Hang Glider
Latar Belakang
Glider gantung adalah perangkat terbang tanpa daya yang lebih berat dari udara yang dirancang untuk membawa penumpang manusia yang tergantung di bawah layarnya. Tidak seperti glider lain yang menyerupai pesawat tanpa tenaga, hang glider terlihat seperti layang-layang besar. Glider lain biasanya ditarik oleh mobil atau pesawat terbang atau diluncurkan ke udara dari tanah. Glider gantung, di sisi lain, biasanya diluncurkan dari titik tinggi dan dibiarkan melayang turun ke titik yang lebih rendah.
Sejarah
Manusia telah berusaha untuk terbang menggunakan perangkat yang mirip dengan pesawat layang gantung setidaknya selama seribu tahun. Oliver dari Malmesbury, seorang biarawan Inggris, dikatakan telah melompat dari menara dengan sayap yang terbuat dari kain pada tahun 1020. Dia diduga meluncur sekitar 600 kaki (180 m) sebelum mendarat dan mematahkan kedua kakinya. Penerbangan singkat serupa dikatakan telah dilakukan di Konstantinopel pada abad kesebelas dan di Italia pada 1498. Seniman dan ilmuwan Italia Leonardo da Vinci membuat sketsa rinci dari berbagai mesin terbang, tetapi perangkat ini tidak pernah dibuat.
Sejarah meluncur modern dimulai dengan penemu Inggris Sir George Cayley. Pada 1799, Cayley telah menetapkan desain dasar untuk glider yang masih digunakan sampai sekarang. Pada tahun 1804, ia menerbangkan model glider pertamanya yang sukses. Pada tahun 1853, Cayley mencapai penerbangan glider manusia pertama yang sukses dengan perangkat yang membawa kusirnya beberapa ratus kaki.
Pelopor penting berikutnya dalam penelitian glider adalah penemu Jerman Otto Lilienthal. Pada tahun 1890-an, Lilienthal membuat 18 glider, yang ia terbangkan sendiri. Dia juga menyimpan catatan rinci dari karyanya, mempengaruhi penemu kemudian. Setelah melakukan lebih dari dua ribu penerbangan yang sukses, Lilienthal tewas dalam kecelakaan pada tahun 1896.
Terinspirasi oleh Lilienthal, insinyur Amerika Octave Chanute dan asistennya melakukan sekitar dua ribu penerbangan glider dari bukit pasir di tepi Danau Michigan pada pergantian abad. Karya Chanute memiliki pengaruh penting pada Orville dan Wilbur Wright, yang menemukan penerbangan bertenaga segera setelahnya. Perkembangan pesat penerbangan bertenaga di abad kedua puluh menyebabkan penurunan minat pada glider sampai setelah Perang Dunia II. Pada saat ini, sayap yang ringan dan halus yang terbuat dari fiberglass dikembangkan untuk pesawat layang.
Inovasi terpenting dalam pengembangan hang glider dibuat oleh penemu Amerika Gertrude dan Francis Rogallo. Pada tahun 1948, Rogallos mengajukan paten untuk layang-layang fleksibel yang disebut para-wing. Tidak seperti layang-layang lainnya, desain Rogallo tidak memiliki penyangga yang kaku. Sebaliknya, ia tetap lemas sampai diberi bentuk yang kokoh tetapi sementara oleh angin yang terbang. Pengembangan Mylar, plastik yang sangat ringan dan kuat, meningkatkan kinerja layang-layang Rogallo.
Pada akhir 1950-an, pemerintah Amerika Serikat tertarik pada desain Rogallo untuk digunakan dalam parasut yang dirancang untuk mengembalikan pesawat ruang angkasa ke Bumi. Eksperimen juga dilakukan dalam membangun layang-layang Rogallo bertenaga besar untuk transportasi militer. Terinspirasi oleh laporan eksperimen ini, insinyur Amerika Thomas Purcell membuat glider Rogallo dengan lebar 16 kaki (4,9 m) dengan rangka aluminium, roda, tempat duduk untuk menampung penumpang, dan batang kendali dasar pada tahun 1961. Ini adalah hang pertama yang sebenarnya. pesawat peluncur. Glider gantung awal juga dibuat di Amerika Serikat dari bambu oleh Barry Hill Palmer pada tahun 1961 dan di Australia dari aluminium oleh John Dickenson pada tahun 1963.
Meskipun pemerintah Amerika Serikat meninggalkan penggunaan desain Rogallo untuk parasut pesawat ruang angkasa pada tahun 1967, pesawat layang gantung menggunakan desain yang sama menjadi populer pada tahun 1970-an. Pada tahun 1971, Amerika Serikat Hang Gliding Association dibentuk. Sementara California adalah tempat favorit untuk layang layang di Barat, Dunlap, Tennessee, mengklaim sebagai ibu kota layang layang di Amerika Serikat bagian timur, berkat lokasinya yang tinggi di atas Dataran Tinggi Cumberland. Selama beberapa tahun berikutnya, layang gantung menjadi kurang dari mode berbahaya dan lebih dari olahraga yang serius. Tujuh kematian akibat hang gliding dilaporkan pada tahun 1995, dibandingkan dengan 40 pada tahun 1974.
Bahan Baku
Glider gantung terdiri dari sayap, bingkai, kabel, dan item untuk menahan bagian-bagian ini di tempatnya. Sayap, juga dikenal sebagai layar, terbuat dari plastik yang kuat dan ringan. Biasanya kain poliester digunakan. Poliester adalah polimer—mereka adalah molekul besar yang dibuat dengan menghubungkan banyak molekul kecil bersama-sama. Poliester biasanya berasal dari etilen glikol dan asam tereftalat, atau bahan kimia serupa. Poliester yang paling umum digunakan dalam pembuatan pesawat layang gantung adalah polietilena tereftalat, yang dikenal dengan nama dagang Dacron.
Bingkai hang glider, juga dikenal sebagai badan pesawat, terbuat dari paduan aluminium dan logam lainnya, seperti magnesium, seng, dan tembaga. Kabel dan bagian yang menyatukan hang glider terbuat dari baja tahan karat. Stainless steel adalah paduan besi, sejumlah kecil karbon, dan kromium 12-18%.
Samuel Langley
Samuel Langley lahir di Roxbury, Massachusetts, pada tahun 1834. Sebagai seorang anak, Langley menjadi tertarik untuk mempelajari bintang-bintang dan, terlepas dari kenyataan bahwa ia tidak pernah kuliah, kemudian menjadi profesor astronomi dan fisika. Langley memberikan banyak kontribusi di bidang astronomi, salah satu yang paling signifikan adalah penemuan bolometer—alat yang mampu mendeteksi dan mengukur radiasi elektromagnetik.
Saat menjabat sebagai sekretaris Institut Smithsonian, Langley mengembangkan minat dalam aeronautika dan memperoleh hibah $50.000 dari Departemen Perang Amerika Serikat untuk mempelajari kemungkinan penerbangan berawak. Dia mulai membangun model pesawat besar bertenaga uap yang dia beri nama Aerodrome, tanpa meluangkan waktu untuk terlebih dahulu menguji teorinya tentang glider. Pada tahun 1891 dia mulai membangun Aerodrome model yang akan terlempar dari atap rumah perahu. Lima model pertama gagal, tetapi model tahun 1896 miliknya terbang lebih dari setengah mil. Belakangan tahun itu, salah satunya tetap mengudara selama hampir dua menit.
Akhirnya, pada tanggal 7 Oktober 1903, Langley siap untuk menerbangkan Aerodrome skala penuh pertamanya. dari rumah perahu di Sungai Potomac. Dengan hadirnya pers, mesin itu diluncurkan dan segera jatuh ke sungai. Langley berpendapat bahwa mekanisme peluncuran itu salah, tetapi upaya lebih lanjut menghasilkan hasil yang sama, dan dananya segera habis. Hanya beberapa bulan kemudian, Orville dan Wilbur Wright mencapai penerbangan bertenaga pertama di Kitty Hawk, North Carolina. Sampai kematiannya pada tahun 1907, Langley menyatakan bahwa jika kecelakaan tidak menghabiskan dananya, dia akan mencapai ketenaran yang diberikan kepada Wright bersaudara. Beberapa tahun setelah kematian Langley, para peneliti berhasil menerbangkan Aerodrome-nya setelah memasang mesin yang lebih bertenaga padanya. Hari ini, Pangkalan Angkatan Udara Langley di Virginia dinamai untuk pelopor penerbangan ini.
Manufaktur
Proses
Membuat kain poliester
- 1 Seperti kebanyakan plastik, poliester dibuat dari bahan kimia yang berasal dari minyak bumi. Secara umum, bahan kimia ini diperoleh dengan memanaskan minyak bumi dengan katalis, proses yang dikenal sebagai perengkahan. yang dihasilkan Pesawat layang gantung terdiri dari sayap, bingkai, kabel, dan item untuk menahan bagian-bagian ini pada tempatnya. Sayap, juga dikenal sebagai layar, terbuat dari plastik yang kuat dan ringan. Bingkai hang glider, juga dikenal sebagai badan pesawat, terbuat dari paduan aluminium dan logam lainnya, seperti magnesium, seng, dan tembaga. zat kemudian dipisahkan dan mengalami berbagai reaksi kimia untuk mendapatkan bahan kimia yang diinginkan.
- 2 Polietilen tereftalat dibuat dengan menggabungkan etilen glikol dengan asam tereftalat atau dengan dimetil tereftalat. Kemudian dipanaskan hingga menjadi cair. Polimer cair disemprotkan melalui perangkat yang berisi banyak lubang kecil, yang dikenal sebagai pemintal. Saat plastik cair muncul, ia mendingin menjadi filamen padat yang panjang. Filamen dililit menjadi benang. Benang tersebut kemudian diregangkan menjadi sekitar lima kali panjang aslinya pada suhu tinggi untuk meningkatkan kekuatannya. Benang yang telah diperkuat tersebut kemudian ditenun menjadi kain dan diwarnai dengan warna-warna cerah. Kain ini kemudian dimasukkan ke dalam gulungan besar dan dikirim ke produsen hang glider.
Membuat sayap
- 3 Gulungan kain poliester biasanya memiliki lebar 54 inci (137 cm) dan panjang 100-300 yd (91,4-274,3 m). Kain dipotong dari gulungan sesuai kebutuhan dan ditempatkan pada pemotong XY. Perangkat ini adalah meja datar, biasanya panjangnya 40 kaki (12,2 m) dan lebar 5 kaki (1,5 m), dengan banyak lubang kecil di permukaannya. Saat kain ditempatkan pada pemotong, tekanan vakum menariknya rata ke lubang. Sebuah sistem roda gigi, sabuk, dan rel membawa pisau tajam melintasi meja secara horizontal (arah "X") dan vertikal (arah "Y"). Komputer mengontrol pergerakan bilah sehingga bentuk kompleks dapat dipotong hingga seperseribu inci (0,0025 cm).
- 4 Potongan kain, yang mungkin berjumlah ratusan, diberi tanda agar dapat disejajarkan dengan benar. Mereka kemudian dijahit bersama pada mesin jahit industri. Proses ini diulangi dengan potongan-potongan kain dengan berbagai bentuk dan warna hingga sayap terbentuk.
Membuat bingkai
- 5 Tabung paduan aluminium, biasanya berdiameter 1,5 inci (3,8 cm) dan panjang 10-20 kaki (3-6 m), tiba di pabrikan pesawat layang gantung. Tabung dipotong sesuai kebutuhan dengan gergaji listrik. Bor listrik kemudian digunakan untuk membentuk lubang di mana bingkai akan disatukan.
- 6 Kabel baja tahan karat tiba di pabrikan hang glider dalam gulungan besar yang biasanya menampung 5.000 kaki (1.524 m) kabel. Kabel dipotong sesuai kebutuhan dengan tang besar dan tajam.
- 7 Kabel dan pipa dirakit dengan tangan untuk membentuk bingkai. Mur dan baut stainless steel digunakan untuk menahan bagian-bagian di tempatnya.
Merakit pesawat layang gantung
Kontrol Kualitas
Karena layang layang adalah kegiatan yang berbahaya, memastikan bahwa peralatan yang digunakan seaman mungkin sangat penting. Pabrikan harus memenuhi persyaratan untuk peralatan penerbangan sipil dan/atau militer yang ditetapkan oleh pemerintah federal, di bawah pengawasan Administrasi Penerbangan Federal (FAA). Sebelum pembuatan dimulai, pembuat hang glider memeriksa semua bahan baku. Pipa aluminium harus lurus dan bebas dari penyok. Kabel baja tahan karat harus bebas dari cacat yang terlihat. Kain poliester harus ditenun dengan benar dan bebas dari lubang. Mesin uji tarik mengukur kekuatan kain dan jumlah udara yang dapat melewati kain.
Bagian terpenting dari proses manufaktur adalah membuat sayap. Pada setiap langkah dalam prosedur, sayap diberikan inspeksi visual penuh untuk memastikan bahwa sayap itu dijahit dengan benar, tanpa jahitan yang lemah. Kain ini diperiksa dengan hati-hati di atas meja inspeksi yang menyala untuk memastikan bahwa jahitannya dilipat dan dijahit dengan benar dan tidak ada cacat pada kainnya. Pada akhir proses manufaktur, hang glider dirakit sepenuhnya untuk inspeksi visual akhir.
Sebelum dibongkar untuk pengiriman, setiap hang glider diberikan uji terbang penuh oleh pilot berpengalaman. Glider gantung harus memiliki "rasa" yang tepat dan merespons gerakan pilot dengan benar. Ia harus dapat terbang dalam garis lurus dengan kecepatan tetap, tanpa perubahan gerakan yang tiba-tiba.
Masa Depan
Meskipun lebih sedikit orang yang menerbangkan pesawat layang gantung sekarang daripada di tahun 1970-an, teknologinya telah meningkat pesat. Glider gantung saat ini dapat terbang lebih aman, untuk jarak yang lebih jauh, untuk jangka waktu yang lebih lama, dan dari ketinggian yang lebih tinggi. Tidak diragukan lagi semua rekor layang layang akan dipecahkan dalam waktu dekat.