Lengan depan, juga dikenal sebagai slot, adalah sebuah fitur penting pada sayap pesawat yang memungkinkan penerbangan dengan sudut attack tinggi. Fitur ini pertama kali ditemukan pada tahun 1920-an dan sejak itu telah digunakan dalam beberapa jenis pesawat.

Teori Lengan Depan

Lengan depan bekerja dengan cara mengarahkan aliran udara dari bawah sayap ke atas, sehingga meningkatkan kinerja sayap. Pada sudut attack rendah, aliran udara melalui lengan depan tidak signifikan dan hanya memberikan kontribusi pada gesekan. Namun, ketika sudut attack meningkat, aliran udara melalui lengan depan menjadi lebih signifikan dan meningkatkan kinerja sayap.

Pada sudut attack tinggi, kecepatan udara relatif terhadap sayap sangat cepat di sekitar tepi depan, yang berarti bahwa gesekan kulit (force viskos) sangat tinggi. Akibatnya, lapisan boundary layer yang datang pada sayap bagian atas telah kehilangan sebagian besar tekanannya total (atau energi mekanik) akibat gesekan. Namun, udara yang melalui lengan depan tidak mengalami gesekan kulit yang tinggi dan tekanannya total tetap dekat nilai free-stream.

Campuran lapisan boundary layer dengan udara yang datang melalui lengan depan dapat memulihkan lapisan boundary layer, sehingga sayap bagian atas dapat tetap terpasang hingga sudut attack lebih tinggi. Lengan depan sebenarnya adalah salah satu bentuk kontrol lapisan boundary layer terawal.

Aplikasi Lengan Depan

Lengan depan biasanya dibagi menjadi dua jenis: yang penuh dan yang sebagian. Lengan depan yang penuh ditemukan pada beberapa pesawat STOL, seperti Fieseler Storch, Dornier Do 27, PZL-104M Wilga 2000, dan Zenair CH 701 STOL. Tujuan utama lengan depan ini adalah untuk memungkinkan pesawat terbang dengan sudut attack yang lebih tinggi sebelum mencapai sudut stall.

Namun, lengan depan yang penuh memiliki beberapa kelemahan, seperti diperlukan jari bawah yang panjang dan dapat menyebabkan gesekan atau tidak dapat ditampung dalam ruang pesawat. Lengan depan yang sebagian, di sisi lain, biasanya ditemukan hanya pada bagian sayap luar dan berfungsi sebagai pengatur aliran udara agar sayap bagian luar tidak terhenti hingga sudut attack yang lebih tinggi.

Lengan depan yang sebagian ini mirip dengan penggunaan warping pada sayap, namun melalui cara yang berbeda. Contoh pesawat yang menggunakan lengan depan yang sebagian adalah Stinson 108, Bristol Beaufort, Lockheed Hudson, dan Dornier Do 28D-2 Skyservant.

Sejarah Lengan Depan

Lengan depan pertama kali ditemukan pada tahun 1920-an oleh Frederick Handley Page, yang kemudian menerbitkan artikel tentang penggunaan lengan depan dalam Flight magazine. Pada saat itu, lengan depan dianggap sebagai salah satu inovasi penting dalam desain pesawat.

Dalam beberapa tahun terakhir, lengan depan telah digunakan dalam beberapa jenis pesawat, termasuk pesawat STOL dan pesawat yang memerlukan performa sayap yang lebih baik. Dalam artikel ini, kita akan membahas teori dan aplikasi lengan depan, serta sejarahnya sebagai salah satu fitur penting dalam desain pesawat.

Rujukan

1. Kermode, A.C., Mechanics of Flight, Chapter 3.
2. Clancy, L.J., Aerodynamics, Section 6.9.
3. Centennial of Flight, Retrieved 2008-02-19.
4. Aviation Publishers Co. Limited, From the Ground Up, page 26 (27th revised edition) ISBN 0-9690054-9-0
5. Kermode, A.C., Mechanics of Flight, Figure 3.36
6. Kermode, A.C., Mechanics of Flight, Figure 3.37
7. Clancy, L.J., Aerodynamics, Section 6.10.
8. Handley Page, F., "The use of leading edges in aircraft design", Flight magazine, 1920.

Kata-kata kunci

Lengan depan, slot, sayap, penerbangan, teori, aplikasi, sejarah.