Artificial horizon atau gyro horizon kadang-kadang disebut juga attitude indicator (penunjukkan sikap dari pada pesawat terbang). Intrumen ini menggunakan space gyro, dimana gyro mempunyai tiga sikap gerak yang bebas, yaitu pitching, rolling dan yawing, seperti terlihat dalam gambar
- Sikap pitching, ialah sikap dimana pesawat berputar (bergerak) melalui sumbu lateral.
- Sikap rolling, ialah sikap dimana pesawat berputar melalui longitudinal
- Sikap yawing, ialah sikap dimana pesawat berputar melalui sumbu tegak (vertical axis)
Karena sikap penunjukan giro horizon itu, maka instrumen ini dapat mengadakan gerakan miring ke kanan ataupun ke kiri, yang dapat dilihat antara miniatur sebagai penunjuk pesawatnya dan horizon bar (kaki langit buatan) sebagai patokan yang dimantapkan giro dalam keseimbangan skala sudut miring yang tetap (rigid). Penunjukan ,angguk (pitching), pesawat dalam keadaan naik (climb) ataupun turun (descent), dimana penunjukan miniatur sebagai pesawatnya dan kaki langit buatan (bar) sebagai langkah yang ditempuh pesawal terbangnya Demikian juga karena dari sikapnya pesawat terbang itu harus dapat di gunakan miring dan naik ataupun turun maka penunjuknyapun dapat melalui ketiga sumbu itu, seperti dalam gambar.
Sumber penggerak instrumen giro horizon, mempunyai cara yang digunakan untuk menggerakkan rotor giro (roda giro), yaitu
. Dengan hampa udara (vacuum driven)
. Dengan listrik
1. Penggerak roda kecil (rotor) giro horizon dengan tenaga udara hampa (vacuum driven gyro horizon).
Sumber penggerak ini didapatkan dari tabung venturi (venturi tube) yang dipasang sejajar dengan badan pesawat, untuk mendapatkan aliran udara lurus (air stream) atau dari pompa hampa udara (vacuum pump) yang dihubungkan dengan reduction gear (gear pengubah) dengan poros engkol (crank shaft) dari pada mesin.
Cara kerja dari pada aliran udara hampa ini dapat dilihat pada gambar
Udara hampa yang.dihasilkan oleh tabung ventury atau pompa udara hampa (vacuum pomp) (4), melalui katup pengubah (regulator) (3) yang dipakai sebagai pengubah tekanan hampa udara, besarnya tekanan hampa udara yang dibutuhkan, sesuai dengan tipe instrumen yang digunakan.Udara yang diisap oleh tabung venturi atau pompa hampa udara, berjalan melalui saringan pusat (central filter) ke giro horizon, yang menyebabkan roda kecil (rotor) berputar.Perputaran roda kecil (rotor) dari pada instrumen tersebut tergantung pula besar dan kecilnya tekanan hampa udara dari pompa hampa udara yang dirubah oleh pengubah tekanan hampa udara (vacuum regulator).
2. Giro horizon yang digerakkan dengan listrik (electrical gyro horizon).
Pada gyro horizon, yang digerakkan oleh listrik seperti yang terlihat dalam gambar 84 dasar elemennya sama dengan pada gyro horizon yang digerakkan oleh tenaga hampa udara; perbedaan pokok hanya pada pemakaian giroscop tegak (vertical gyroscope), dimana ia menggunakan motor 3 phase jenis squirrel cage induction, yaitu yang terdiri dari sebuah roda kecil (rotor) yang digerakkan oleh starter (penggerak mula) sebagai penggeraknya. Sumber penggerak listrik dalam sistem ini menggunakan tegangan 115 V. AC, 400 Cps, 3 phase, yang dihasilkan dari inverter. Persediaan tenaga (energy) 115 Volt AC, 400 Cps, 3 phase diberikan (dihubungkan) ke stator giro melalui slip ring (gelang-gelang penekuk), brushes
Pada instrumen gyro horison, penyimpangan dapat terjadi karena adanya gesekan dari lager (bearing), perputaran bumi atau pergerakan dari pada pesawat itu sendiri. Maka dari itu gyro horison dilengkapi dengan sebuah alat pengatur yang dinamakan pengatur sistem ereksi.Gunanya pengatur ini ialah untuk menegakkan kembali dan menjagai poros rotor giro pada posisi tegak. Ada beberapa sistem ereksi dalam pemakaian gyro horizon (airtifical horizon), Yaitu :
1. Sistem mekanik (Mechanical system)
> Sistem sirip tegak (Pendulous vane unit),
> Sistem tipe bola (Ball-Type erection unit).
2. Sistem Torque Motor dan Tombol Datar (Torque Motor and Levelling Switch System).
Di dalam sistem ini, cara kerjanya didasarkan atas udara yang keluar dari dalam rumah rotor, seperti terlihat dalam gambar .Unit dari sistem ini dipasang di bagian bawah rumah giro rotor dan terdiri dari empat buah pisau (jendela) secara berpasangan pada dua buah poros yang saling bersilangan. Udara dari rumah rotor, setelah rotor berputar dibuang melalui lubang jendela dan keluar menjadi 4 aliran udara, yaitu ke depan, kebelakang ke samping kanan dan kiri. Reaksi udara yang keluar dari lubang jendela, akan menimbulkan gaya pada rumahnya. Karena pengaruh dari pada beratnya, maka udara yang keluar dari lubang jendela, berfungsi sebagai gaya kontrol terhadap giro, dari reaksi udara. Bilamana giro sudah berdiri tegak lagi, maka aliran udara yang keluar dari 4 lubang jendela terbagi sama, sehingga reaksi tekanan udarapun sama, dan gaya resultante setiap sumbu berada dalam keadaan seimbang.
Unit ini mempergunakan gaya presesi yang diakibatkan adanya berat dari pada bola-bola yang diletakkan pada piringan putar yang diletakkan pada rumah giro.
Jumlah bola-bola tersebut tergantung daripada tipe instrumennya dan diletakkan di sekeliling sekitar tingginya; bola-bola dapat bergerak bebas dan digunakan untuk memberikan reaksi, bila terjadi presesi yang ditimbulkan oleh pengaruh putaran bumi, gesekan bola maupun ketidak seimbangan dari pada operasinya giro itu sendiri.
Ruangan bola dibuat sedemikian rupa sehingga dapat mengatur gerak bola tersebut, bila giroskop miring, sehingga massa bola dikembalikan sesuai dengan kedudukan pada piring ereksinya, untuk mendapatkan gaya yang diperlukan.
Batasan holder (pegangan) terjadi melalui reduction gear (roda perubah) yang berasal dari rotor gyro shaft (sumbu giro rotor), putaran holder (pegangan) dengan kecepatan 25 rpm. (putaran per menit).
Bola-bola akan berubah posisi, sewaktu holder berputar, tetapi massa tetap di pusat piringan ereksi. Dengan keadaan demikian titik berat berada pada pusat massa. Oleh karena itu gaya disekitar sumbu berada dalam keadaan seimbang.
Pada sumbu tegak, terlihat pitch yy1 yang ada di depan bola erektor. Ini menyebabkan bola terguling ke arah hook, sehingga bola akan berada pada sisi terrendah; oleh karena itu gaya yang disebabkan adanya gravitasi tadi akan tergeser. Dengan adanya putaran piring ereksi, bola-bola di tempat di mana gaya itu bekerja terbawa ke samping.. Pada posisi ini, bola berada tetap pada hook dengan konsentrasi massa, sehingga timbul gaya putar (torque) pada sisi holder daripada bola. Torque ini dapat dianggap sebagai gerak langsung; untuk mengatasi perubahan tersebut, rumah giro akan mengalami presesi pada sumbu yy1 . Karena putaran daripada erektor dan mekanisnya yang terus menerus, maka torque dan presesi dapat dipertahankan dengan terus menerusnya putaran ini, lama-lama bola akan berkurang, sampai giroskop berposisi tegak dengan operasi gang normal, di mana bola akan terlihat pada pusat piringan (disc).
c) Torque motor and Levelling switch system (sistim torque motor dan tombol datar).
Sistem ini digunakan pada gyro horizon yang operasinya (sumber tenaga) digerakkan dengan listrik. Sistem ini terdiri dari dua buah torque motor tersendiri yang dioperasikan oleh mercury levelling switch (tombol datar dengan air raksa), yang dipasang, tombol satu sejajar dengan sumbu melintang dan satu lagi sejajar dengan sumbu depan dan belakang.
Switch (tombol) yang dipasang melintang digunakan untuk mendeteksi perubahan roll (gaya guling) pada giroskop, dan dihubungkan dengan torque motor, di mana torque yang tepat terjadi pada sumbu pitch (pitch axis). Switch (tombol) yang dipasang pada sumbu depan dan belakang giro, digunakan untuk mendeteksi perubahan pitch, di mana torque yang tepat terjadi pada sumbu guling (roll axis).
Bentuk levelling switch (tombol datar), ayunan (cardles) tempat dimana switch dapat distel, dibuat berbentuk tabung kaca yang tertutup yang berisi tiga elektrode dan air raksa (mercury). Switch (tombol) tersebut dipasang pada ayunan (cradles) yang dapat distel secara tegak lurus antara satu dan lainnya pada block switch (tombol balok) di bawah rumah giro. Tabung kaca (tube) diisi dengan gas tenaga (enertia gas), yang digunakan untuk mencegah loncatan bunga api pada ujung elektrode, ketika air raksa berhubungan (menyambung) dan untuk menambah kecepatan kerapiliasi (rup turing capacity). Susunan torque ke motor (motor torque) dan levelling switch (tombol datar) pada erection system (sistem ereksi).
Torque motor terdiri dari squirrel cage-type liminated-iron rotor (tipe sangkar tupai dengan bentuk rotor besi), yang ditempatkan tertuju (concentrically) pada stator, yang mana iron corenya (gulungan besinya) mempunyai dua lilitan, satu untuk medan yang tetap yang disebut reference
winding (lilitan referensi), dan satu lagi disebut control winding (lilitan pengontrol).Untuk memberikan sumber tenaga terhadap kedua lilitan tersebut dalam giro horizon digunakan step down auto transformer untuk 115 volt. Auto transformer ini dipergunakan untuk menurunkan voltase sampai harga tertentu (biasanya 20 volt.) yang kemudian diberikan kepada pusat elektrode daripada tombol (switch dan pada reference windings torque motor (referensi lilitan motor torque). Pada giroskop dengan posisi yang normal, arus hanya mengalir melalui referensi lilitan. Perhatikan gambar .
Bila giroskop dipindahkan pada satu sumber supply pitch yy1 pitch travelling switch juga akan pindah juga dan air raksa (mercury) akan bergerak ke ujung tabung dari (depan), sehingga berhuhungan dengan electrode . Stator coil torque motor (torque motor guling permulaan) juga akan berpindah dan pada lilitan control tidak menerima arus lagi, karena roll levelling switch tidak dipengaruhi oleh perubahan sumbu pitch. Pada sistim simbol, torque yang baik harus dikenakan pada pitch torque motor, agar medan magnet statornya dapat berputar. Tegangan (voltase) yang ke reference winding melalui kapasitor dengan arus bolak-balik (ACS yang mengandung kapasitansi), untuk mendapatkan (menimbulkan) tegangan yang diinginkan, fase dari arus itu harus digeser 900. Jadi arus/ flux dapat mengalir melalui control winding (lilitan control) yang diakibatkan karena adanya perubahan giro; resultan medan magnet yang dihasilkan oleh putaran dalam stator itu arahnya berlawanan. Pada waktu berputar, medan magnet terputus hubungan listriknya, yang menyebabkan arus listrik terindas pada bar.
Dengan tertindasnya bar, maka akan menghasilkan medan magnet di sekeliling bar, dimana medan magnet tersebut mempengaruhi putaran daripada medan magnet dalam stator, dan menimbulkan rotor cenderung mengikuti medan stator. Dalam kecenderungan rotor mengikuti medan stator, akan ditolak oleh rotor itu sendiri dari kedudukannya pada rumah instrumen (instrument coil), yang menimbulkan reaksi torque. Karena torque ini timbul pada giro rotor sendiri, maka presesi akan terjadi sesudah 900
dari titik itu, dengan arah perputaran. Presesi ini akan terus terjadi sampai giro dan tombol air raksa (mercury switch) berada pada operasi normal. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar
Bahwa perubahan gyroskop pada arah yang berlawanan, akan menyebabkan arus listrik mengalir pada bagian lain dari pada tombol lilitan kontrol datar (levelling switch control winding), sehingga membalik arah medan magnet stator serta presesi resultan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar