Gyroscope Pada Flight Instrument Pada Pesawat Udara

#Gyroscope #Gyroscopic #Gymbal #FlightInstrument #PesawatTerbang

Gyroscope instrument | Gyroscope adalah indicator yang bekerjanya berdasarkan perputaran/gaya putar. Dengan pengertian lain : Gyroscope adalah suatu benda didalam Indicator yang berbentuk seperti roda bola yang berputar pada porosnya.

Gyroscope terbuat dari metal dengan berat tertentu dan dipasang pada suatu rangka khusus. Roda bola ini disebut “gymbal”.

bagian gyroscopes

gyroscopes

 

posisi gyro dalam posisi berbagai lokasi

Terdapat 2 macam gymbal yang membentuk sebuah gyroscope yaitu :

1. Inner gymbal.
2. Outer gymbal.

Gyroscope mempunyai satu atau lebih bidang putar. Gyro dapat berputar bebas pada ke tiga sumbu, yaitu;

1. Spinning Fredom pada sumbu Longitudinal (x. x’)
2. Tilting Fredom pada sumbu Lateral (y. y’)
3. Veering Fredom pada sumbu Vertical (z. z’)

sumbu putar gyroscope

Apabila gyro berputar dengan kecepatan yang cukup besar, maka Gyro akan mengambil suatu kedudukan dan akan tetap pada kedudukan tersebut selama tidak ada gaya dari luar yang mempengaruhinya.

Berikut adalah sifat – sifat gyroscope.

Rigidity in space (ketetapan). Sifat pada gyro untuk mempertahankan poros putarnya sehingga akan selalu menunjuk arah yang sama atau rotor gyro akan tetap pada bidang putarnya.

Contoh; Sepeda apabila berjalan (rodanya berputar) sepeda ini mempunyai kestabilan jadi tidak jatuh, makin cepat sepeda tersebut berjalan ia akan makin stabil. Demikian juga dengan rotor gyro, makin cepat putaran rotornya akan makin stabil. (rigid).

Besarnya rigidity tergantung pada kecepatan sudut dari gyro, berat dari massa gyro tersebut, dan panjang jari-jari poros gyro.

Gyro Precession. Sifat pada gyro untuk merubah sudut arah bidang putar gyro. Arah dari precession tergantung pada gaya yang mengganggu dan arah dari putaran gyro rotor.

Ialah sifat kedua dari gyro yaitu, perubahan sudut arah dari bidang putar gyro. Arah dari precession tergantung dari gaya yang mengganggu dan arah dari putaran gyro rotor.

Apabila pada suatu gyro yang sedang berputar diberikan gaya ganggu 90 derajat searah dengan putaran gyro, maka gyro precession-nya akan terus ada selama gaya ganggu masih diberikan sampai bidang putar dari gyro segaris dengan bidang gaya ganggu.

gaya gyro precession

Makin besar gaya ganggu (external force), makin besar precession-nya. Makin besar jari jari makin cepat perputaran gyro, makin kecil precessinya. Untuk jelasnya perhatikan gambar.

Gyroscope digerakkan dan diputar dengan dua cara.

Gerakan gyro menggunakan vacuum system atau suction system

Terdapat dua cara untuk memutar gyro rotor bila menggunakan vacuum system atau suction system, yaitu;

Gerakan gyro menggunakan vacuum pump
Yang memakai pompa vakum, apabila mesin pesawat bekerjaakan memutar pompa vakum, sehingga pompa vakum mempunyai daya hisap sebesar 10 inch Hg. Pompa vakum dihubungkan dengan rumah-rumah instrumen gyro melalui pipa-pipa penghubung. Pompa vacum akan menghisap udara dalam rumah/kotak-kotak instrumen.

Karena udara dalam case instrumen dihisap, maka tekanannya menjadi berkurang. Berkurangnya tekanan ini menyebabkan ada semprotan udara luar yang masuk ke dalam case instrumen.

Semprotan udara (air jet) ini digunakan untuk memutar roda-roda gyro (gyro rotor). Tekanan 10 inch Hg lebih dari cukup untuk memutar gyro instrumen, dimana tekanan yang dibutuhkan hanya kurang lebih 4 inch Hg, sehingga sebuah relief valve digunakan untuk menurunkan tekanan menjadi 4 inch Hg.

Pada sistem ini juga dilengkapi dengan saringan udara (air filter), gunanya untuk mencegah kotoran-kotoran udara luar yang ikut masuk ke dalam lubang poros putar gyro.

Bila engine bekerja, vacuum pump juga akan berputar. Pompa vakum menghasilkan daya hisapan sebesar ± 10 inch Hg.

sumber penggerak sistem gyro jenis vacuum pump

Melalui pipa penghubung, vacuum pump dihubungkan dengan case instrument gyro. Vacuum pump akan menghisap udara yang berada dalam case instrument. Karena udara dalam case instrumen dihisap, maka tekanannya menjadi berkurang. Berkurangnya tekanan ini menyebabkan ada semprotan udara luar yang masuk ke dalam case instrumen.

Semprotan udara (air jet) ini digunakan untuk memutar gyro rotor. Tekanan 10 inch Hg lebih dari cukup untuk memutar gyro instrumen, dimana tekanan yang dibutuhkan hanya kurang lebih 4 inch Hg, sehingga sebuah relief valve digunakan untuk menurunkan tekanan menjadi 4 inch Hg.

Pada sistem ini juga dilengkapi dengan air filter yang berguna untuk mencegah kotoran-kotoran udara luar yang ikut masuk ke dalam lubang poros putar gyro.

Gerakan gyro menggunakan ventury tube
Menggunakan prinsip tekanan udara rendah yang melalui tabung venturi. Ventury tube yang bertekanan lebih rendah dari udara sekelilingnya dihubungkan dengan pipa ke dalam case instrument gyro.

sumber penggerak sistem gyro jenis ventury tube

Udara dalam kotak instrumen berhembus ke luar menuju tabung venturi yang mempunyai tekanan yang lebih rendah atau terhisap oleh tabung venturi. Sehingga di dalam case instrumen terjadi pengurangan tekanan udara, sehingga melalui pipa yang berhubungan dengan udara luar terjadilah semprotan udara luar ke dalam kotak instrumen. Semprotan udara luar inilah yang digunakan untuk memutar rotor instrumen gyro.

Sistim ini mempunyai kerugian-kerugian dibandingkan dengan sumber penggerak listrik, terutama pesawat terbang besar yang mempunyai kemampuan terbang tinggi (hight altitude aircraft). Semakin tinggi pesawat itu terbang, semakin rendah tekanan udara yang dapat menyebabkan terjadinya penyusutan tekanan.

Demikian juga terhadap instrumennya sendiri, yang mana umumnya instrumen giro sistem vakum banyak menggunakan bearings. Pada waktu tertentu akan lebih mudah mengalami kerusakan, terutama terhadap udara yang lembab. Maka dari itu, sistem ventury tube ini jarang di pakai.

Gerakan gyro menggunakan electrical (DC atau AC)

1. DC = 24 Volt maupun 28 Volt (yang dihasilkan dari battery / accu)
2. AC = 115 Volt (yang dihasilkan dari inverter maupun alternator)

Sumber tenaga penggerak rotor gyro yang menggunakan listrik dc dengan tegangan 24 vdc maupun 28 vdc menggunakan prinsip conventional permanent magnet. Indicator yang menggunakan prinsip ini adalah turn & bank indicator atau turn & slip indicator.

Sumber tenaga penggerak rotor gyro yang menggunakan listrik AC tegangan 115 Volt 400 Hz 3 phase. Indicator yang menggunakan prinsip arus AC adalah artifisial horizontal indicator (AHI) dan directional gyroscopic indicator (DGI).

Baca juga artikel yang membahas tentang Machmeter Indicator Pada Flight Instrument Pesawat Udara yang merupakan masih bagian dari kelompok flight instrument pesawat terbang.