Max Q

Max Q adalah titik di mana sebuah penerbangan kendaraan di atmosfer mencapai tekanan dinamis maksimum. Hal ini adalah faktor penting yang diperlukan dalam mendesain suatu kendaraan untuk mengukur ketahanan struktural kendaraan tersebut.

Tekanan dinamis, q, dirumuskan dalam matematika sebagai berikut

q = 1 2 ρ v 2 , {\displaystyle q={\tfrac {1}{2}}\,\rho \,v^{2},}

di mana ρ adalah kerapatan udara lokal, dan v adalah kecepatan kendaraan; tekanan dinamis dapat dianggap sebagai energi kinetik dari kerapatan udara relatif terhadap kendaraan. Untuk peluncuran sebuah roket dari permukaan menuju luar angkasa, tekanan dinamis adalah

• nol saat lift-off, di mana kerapatan udara ρ tinggi namun kecepatan kendaraan v = 0
• nol saat diluar atmosfer, di mana kecepatan v tinggi, namun kerapatan udara ρ = 0
• selalu non-negatif, saat kedua elemen bekerja

Oleh karena itu, (berdasarkan Rolle's theorem) akan selalu ada titik di mana tekanan dinamis berada di titik maksimum.

Dengan kata Lain, sebelum mencapai max q, tekanan dinamis berubah karena kecepatan kendaraan meningkat lebih cepat ketimbang menurunnya kerapatan udara, sehingga tekanan dinamis semakin meningkat. Setelah melintasi max q, akan terjadi sebaliknya. Tekanan dinamis menurun seiring turunnya kerapatan udara hingga mencapai 0 ketika kerapatan udara juga mencapai 0.

Contoh peluncuran roket

Saat peluncuran normal Pesawat ulang alik contohnya, max q terjadi pada ketinggian sekitar 11 km.^[1]

Saat misi normal Program Apollo, max q terjadi antara ketinggian 13 hingga 14 km;^[2][3] nilai yang sama juga berlaku bagi roket SpaceX Falcon 9.

Titik max q adalah saat yang penting saat peluncuran roket, karena pada saat ini, struktur roket mencapai stress tertingginya.

Referensi