Mengetahui Cara Kerja Kapal Selam

Kapal selam merupakan sebuah wahana yang unik karena bisa mengapung dan menyelam di air sesuai kebutuhan, pembuatan kapal selam pertama kali di gunakan untuk keperluan perang dan masih berbentuk sangat sederhana ( turtle).
Namun pada masa sekarang selain untuk perang, kapal selam juga di gunakan sebagai wahana rekreasi dan juga penelitian bawah air (ocean research).

Ada pertanyaan menarik dari seorang teman saya beberapa waktu lalu, yaitu bagaimana cara sebuah kapal selam yang beratnya berton ton bisa menyelam.
Pertanyaan menarik. Kalau masalah mengapung kita pasti tahu bahwa Hukum Archimedes (+250 sebelum Masehi) adalah jawabannya “Jika suatu benda dicelupkan ke dalam sesuatu zat cair, maka benda itu akan mendapat tekanan keatas yang sama besarnya dengan beratnya zat cair yang terdesak oleh benda tersebut”.
Dan itu berlaku pada setiap kapal konvensional. Sedangkan untuk menyelam kapal selam memakai Hukum Boyle dan Hukum Boayancy (pengapungan).

Kapal selam di desain memiliki tanki balast (trim), Tanki balast berfungsi menyimpan udara dan air, letaknya berbeda beda tergantung biro desain yang merancangnya.Untuk awalnya saya akan memberi visualisasi gambar potongan kapal selam seperti yang terlihat di bawah ini:

posisi mengapung

posisi menyelam

Sedikit tambahan, kapal selam sekarang mulai di lengkapi dengan berbagai macam persenjataan, yang awalnya hanya sebuah skrup untuk melubangi kapal musuh, sekarang bisa di muati rudal jelajah maupun rudal antar benua yang berhulu ledak nuklir. Yang pada mulanya hanya cukup untuk satu orang hingga sekarang dapat memuat ratusan personel.

Kapal selam lama menggunakan diesel sebagai penggerak utama sehingga kemampuan bersembuyi di air sangat terbatas karena harus sering muncul ke permukaan untuk pengisian kembali bahan bakar, kini kapal selam nuklir lebih efisien karena sangat hemat dan menekan biaya operasional, karena dalam sekali charge kapal selam mampu berlayar bertahun tahun tanpa perlu mengisi bahan bakar. Namun itu bukan berarti tidak beresiko. Kejadian bocornya radiasi pada kapal K-19 Rusia beberapa dekade lalu, menunjukkan kalau perlu keamanan extra untuk mengoperasikan sebuah kapal selam nuklir, selain merupakan sebuah kebanggaan tersendiri bagi pihak Angkatan Laut bisa mengoperasikan nya.

sedikit gambaran di dalam kapal selam

No commentsRead more

Mobil listrik

Energi Listrik yang bersumber dari listrik PLN atau Generator melalui alat pengisisan (Carger) yang berfungsi untuk mengubah arus bolak balik (AC) menjadi arus searah (DC) sesuai dengan kebutuahn pengisian dari baterai melaluidua buah kabel yaitu positif dan negatif untuk mengisi baterai. Baterai terdiri dari 3 unit, 12 Volt, 200 Ah dipasang secara seri dimana terminal positf  baterai 1 dihubungkan ke terminal negatif dari baterai 2 dan terminal positif dari baterai 2 dihubungkan ke terminal negatif baterai 3 sedangkan terminal negatif dari baterai 1 dan terminal positif baterai 3 didapatkan keluaran 36 Volt,200 Ah

Setelah baterai penuh, listrik yang tersimpan pada baterai dapat digunakan untuk memutar motor penggerak melalui solenoid yang memiliki 2 terminal yang berfungsi menyambung  dan memutus dimana terminal positif pada baterai dipasang pada salah satu terminal pada solenoide dihubungkan ke kendali kecepatan, dimana solenoide ini dikendalikan oleh dua buah saklar pembatas yang di pasang pada sistem gas dan rem yang hanya dapat berfungsi setelah kunci kontak dinyalakan.

Untuk mengatur besar kecilnya putaran motor penggerak digunakan kendali kecepatan yang memiliki 4 buah terminal utama yang diberi tanda masing masing terminal Bat +, Bat -,A2, M -, dan juga tiga buah terminal untuk input dari potensio atau induktiv. Kabel positif yang melalui solenoid dihubungkan pada terminal Bat + pada kendali kecepatan. Kendali yang inputnya berupa sinyal analog dari potensio dan juga induktiv trhole sensor yang dipasang pada mekanisme gas, agar kendaraan dapat bergerak maju,mundur dan netral digunakan saklar mekanis maju mundur SM3 ( saklar mekanis maju mundur ) yang di beri nama masing masing terminal a1,a2, b, c d1,d2 terminal C dihubungkan ke terminal A2 kendali kecepatan, melalui terminal A2 pada motor penggerak. Terminal M- pada kendali kecepatan dihubungkan langsung ke A1 pada motor penggerak. Untuk terminal B dan D pada SM3 memiliki dua buah kutub dimana difungsikan untuk membolak balikan input arah arus pada terminal S1 dan S2 pada motor penggerak

Sistem Penggerak

Saklar pembatas yang dilengkapi dengan pelatuk menempel pada bagian batang pengungkit yang berkerja apabila pedal rem ditekan batang pengungkit juga akan menekan pelatuk dari saklar pembatas sehingga arus yang mengalir melalui terminal penghubung dari saklar pembatas akan terputus seketika apabila proses pengereman mekanis pada roda kendaraan listrik ini yang digerakkan. Proses penekanan batang pengungkit terhadap pelatuk saklar pembatas dapat disetel jarak aktifnya agar pada saat mengemudi menenmpelkan kakinya pada pedal rem yang tanpa bermaksud menekan sehingga saklar pembatas tidak akan berfungsi tapi apabila tekanan yang diberikan melebihi batas yang diberikan maka saklar pembatas akan bekerja dengan baik, tujuannya adalah apabila sistem penggerak mobil listrik ini sedang beroperasi tiba tiba pengendara menekan pedal rem maka beban yang diakibatkan oleh pengereman tidak akan berpengaruh pada sistem tenaga karena terlebih dahulu sistem daya telah terputus melalui saklar pembatas yang dipasang sebagai pengaman.

Untuk mengoperasikan kenderaan listrik ini pada systen penggerak ini hanya dapat dioperasikan apabila kunci kontak di on kan atau dinyalakan kemudian pedal gas ditekan, dapat dijelaskan bahwa apabila pedal gas ditekan maka batang penarik akan menarik pengungkit poros dari potensio kemudian pengungkit tersebut akan melepaskan tekanan pelatuk saklar pembatas sehingga arus listrik yang akan menggerakkan solenoide dapat terhubung melalui terminal 1 dari saklar pembatas. Sistem ini bertujuan agar energi listrik tidak terbuang percuma pada saat kendaraan mengalami jalan penurunan atau pada jalur macet dan juga berfungsi sebagai pengaman.

Untuk Sistem maju mundur dengan menggunakan SM3, seperti diperlihatkan pada gambar dapat dijelaskan bahwa :

Prinsip dasar pembalikan putaran motor penggerak jenis ini dapat dilakukan dengan pembalikan arah arus yang mengalir pada lilitan stator motor, untuk arah maju berarti arus yang mengalir dari terminal C pada SM3 kemudian mekanis saklar memindahkan hubungan secara mekanis menyambungkan C ke terminal B pada SM3 kemudian dihubungkan ke terminal S1 pada motor penggerak sehingga arus mengalir menuju terminal S2 pada motor penggerak yang langsung dihubungkan ke kendali kecepatan pada terminal M-.

Untuk posisi mundur yang diperlihatkan pada gambar dilakukan dengan pembalikan arah arus yang diperlihatkan bahwa arus yang mengalir dari terminal motor A1 dengan menggunakan SM3 dihubungkan dengan terminal A pada SM3(5) kemudian mekanis saklar memindahkan hubungan secara mekanis menyambungkan terminal C ke terminal D pada SM3, kemudian dihubungakan ke terminal S2 pada motor penggerak yang langsung dihubungkan ke kendali kecepatan pada terminal M-. Berikut penjelasan penggunaan SM3 pada sistem Maju Mundur dan Netral dapat dilihat pada gambar di bawah :

Pengaturan posisi maju dan posisi mundur serta netral dengan menggunakan SM3 ( Saklar Mekanis maju Mundur )

Agar kendaraan dapat bergerak maju, mundur dan posisi netral digunakan alat saklar mekanis maju mundur (SM3) pada gambar, yang memiliki enam terminal yang diberi kode masing masing a,b,c,d. Terminal a dihubungkan ke terminal A kendali Kecepatan melalui terminal A1 dan A2 pada motor penggerak. Terminal c pada SM3 dihubungkan langsung ke terminal M dari kendali kecepatan. Untuk terminal b & d memiliki dua buah kutub dimana difungsikan untuk membolak balikan input arah arus pada terminal S1 & S2 pada motor Penggerak.

Penggunaan mikro switch sebagai pengaman dan efisiensi energi seperti pada gambar di bawah sebagai berikut :

Penggunaan Mikri swicth pada sistem mekanis gas untuk pengaman sistem dan efesiensi penggunaan daya listrik

Dengan Pemakaian mikro switch yang menempel pada mekanis gas yang berfungsi mengamankan sistem daya, karena sistim hanya dapat menerima daya listrik apabila pedal gas ditekan setelah kunci kontak di ON kan, sekaligus juga dapt menghemat energi listrik pada saat kendaraan menempuh jalanan macet dan penurunan

Untuk mengantisipasi kebiasaan pengemudi yang biasanya menekan pedal gas terkadang bersamaan dengan pengereman mekanis, juga digunakan mikro switch sebagai pembatas seperti terlihat pada gambar dibawah

Seperti yang dijelaskan diatas mobil listrik memiliki sistem penggerak listrik yang lebih sederhana dan efisien. Dengan melakukan pemilihan beberapa komponen yang digunakan serta disederhanakan, dikurangi dan disatukan. Sehingga sistem penggerak mobil listrik terdiri dari sistem energi, sistem kendali, sistem maju mundur dapat berfungsi dengan baik.

Sumber :

1. http://ubaesorso.blogspot.com/2010/10/prinsip-kerja-mobil-listrik.html

2. http://id.wikipedia.org/wiki/Mobil_listrik

3.http://andihendra.wordpress.com/2011/03/19

1. 
   

No commentsRead more

Prinsip Kerja Mobil Listrik Hybrid Karya LIPI

OTOMOTINET -  Konsep kedua setelah Kijang listrik buatan Pusat Penelitian Tenaga Listrik dan Mekatronik (Telimek), Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bandung adalah mobil konsep listrik hybrid. Konsep yang digunakan ternyata berbeda dengan konsep hybrid pada Toyota Prius.

Pada Prius mesin bakar dan motor listrik bisa bekerja bersama memutar roda saat membutuhkan tenaga ekstra atau bekerja sendiri-sendiri. Mesin bakar bisa memutar roda, motor listrik juga bisa melakukan hal yang sama. Hybrid seperti ini disebut dengan istilah hybrid seri-pararel.

Sedang Hybrid seri menggunakan satu mesin utama sebagai sumber daya penggeraknya. Yaitu mesin berbahan bakar minyak, sedangkan motor listrik hanya membantu memberikan daya saat berakselerasi saja. 

Sementara pada sistem Hybrid pararel kebalikannya. Sumber tenaga utama mobil adalah motor listrik saja, mesin bensin hanya berfungsi sebagai pemutar generator pengisi baterai yang jadi penyimpan listrik untuk sumber tenaga penggerak motor elektrik.

Motor listrik sebagai penggerak utama

Sedang pada konsep hybrid yang dibuat LIPI, mobil 100 persen bergerak dengan tenaga listrik. Konsep hybrid atau dua mesin yang diwakili oleh mesin bakar hanya digunakan sebagai pembangkit listrik untuk disimpan di baterai dan dipakai menggerakan motor listrik. 

"Untuk memperpanjang jarak tempuh, ada mesin bensin yang berfungsi sebagai generator. Jadi tidak perlu melakukan charge di rumah yang memakan waktu cukup lama," ucap Ir Abdul Hapid, Ka Bidang Peralatan Transportasi P2 (TELIMEK), LIPI Bandung. Maka dari itu lebih cocok masuk ke dalam golongan hybrid pararel.

Genset ada di kolong, sedang baterai diletakan di bawah jok

No commentsRead more

Cara helikopter terbang

Helikopter merupakan alat transportasi yang digerakan oleh rotor dan memiliki kemampuan mendarat dan terbang secara vertikal. Helikopter juga bisa bergerak maju dan mundur di udara, selain itu helikopter memiliki kemampuan mengapung di udara. Karena kemampuannya ini helikopter banyak di manfaatkan untuk berbagai kepentingan.

Helikopter mendapatkan daya untuk bergerak dari rotor yang berputar. Rotor helikopter memiliki bentuk aerofoil yang mirip dengan sayap pada pesawat terbang. Saat rotor berputar udara akan bergerak pada permukaan atas rotor mengakibatkan tekanan diatas rotor rendah dari yang dibawah rotor sehingga helikopter terangkat keatas.

Bagian-bagaian utama helikopter
Bilah rotor (rotor blade) merupakan bentuk aerofoil yang sudutnya bisa diubah-ubah dan berfungsi untuk menimbulkan gaya angkat dan gaya dorong. Rotor blade melekat pada main rotor dengan bantuah rotor hub.

Tail rotor terletak dibagain belakan helikopter, rotor ini merupakan rotor kecil yang berputar secara fertikal. fungsi rotor ini untuk mmebelokan helikopter sesuai arah yang dinginkan. selain itu tail rotor juga berfungsi untuk melawan torsi yang ditimbulkan oleh main rotor saat berputar (aksi dan reaksi)

Swash plate mempunyai dua bagian utama utama yaitu satu pelat yang tetap warna biru dan pelat yang berputar warna merah. Swash plate ini yang berfungsi untuk mengatur pergerakan pesawat dengan cara mengatur sudut serang udara pada rotor blade.

Cara helikopter terbang

Seperti yang kita singgung di atas, helikopter memiliki kemampuan yang unik saat mengudara. Berikut ini bagaimana cara helikopter terbang. Untuk lebih paham lebih baik kita lihat sekilas tentang bentuk aerofoil baling-baling helikopter

Setiap baling-baling heli memiliki bentuk aerofoil yang mirip dengan sayap pada pesawat terbang. Daya angkat yang ditimbulkannya tergantung pada sudut serang (angel of attack) dan kecepatan baling-baling saat berputar.

Collective control

Gerakan ini berfungsi untuk menaikan dan menurunkan helikopter. Gerakan ini di dapat dengan cara menikan atau menurukan swash plate terhadap poros rotor utama tanpa mengubah sudut nya. Karena perubahan sudut serang (pith angel) serentak atau kolektif maka gerakan naik heli akan selalu konstan terhadap putaran baling-balingnya.

Cyclic control

Gerakan iniberhubungan dengan gerakan memutar dan maju. Untuk bergerak maju sudut serang blade di ubah dengan cara memiringkan swash plate. Karena sudut serang pada masing-masing blade tidak sama, maka gaya angkat pun berubah. Perbedaan gaya angkat inilah yang digunakan untuk memajukan, memundurkan, atau memutar peawat.

Sumber: infovisual, wikipedia, howstuff, startflying

No commentsRead more

pengembang teknologi Helikopter

Leonardo da Vinci (1452-1519)

Leonardo da Vinci sebenarnya mengembangkan konsep terbang vertikal yang sebelumnya merupakan mainan anak-anak dari dataran Cina, tidak jelas sebenarnya sejak kapan mainan anak-anak ini dikembangkan disana dan siapa inisiatornya atau penemunya. Pada tahun 1483 Leonardo da Vinci mengembangkan konsep sekrup terbang.

Sir Goerge Cayley (1773-1857)

Sir George Cayley dikenal sebagai insinyur dan inovator dalam navigasi udara dan aerodinamika. Salah satu yang dikenalkannya adalah istilah angle of attack dalam dunia penerbangan. Dalam sejarah, dia merupakan sosok yang mengembangkan pesawat sayap tetap dan pesawat layang atau glider namun demikian dia mengembangkan sayap putar atau helikopter. Helikopter yang diperkenalkannya merupakan kompilasi dari bahan kayu, bulu, gabus dan kawat.

Pada 1842, Cayley mendesain helikopter lebih baik , khususnya ketika mengetahui bahwa putaran baling-baling dapat menimbulkan petaka sehingga memerlukan penangkalnya. Teori penangkal ini juga dikemukakan olehnya. Agar bisa terbang, helikpter ini menempatkan dua rotor yang bergerak berlawanan arah. Meski helikopter rancangannya belum berwujud dengan helikopter yang mengudara, konsep helikopternya dipakai oleh Kamov dari Rusia dan Focke dari Jerman.

Nikolai Egorovich Zhikovsky (1847-1921)

Zhukovsky mengawali karir di dunia penerbangan dengan menekuni matematika, hidrodinamika dan aerodinamika. Zhukovsky kemudian menemukan terowongan angin pertama di dunia untuk menguji teknologi aerodinamika. Terjun dalam pengembangan helikopter pada tahun 1910 dan pada Perang Dunia I mengembangkan banyak pesawat terbang dan helikopter

Juan de la Cierva (1895-1936)

Cierva mengembangkan helikopter setelah pesawat pembom bersayap ganda buatannya jatuh pada tahun 1919, alasannya adalah kestabilan helikopter dianggapnya lebih tinggi. Dalam membangun rancangan helikopternya, Cierva mengabaikan berbagai teori yang berkembang sebelumnya, dengan menggunakan rancangan-rancangan baru buatannya yang didasarkan pada teori yang dikembangkannya lewat berbagai eksperimen. Hasinya adalah Autogiro yang merupakan konsep pesawat gado-gado antara pesawat terbang umumnya sehingga bisa melakukan terbang landas secara vertikal, yang setengah pesawat terbang dan setengah helikopter. Autogiro Cierva terbang pada 1923. Lima tahun kemudian Cierva melakukan penerbangan keliling Eropa dengan Autogiro sejauh lebih dari 5000 km seraya berpromosi. Upayanya tidak sia-sia karena Autogiro rancangannya banyak diminati sejumlah industri di Eropa. Cierva meninggal dalam kecelakaan Autogiro di Croydon pada tahun 1936.

Igor Ivanovich Sikorsky (1889-1972)

Sikorsky menaruh minat pada penerbangan dengan merancang berbagai pesawat model diantaranya berupa helikopter sejak usia dini. Pada awalnya dia masuk Naval Academy di St. Petersburg yang kemudian mengundurkan diri dan pergi ke Paris untuk mendalami ilmu teknik dan penerbangan. Setelah dari Paris, dia kembali ke Kiev, Ukraina dan mengembangkan helikopter namun gagal. Revolusi Bolshevik memaksa Sikorsky hijrah ke Paris dan selanjutnya menetap di Amerika Serikat.

Pada tahun 1939 dia menerbangkan helikopter pertamanya VS-300 dan selama pengembangannya, helikopternya mencatat berbagai rekor penerbangan. Sampai memasuki abad ke-21 ada sekitar 40.000 helikopter buatan Sikorsky terbang diberbagai belahan dunia ini.

Mikhail Mill (1909-1970)

Seperti halnya Sikorsy, Mill menaruh minat pada penerbangan diusia dini. Dia memenangkan kompetisi pesawat model pada usia 12 tahun. Ia kemudian masuk ke Insitut Aviasi di Novocherkassk dan mengembangkan autogiro pertamanya dengan pengawasan dan bimbingan Kamov dan Skrzhinsky. Setelah lulus pada 1931, dia masuk ke pusat aerodinamika Rusia TsAGi, dan disinilah melakukan penelitian pada aerodinamika helikopter dengan penekanan pada stabilitas dan desain rotor.

Pada tahun 1947, Mil diangkat menjadi kepala desain helikopter yang baru dan memunculkan helikopter GM-1 yang dikenal menjadi Mi-1 Hare. Sukses Hare menuntun pengembangan helikopter selanjutnya yang sangat terkenal seperti Mi-4, Mil Mi-6 Hook, Mi-8 dan lain-lain.

Yum Soemarsono (1916-1999)

Yum Soemarsono dikenal sebagai bapak helikopter Indonesia. Berbeda dengan penemu dan pengembang helikopter lainnya, dia mengembangkan helikopter sendiri berdasarkan pengalaman dan intuisi serta keterampilannya yang tidak diperoleh dari pendidikan tinggi. Rancangannya berupa Rotor Stabilizer dibuatnya hanya berdasarkan intuisi.

Helikopter pertama rancangannya adalah RI-H yang selesai pada tahun 1948 namun tidak sempat diterbangkannya karena lokasi pembuatannya di Gunung Lawu dibom Belanda pada saat Revolusi Kemerdekaan Indonesia. Heli kedua adalah YSH yang dirancang bersama Soeharto dan Hatmidji, selesai pada tahun 1950 dan melayang setinggi 10 cm di lapangan Sekip Yogyakarta. Sementara Helikopter ketiga adalah Seomarcopter yang berhasil terbang ketinggian 3 meter sejauh 50 meter dengan mesin berdaya 60 hp pada 1954. Helikopter ke empat adalah Kepik yang ironisnya mengalami kecelakaan dan menyebabkan kehilangan tangan kirinya dan sekaligus menewaskan asistennya, Dali. Nama kepik sendiri adalah nama pemberian presiden Republik Indonesia pertama Soekarno.

Kehilangan tangan kirinya membuatnya menemukan suatu alat yang dinamakan throttle collective device untuk mengganti tangan kirinya yang putus, sehingga penerbang cacat masih mampu menerbangkan helikopter. Alat ini digunakan untuk mengangkat dan memutar collective, salah satu kemudi yang terletak pada sisi kiri penerbang. Semula hanya didesain untuk helikopter jenis Hiller, namun kemudian dikembangkannya untuk dipakai pada helikopter Bell 47G dan Bell 47J2A, hadiah dari Solichin GP. Meski alat ini kemudian diminati oleh pabrik helikopter Bell di Amerika Serikat, tidak ada kejelasan selanjutnya mengenai pengembangan alat ini dan sekaligus juga hak patennya. Beliau meninggal pada 5 Maret 1999.

Sumber: http://www.yaiyalah.com/2011/12/mengenal-helikopter.html#ixzz1om9616bS

No commentsRead more