulensi udara.

Hal ini dapat dilihat kemudian bahwa kapanpun sayap membuat lift maka induced drag akan terjadi dan juga vortex di wingtip.

Ketika lift bertambah dengan pertambahan angle of attack, induced drag juga bertambah. Hal ini terjadi karena angle of attack bertambah dan terjadi perbedaan tekanan yang lebih besar di antara bagian atas dan bawah sayap dan aliran udara lateral yang lebih besar. Konsekwensinya adalah, kejadian di atas menyebabkan vortex yang berbahaya ini akan terjadi, dan menghasilkan turbulensi yang lebih besar dan juga induced drag yang lebih besar.

Intensitas atau kekuatan dari vortex yang ada di wingtip adalah sebanding dengan berat pesawat dan berbanding terbalik dengan wingspan dan kecepatan pesawat. Makin berat dan makin pelan sebuah pesawat, maka makin besar angle of attacknya dan makin kuat wingtip vorticesnya. Karena itu, pesawat akan menghasilkan wingtip vortices dengan kekuatan maksimum pada waktu ada dalam fase lepas landas, climb (menanjak) dan mendarat.