Post on 27-Dec-2015
description
PEMERINTAH KOTA BANDUNG
DINAS PENDIDIKAN
SMK NEGERI 12 BANDUNG
PROGRAM STUDI KEAHLIAN TEKNOLOGI PESAWAT UDARA
Jalan. Pajajaran No. 92 Tlp./Fax022- 6038055 Bandung 40173
F 7.5.1 - 06RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Edisi : A
Revisi : 00
TAHUN PELAJARAN 2013/2014
Sekolah : SMK Negeri 12 Bandung
Mata Pelajaran : Aerodynamics and Flight Controll (AFC)
Program Keahlian : Teknologi Pesawat Udara
Kelas / Semester : X / 2
Pertemuan ke- : 11 (Sebelas)
Alokasi Waktu : 2 X 45 Menit
Standar Kompetensi : Aerodynamics and Flight Controll (AFC)
Kompetensi Dasar : Menjelaskan fungsi dan perawatan Flight Control
I. Kompetensi Inti
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli
(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan
menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam
berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam
menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami, menerapkan dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, dan
prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni,
budaya dan humaniora dalam wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan
peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik
untuk memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait
dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu
melaksanakan tugas spesifik dibawah pengawasan langsung.
II. Indikator Pencapaian Kompetensi
Setelah mengikuti proses pembelajaran, diharapkan siswa dapat:
Menyebutkan 4 jenis mekanisme penggerak flight control surface
Menjelaskan konstruksi sistem penggerak conventional flight control system
Menjelaskan konstruksi sistem penggerak mechanical flight control system
Menjelaskan konstruksi sistem penggerak mechanical - hydraulic flight control
system
Menjelaskan konstruksi sistem penggerak Fly by Wire flight control system
III. Tujuan Pembelajaran
Setelah mengikuti proses pembelajaran ini siswa diharapkan dapat:
1. Menjelaskan jenis-jenis sistem mekanisme penggerak flight control system
2. Menganalisis kelebihan dan kekurangan yang dimiliki masing-masing sistem
mekanisme penggerak
IV. Materi pembelajaran
1. Conventional flight control system
2. Mechanical flight control system
3. Mechanical –Hydraulic flight control system
4. Fly by Wire flight control system
Metode Pembelajaran
1. Pendekatan : Saintifik
2. Model Pembelajaran : inquiry
3. Metode : Ceramah, diskusi kelompok, tanya jawab, dan penugasan
Langkah-langkah Pembelajaran
KEGIATAN DESKRIPSI KEGIATANALOKASI
WAKTU
Pendahuluan 1. Orientasi:
Guru masuk kedalam kelas kemudian mengucap
salam, guru meminta ketua kelas untuk memimpin doa
sebelum kegiatan pembelajaran dimulai.
Guru memeriksa kehadiran siswa dan menanyakan
alasan siswa lain yang berhalangan hadir pada
kegiatan pembelajaran.
2. Apersepsi:
Guru memberikan pertanyaan mengenai materi
minggu lalu kepada siswa terkait dengan klasifikasi
secondary flight control surface pada pesawat tipe fix
wing.
Guru mengajukan pertanyaan mengenai peranan, cara
kerja dan ragam jenis kostruksi komponen secondary
flight control surface pada penerbangan pesawat
udara.
3. Motivasi:
Guru memberikan gambaran mengenai mekanisme
sistem penggerak flight control surface dengan
menampilkan tayangan video proses final check
pesawat udara. Siswa diminta untuk memperhatikan
adegan pengecekan gerakan flight control dalam
tayangan video tersebut.
Guru menyampaikan tujuan yang diharapkan setelah
mengikuti kegiatan pembelajaran.
4. Pemberian Acuan:
Guru memberikan gambaran mengenai pokok materi
pembelajaran yang akan dibahas.
Guru membagi kelompok belajar, 1 kelompok
berjumlah maksimal 6 orang dan duduk diatur sesuai
20 menit
dengan kelompoknya.
Inti 1. Untuk dapat menemukan konsep mekanisme sistem
penggerak flight control dan jenis-jenis mekanisme
sistem penggerak flight control, siswa diminta untuk
mencari dan membaca materi mengenai jenis-jenis
mekanisme sistem penggerak flight control dari
media internet dan e-book yang telah guru berikan.
Guru meminta semua kelompok untuk
mendiskusikan dan diminta untuk menyimpulkan
dalam bentuk resume tentang fungsi dan cara kerja
komponen secondary flight control. Durasi waktu
diskusi dibatasi maksimal 10 menit. (Mengamati)
2. Guru meminta satu perwakilan kelompok untuk maju
ke depan untuk menjadi narasumber yang bertugas
menjawab pertanyaan kelompok lain, kelompok yang
tidak maju ke depan bertindak sebagai partisipan
diminta untuk mempersiapkan pertanyaan yang
terkait dengan materi. Pertanyaan dibatasi setiap satu
sesi hanya diberikan 3 pertanyaan. (Menanya)
3. Setelah semua pertanyaan dari partisipan ditampung,
guru memberikan waktu kepada kelompok
narasumber untuk mencari jawaban. Kelompok
partisipan pun diminta untuk ikut mencari jawaban
dari pertanyaan untuk menyanggah apabila jawaban
yang diberikan oleh kelompok narasumber kurang
tepat. Untuk mencari jawaban dari pertanyaan
pertanyaan yang dibacakan, guru mengarahkan siswa
agar mencari jawaban menggunakan referensi baik
dari media internet maupun e-book yang telah guru
sediakan. Guru memberikan waktu 10 menit untuk
mendiskusikan jawaban. (Mengeksplorasikan)
4. Guru meminta kelompok narasumber untuk
50 menit
menjawab pertanyaan yang diberikan kelompok
partisipan. Apabila jawaban dari narasumber kurang
tepat, maka kelompok partisipan dapat membantu
memberikan sanggahan dan jawaban. Guru
memberikan penghargaan berupa nilai kepada
kelompok yang memberikan jawaban yang paling
benar. (Mengasosiasikan)
5. Guru membimbing siswa untuk membuat kesimpulan
dan rangkuman tentang jenis-jenis mekanisme sistem
penggerak flight control.(Mengkomunikasikan)
Catatan:
Selama pembelajaran berlangsung, guru mengamati
sikap siswa dalam pembelajaran yang meliputi sikap:
disiplin, rasa percaya diri, berperilaku jujur, tangguh
menghadapi masalah, tanggung jawab, dan rasa ingin
tahu.
Penutup 1. Guru memberikan soal evaluasi tentang materi jenis-jenis
mekanisme sistem penggerak flight control.
2. Guru memberikan tugas kepada siswa untuk membaca
materi mengenai materi yang akan di bahas minggu
depan yakni “Pengecekan dan perawatan Sistem
mekanisme kontrol dan aktuasi Flight control surface”
dari sumber media internet ataupun ebook.
3. Guru menutup kegiatan pembelajaran dengan meminta
ketua kelas untuk memimpin do’a dan dilanjutkan
dengan mengucap salam
20 menit
Alat
1. Penggaris, spidol, papan tulis.
2. Laptop & infocus.
Media
1. Gambar
2. Video
Sumber Pembelajaran
a. _____.(2012). Aviation maintenance technician handbook – airframe vol. 1. Federal
Aviation Administration
Penilaian Hasil Belajar
a. Penilaian sikap : Tehnik Non Tes Bentuk Pengamatan Sikap dalam pembelajaran.
b. Penilaian pengetahuan : Tehnik Tes Bentuk Tertulis Uraian
c. Penilaian Keterampilan : Tehnik Non Tes Bentuk Penugasan
(Lembar Kerja/LK dan Instrumen Penilaian Terlampir)
Mengetahui/menyetujui Bandung, 14 Februari 2014
Guru Pamong Mahasiswa PPL
Drs. M. Riffa’i Sandi Pebriyana
MATERI
SISTEM PENGENDALIAN PESAWAT UDARA
Sistem pengontrolan pada pesawat udara merupakan sebuah rangkaian kontrol yang bekerja
secara mekanis maupun elektonik yag memungkinkan pesawat terbang secara presisi dan
aman. Sistem kontrol pesawat terdiri dari kontrol kokpit, sensor, aktuator (hidrolik, mekanik
atau elektrik) dan komputerisasi. Secara umum jenis sistem pengontrolan pesawat dibagi
menjadi 3 jenis, antara lain:
1. Conventional flight control system (push pull rod)
2. Mechanical flight control system (pulley and cabble)
3. Mechanical hydraulic flight control system
4. Fly by wire
Pada dasarnya ke-4 sistem tersebut memiliki kemiripan, yang membedakan adalah
mekanisme penggerak dan aktuatornya.
1. Conventional flight control system (push pull rod)
Sistem ini merupakan sistem pengendalian flight control yang menggunakan rod sebagai
penerus daya dari kontrol stik di kokpit. Adapun komponen utama yang terdapat pada sistem
ini antara lain:
a. Turnbuckle. Alat ini bisa disebut juga sebagai streching screw atau bottle screw. Alat
ini digunkana untuk mengatur ketegangan atau panjang dari kabel, tie rod atau alat
penerus daya lainnya.
b. Torque tube. Merupakan sebuah poros pada sistem pengontrolan pesawat udara yang
mentransmisikan gaya torsi dari kabel kontrol ke flight control. Torque tube biasa
digunakan untuk menggerakan aileron dan flaps.
c. Bell crank. Merupakan tuas pada sistem pengendali pesawat udara yang digunakan
untuk mengganti arah gerakan. Bell crank biasanya digunakan pada pengontrolan
aileron dan pada sistem kemudi dari nose wheel.
d. Fairleads. Merupakan sebuah alat yang digunakan sebagai pengarah kabel disekitar
objek, mencegah kabel bergerak secara lateral agar tidak terjadi gesekan kabel dengan
objek secara langsung. Fairlead biasanya bertindak sebagai bagian terpisah yang
memisahkan kabel dari hardware pesawat, atau bisa juga berupa lubang pada struktur
rangka.
2. Mechanical flight control system
Sistem ini merupakan metode dasar pengendalian flight control pesawat. Sistem ini
merupakan metode awal pengendalian pesawat dan sekarang banyak digunakan pada pesawat
kecil dimana gaya aerodinamis yang terjadi tida berlebih. Sistem ini menggunakan rangkaian
komponen mekanis seperti rod, kabel tensional, pully, counterweight dan kadang juga
menggunakan rantai untuk meneruskan daya dari kontrol stik langsung ke flight control.
Pesawat berukuran besar atau pesawat angkut berat perlu memperbesar luas permukaan flight
controlnya untuk memperbesar gaya lift. Maka konsekuensinya adalah dengan
menngembangkan tambahan rangkaian mekanisme roda gigi untuk memaksimalkan performa
pesawat dan mengurangi gaya yang diperlukanoleh pilot. Pesawat yang menggunakan sistem
ini yakni tipe fokker 50.
Beberapa pesawat yang menggunakan sistem pengontrolan mekanik dibantu dengan servo
tabs yang membantu memberikan aerodinamis pada pesawat. Servo tab merupakan bagian
kecil dari flight control yang dipasang ke control surface. Mekanisme flight control
menggerakan tabs ini, gaya aerodinamis pada saat berbelok, atau gerakan yang membantu
mengurangi jumlah gaya yang diperlukan oleh control surface. Pada boeing 737, ketika
sistem hidroliknya gagal maka secara otomatis berganti menjadi dikontrol oleh servo tab.
3. Mechanical hydraulical flight control system
Pada pesawat berbadan besar atau pesawat angkut berat, jumlah flight control yang
diperlukan juga banyak. Setiap flight control pun memiliki fungsi yang berbeda. Selain itu,
pilot juga tidak mungkin dapat mengontrol semua flight control secara bersamaan karena
jumalahnya terlalu banyak. Ditambah dengan besarnya luas menjadikan pesawat menjadi
sangat berat untuk dikontrol oleh pilot.
Ketika tenaga pilot tidak cukup untuk menggerakan flight control, opsi terbaik adalah dengan
menggunakan sistem tenaga tambahan yang dapat membantu pilot. Sistem hidrolik dinilai
lebih cocok untuk mengaktuasi karena ketangguhannya, keamanannya, tenaganya dan
fleksibilitasnya dibanding dengan sistem elektrik.
Pilot mengirim sinyal atau pengontrolan dari tuas kontrol ke katup yang mengalirkan tekanan
hidrolik dan menoperasikan satu atau lebih aktuator. Katup ini berada di dekat aktuator dan
signalingnya dengan mekanik atau elektrik. Signaling mekanik bisa menggunakan sistem
push pull rod atau umumnya pulley and cable. Singnaling elektrik biasanaya digunakan untuk
pesawat modern dan canggih.
Prinsip dasar dari pengontrolan menggunakan sistem hidrolik sebenarnya sederhana, tapi ada
2 aspek yang harus diperhatikan ketika menggunakan pengontrolan bertenaga, yakni:
Sistem harus bisa mengontrol flight control secara proporsional, artinya gerakan dari
flight control harus sesuai denga gerakan yang diinginkan oleh si pilot.
Pilot hanya perlu berusaha minimal untuk menggerakan katup kontrol harus memiliki
umpan balik pada intensitas manuver pesawat
Permasalahan pertama yang terpecahkan dengan menggunakan sistem mekanisme servo
adalah dimana komponen yang terpasang bergerak sesuai dengan keinginan pilot. Ketika
dalam keadaan normal, pilot hanya perlu melakukan usaha kecil yang dibutuhkan untuk
menggerakan kontrol valve. Pilot kemudian tidak menyadari kondisi beban yang membebani
pesawat. Sebuah kontrol buatan untuk merasakan beban tersebut digunakan pada sistem.
Kekurangan yang dimiliki oleh sistem mechanical – hydro system antara lain adalah, berat
dan perlu berhati-hati dalam merangkai sistem pengkabelan pada pesawat dimana
menggunakan pulli, crank, kabel tensi dan pipa hidrolik. Sistem ini memerlukan sistem back
up untuk mengcover apabila terjadi kegagalan dimana artinya akan menambah berat.
Kemampuan yang terbatas untuk mengimbangi perubahan aerodinamis secara tiba-tiba.
Kemungkinan terjadinya stall, spinning dan gangguan berbahaya lainnya yang berpengaruh
terhadap stabilitas dan struktur pesawat masih mungkin bisa terjadi.
4. Fly by wire
Istilah FBW mengacu kepada sistem pensignalan kontrol menggunakan elektirk. FBW
merupakan kontrol yang terkomputerisasi dimana sitem komputer menghubungkan antara
pilot dengan flight control. FBW mengkoreksi input manual yang dilakukan oleh pilot dan
disesuaikan dengan parameter pengontrolan. FBW dikembangkan dengan tujuan untuk
menghasilkan efek maksimum operasi tanpa mengabaikan keselamatan.
Fbw dikembangkan sejak tahun 1970an. Awalnya FBW menggunakan sistem analog yag
kemudian sekarang berubah menjadi digital. FBW mulanya dikembangkan untuk keperluan
militer. Namun mulai tahun 1980 an sistem FBW digital digunakan pada pesawat angkut sipil
juga, pertama kali digunakan di pesawat Airbus A320 kemudian A319, A 321, A 330 A 340,
Boeing 777 dan A 380.
Cara kerjanya adalah ketika pilot menggerakan control colomn, gerakan tersebut dirubah
menjadi signal elektrik yang kemudian dikirim ke sebuah komputer independen. Komputer
juga menerima informasi dari sensor-sensor mengenai kondisi penerbangan, katup servo dan
posisi aktuator. Keinginan pilot tadi kemudian diproses dan dikirim ke aktuator untuk
diproses, tapi hasil prosesnya disesuaikan dengan kondisi nyata penerbangan. Data
penerbangan yang digunakan untuk memproses adalah:
- Tingkat pitch, roll, yaw dan percepatan linear
- Angle of attack dan sideslip
- Mach number, tekanan, ketinggian, dan indikator altimeter radio
- Demand dari pedal dan stik
- Perintah kabin lainnya seperti kondisi landing gear dan thrust reverse.
Sistem ini memiliki kelebihan yang tinggi untuk mengembalikan level kehandalan dari
mechanical atau sistem hidrolik dalam bentuk multipel paralel dan jalan pintas independen
untuk menghasilkan dan mentarsnmisikan sinyal, untuk kemudian diolah oleh komputer.
Cara kerja sederhana dari FBW adalah:
- Ketika pilot menggerakan kontol, signalnya dikirim ke komputer. Signal yang dikirim
berupa sinyal analog dan dikirim melalui kabel berganda untuk memastikan sinyal
dapat sampai ke komputer. Ketika digunakan 3 kabel maka disebut triplex.
- Komputer menerima sinyal, kemudian melakukan kalkulasi (menerima tegangan
sinyal dan membaginya dengan rata-rata tegangan) dan menghitung juga pada
kabel/channel lainnya.
- Sinyal itu kemudian diteruskan ke aktuator dan flight control mulai bergerak
- Potensiometer pada aktuator mengirim sinyal kembali pada komputer (biasanya
tegangan negatif) melaporkan posisi aktuator
- Ketika aktuator mencapai posisi yang diinginkan oleh dua sinyal tadi (input dan
output) kemudian membatalkan perintah berlebih dan aktuator berhenti bergerak.
3 buah gyroscope dipasang dengan sensor pada pesawat untuk mendeteksi perubahan gerakan
pada sumbu saat pitch, roll dan yaw. Setiap gerakan ( dari lurus atau penaikan ketinggian
misalnya) menghasilkan sinyal yang dikirim ke komputer yang kemudian digunakan untuk
memberikan masukan yang relevan untuk menggerakan aktuator. Tetapi bagaimanapun kalau
ada input dari sensor tanpa adanya input perintah dari pilot maka kontrol kolom pada kokpit
tidak akan bergerak.
Keuntungan dari FBW atara lain:
- Memberikan jaminan keamanan dalam penerbangan (komputer akan menolak
perintah dari pilot secara otomatis apabila perintah tersebut berbahaya bagi struktur
pesawat)
- Meningkatkan stabilitas dan kualitas handling pesawat
- Menekan turbulen dan akibatnya menurunkan beban pesawat sehingga menambah
kenyamanan penumpang
- Mengurangi gaya drag dengan mengoptimalkan pengaturan trim
- Mengurangi berat pesawat (rangkaian mekanik diganti dengan rangkaian kabel)
- Mengurangi biaya pendidikan pilot
Lembar Evaluasi!
Jawablah pertanyaan berikut ini!
1. Sebutkan 4 jenis mekanisme penggerak flight control surface!
2. Jelaskan konstruksi sistem penggerak conventional flight control system!
3. Jelaskan konstruksi sistem penggerak mechanical flight control system!
4. Jelaskan konstruksi sistem penggerak mechanical - hydraulic flight control system!
5. Jelaskan konstruksi sistem penggerak Fly by Wire flight control system!
Jawaban:
1. Secara umum jenis sistem pengontrolan pesawat dibagi menjadi 3 jenis, antara lain:
Conventional flight control system (push pull rod)
Mechanical flight control system (pulley and cabble)
Mechanical hydraulic flight control system
Fly by wire
2. Sistem ini merupakan sistem pengendalian flight control yang menggunakan rod
sebagai penerus daya dari kontrol stik di kokpit. Adapun komponen utama yang
terdapat pada sistem ini antara lain:
Turnbuckle. digunakan untuk mengatur ketegangan atau panjang dari kabel, tie
rod atau alat penerus daya lainnya.
Torque tube. Digunakan untuk mentransmisikan gaya torsi dari kabel kontrol ke
flight control.
Bell crank. digunakan untuk mengganti arah gerakan.
Fairleads. Merupakan sebuah alat yang digunakan sebagai pengarah kabel
disekitar objek, mencegah kabel bergerak secara lateral agar tidak terjadi
gesekan kabel dengan objek secara langsung.
3. Sistem ini merupakan metode dasar pengendalian flight control pesawat. Sistem ini
merupakan metode awal pengendalian pesawat dan sekarang banyak digunakan pada
pesawat kecil dimana gaya aerodinamis yang terjadi tida berlebih. Sistem ini
menggunakan rangkaian komponen mekanis seperti rod, kabel tensional, pully,
counterweight dan kadang juga menggunakan rantai untuk meneruskan daya dari
kontrol stik langsung ke flight control.
4. Sistem ini digunakan pada pesawat dengan jumlah flight control yang banyak dan
tidak mungkin dapat dikendalikan manual secara langsung oleh pilot. Sistem ini
menggunakan hidrolik sebagai tenaga penggeraknya, hal ini karena hidrolik dianggap
mampu memberikan daya yang cukup bagi pengontrolan flight control dan
memperingan kerja pilot. Komponen yang terdapat pada sistem mechanical hydro ini
antara lain adalah kabel dan pully sebagai perantara signaling secara mekanik, pompa
hidrolik, mekanisme katup dan aktuator.
5. Sistem fly by wire sebenarnya mirip dengan sistem mechanical hydraulic. Yang
membedakan disini adalah signaling dari pilotnya berupa electric bukan mekanik.
Selain itu sistem fly by wire pun sudah terkomputerisasi. Perintah dari pilot tidak
mutlak digunakan untuk menggerakan flight control, akan tetapi dikomparasikan
dengan input signal dari berbagai sensor yang terdapat pada flight control untuk
kemudian diolah sebagai data yang digunakan untuk menggerakan flight control.
Komponen yang paling membedakan pada sistem fly by wire dengan mechanical
hydrolical adalah tali baja dan pully diganti dengan kabel dan terdapat sejumlah
sensor pada pesawat.
LEMBAR PENGAMATAN PENILAIAN SIKAP
Satuan Pendidikan : SMK Negeri 12 Bandung
Kelas/Semester : X/2
Mata Pelajaran : Aerodynamics and Flight Control
Kompetensi Dasar : Menjelaskan Fungsi dan Perawatan Flight Control
Waktu Pengamatan :
No Nama Siswa
Sikap K
eter
bu
kaa
n
Ket
eku
nan
Bel
ajar
Ker
ajin
an
Ten
ggan
g ra
sa
Ked
isip
lin
an
Ker
jasa
ma
Ram
ah d
enga
n t
eman
Kej
uju
ran
Men
epat
i jan
ji
Kep
edu
lian
Tan
ggu
ng
jaw
ab
Keterangan:
Skala penilaian sikap dibuat dengan rentang antara 1 s.d 5.
1 = sangat kurang;
2 = kurang konsisten;
3 = mulai konsisten;
4 = konsisten; dan
5 = selalu konsisten.
Mengetahui/menyetujui Bandung, 14 Februari 2014
Guru Pamong Mahasiswa PPL
Drs. M. Riffa’i Sandi Pebriyana