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