About Astrodynamic

 

Astrodinamika adalah cabang ilmu astronautika yang mempelajari dinamika gerak wahana antariksa (man-made objects) di bawah pengaruh gaya-gaya baik buatan (misalnya sistem propulsi) maupun alamiah (gravitasi benda langit di sekitarnya, gaya hambat atmosfer, tekanan radiasi matahari, dan sebagainya).
Sebenarnya astrodinamika adalah ilmu kuno, ilmu yang telah dikembangkan orang jauh sebelum diluncurkannya satelit buatan (artificial satellite) yang pertama. Ilmu ini dikembangkan pertama kali oleh ahli-ahli astronomi dan matematika sejak abad 18 dan disebut dengan mekanika benda langit (celestial mechanics). Baru setelah perkembangan satelit-satelit buatan untuk misi-misi angkasa luar dan antar planet dimunculkan nama astrodinamika (astrodynamics) dan dipakai sampai sekarang.
Ahli-ahli astronomi mengembangkan mekanika benda langit untuk menentukan parameter orbit suatu planet, bintang, asteroid, komet atau benda langit lain, sehingga setiap saat dapat diketahui posisi benda tersebut relatif terhadap pengamat. Parameter-parameter orbit tersebut menunjukkan bentuk orbit, ukuran atau besar orbit, orientasi orbit terhadap suatu acuan dan referensi waktu untuk mengetahui kedudukan benda langit tersebut dalam orbitnya pada setiap saat.
Penerapan astrodinamika saat ini adalah dalam perancangan dan pengoperasian satelit baik untuk satelit yang mengorbit bumi (earth observation, komunikasi, militer) maupun untuk penerbangan antar planet (fly by, orbiter atau lander). Dengan demikian, adanya faktor desain dan operasional-lah yang membedakan astrodinamika dan mekanika benda langit.
Dasar kedua ilmu ini adalah tiga buah hukum gerak yang dikenal sebagai Hukum Newton I, II dan III, hukum gravitasi universal dan tiga hukum Kepler. Di samping itu ilmu ini sangat matematis, karena telah dikembangkan jauh sebelum tersedianya komputer digital dengan kemampuan hitung tinggi seperti sekarang. Dengan adanya kemampuan komputer yang tinggi desain dan pelaksanaan penerbangan ruang angkasa dapat dilaksanakan.
Secara umum, sebenarnya masalah astrodinamika atau gerak benda langit (alami atau buatan) adalah dipengaruhi oleh semua faktor (gaya) yang telah disebutkan di atas. Persamaan gerak untuk masalah umum ini akan sangat rumit dan tidak mungkin dipecahkan secara analitis. Bahkan bila masalah tersebut disederhanakan dengan hanya mempertimbangkan pengaruh gaya tarik benda-benda langit alami di sekitarnya dan dengan mengasumsikan massa benda-benda langit tersebut terpusat di satu titik yaitu titik pusat massanya, yang disebut sebagai masalah umum N buah benda langit, tidak mungkin diperoleh solusi analitis selain dengan N = 2.

Pemecahan masalah astrodinamika dengan asumsi masalah dua benda, memiliki solusi analitis. Karena merupakan pendekatan, penerapannya harus digabungkan dengan teori gangguan untuk memasukkan pengaruh faktor-faktor yang lain (bentuk planet penarik yang tidak bulat simetris, distribusi massa planet penarik yang tidak homogen, benda langit lain, atmosfer planet, tekanan radiasi matahari, medan elektromagnetik dan lainnya).

MATERIAL PESAWAT

 

Struktur pesawat dibuat dari bermacam-macam material. Material ini dipilih berdasarkan kerapatan, dan sifat-sifat mekanik, seperti kekuatan. Material yang terbaik untuk pesawat terbang adalah material yang memiliki sifat-sifat spesifik yang tinggi (sifat-sifat mekanik/kerapatan). Berikut beberapa jenis material berikut sifat-sifatnya yang sering dipilih untuk dijadikan material pesawat.

1. Aluminium

Penelitian oleh ahli material Jerman pada tahun 1911, bahwa Alumunium yang dipadukan dengan tembaga dapat     membuatnya lebih kuat daripada baja yang dikenai proses penempaan.

Salah satu aplikasi paduan Alumunium ini pada     pesawat terbang yaitu dipakai  sebagai frame  untuk kulit pesawat     (Al 7075 T3 kulit sayap bagian atas, Al 2024 T3 kulit sayap bagian bawah).

Penggunaan paduan alumunium dengan tembaga atau yang lebih dikenal dengan Duralumin alloys ini membuat material     ini ikut menahan beberapa dari gaya aerodinamik yang disebabkan oleh tegangan di kulit pada sayap dan badan     pesawat.

2. Titanium

Titanium mempunyai kerapatan lebih kurang dua kali dibandingkan dengan Alumunium, tetapi ketika dipadukan     dengan elemen-elemen lainnya, maka akan dapat meningkatkan sifat-sifat mekanik bahan. Sebagai contoh struktur     pylon yang menahan   mesin pesawat pada sayapnya di pesawat komersil. Alasan paduan Titanium tidak sering     digunakan pada struktur kulit pesawat adalah karena biaya produksinya.

Paduan Titanium dapat mencapai biaya     produksi sepuluh kali lipat  dibandingkan dengan paduan Alumunium.

3. Composite

Susunan material komposit banyak ditemukan pada pesawat modern, karena struktur komposit ini mempunyai     kerapatan yang rendah dan sifat-sifat mekanik yang tinggi. Komposit pada umumnya terdiri dari sebuah matrix plastik     dari resin epoxy, diikat oleh banyak serat baik serat karbon, boron, dan kaca atau kevlar.

Struktur komposit menggantikan posisi paduan Alumunium pada kulit pesawat terbang, dan kebanyakan pesawat     modern memakai     struktur komposit pada stabilizer horizontal dan vertical, rudder, aileron, dan pembungkus mesin     (nacel),

4. Baja

Baja memiliki kerapatan yang tinggi dibandingkan dengan Alumiunium dan Titanium, baja dapat dipadukan dan diberi     perlakuan panas untuk menghasilkan sifat-sifat mekanik bahan yang sangat tinggi. Sifat-sifat seperti ini sangat cocok     untuk diaplikasikan pada landing gear pesawat, yang mana landing gear haruslah sangat kuat, tetapi tidak terlalu     banyak memakan tempat.