Laporan II AE4160 Desain Pesawat UdaraLAPORANIIIDESAIN PESAWAT UDARAAMPHIBIOUS AIRCRAFT XYZCAPUNG

Laporan ini disusun sebagai salah satu tahapan kemajuan tugas mata kuliahAE4160Desain Pesawat Udara

Disusun olehKELOMPOK Z:

Mahasiswa 11361200aMahasiswa 21361200bMahasiswa 31361200cMahasiswa 41361200dMahasiswa 51361200e

Pembimbing:

PROGRAM STUDI AERONOTIKA DAN ASTRONOTIKAFAKULTAS TEKNIK MESIN DAN DIGANTARAINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2015

DAFTAR ISISilakan gunakan fitur Table of Contents untuk memudahkan penyusunan daftar isi

DAFTAR GAMBARSilakan gunakan fitur Table of Contents untuk memudahkan penyusunan daftar gambar

DAFTAR TABELSilakan gunakan fitur Table of Contents untuk memudahkan penyusunan daftar tabel

DAFTAR NOTASIDisesuaikan dengan notasi yang tertera pada laporan Anda. Notasi yang dituliskan pada daftar notasi harus benar-benar yang tertera pada laporanNotasi AlfabetikW/SRasio Berat per Luas Sayap PesawatT/WRasio Gaya Dorong per Berat PesawatL/DRaso Gaya Angkat per Gaya HambatCDKoefisien dragCDoKoefisien drag saat lift sama dengan nolCLKoefisien liftCLwKoefisien lift pada sayapCLhKoefisien lift pada horizontal stabilizer

Notasi YunaniSudut serangSudut slip sampingSudut lintas terbangSudut pitch

AkronimAPUAuxiliary Power Unit BFLBalanced Field LengthDR&ODesign Requirement and ObjectiveMLWMaximum Landing WeightMTOWMaximum Take-Off WeightRCRate of ClimbRDRate of DescentSFCSpecific Fuel ConsumptionLaporan II AE4160 Desain Pesawat Udara

iv

REVISI DESAIN

Bagian ini berisi informasi atas revisi terhadap desain yang telah dilaporkan sebelumnya. Silakan kelompok anda perbaiki Bab 1 ini jika ada koreksi dari pembimbing setelah Laporan I dikumpulkan hingga Laporan II ini akan disusun. Jika tidak ada revisi, tuliskan TIDAK ADA REVISI pada setiap sub bab yang diminta.1.1. Latar Belakang, DRO dan Studi SpesifikasiSekiranya terjadi revisi, tuliskan revisi Anda atas latar belakang, pemahaman/interpretasi terhadap DRO dan studi spesifikasi dari pesawat pembanding. Jelaskan alasan dan pertimbangannya. Sampaikan juga konsekuensi dari revisi ini. Perubahan mission profile juga harus digambarkan serta dijelaskan di bagian ini.1.2. Konfigurasi Pesawat RancanganGambarkan kembali sketsa konfigurasi pesawat rancangan. Jika terjadi revisi, jelaskan di bagian mana revisi dilakan dan dengan pertimbangan apa.1.3. Estimasi BeratJika terjadi perubahan estimasi berat, tuliskan hasil akhir berikut asumsi-asumsi yang digunakan.Tabel 11 Data-data yang digunakan pada perhitungan estimasi beratJarak (km) / waktu (jam)L/DKonsumsi bahan bakar cj / cp Effisiensi propeller, npKecepatan

(satuan)(satuan)

Cruise

Loiter

.

Tabel 22 Resume Perhitungan BeratMTOW (kg)

Berat Kosong, WE (kg)

Berat Kosong Operasional, WOE (kg)

Berat Payload, WPL (kg)

Berat Maksimum Payload (kg)

Berat Total Bahan Bakar, WF (kg)

Kapasitas Bahan Bakar (kg) , diharapkan

Fraksi WE/MTOW (persen)

Fraksi WF/MTOW (persen)

Fraksi Max Payload/MTOW (persen)

1.4. Matching Chart dan Titik DesainJika terjadi perubahan Matching chart dan titik desain, tuliskan hasil akhir berikut asumsi-asumsi yang digunakan. Jelaskan mengapa revisi dilakukan atau perlu dilakukan dan jelaskan konsekuensi terhadap perubahan yang dilakukan.Tuliskan kembali asumsi karakteristik aerodinamika pesawat yang didesain, kondisi terbang serta variasi performa engine pada kondisi terbang tertentuTabel 13 Data-data yang digunakan pada perhitungan estimasi beratCDoAReCL max desain

Cruise (clean condition)

Climb (Ldup, Toflap)

TO (Lgdown,Toflap)

LDG (Lgdown,LDGflap)

Tabel 14 Asumsi yang digunakan saat perhitungan prestasi pada matching chartDelta CDo akibat kondisi OEI

Effisiensi Propeller saat climb

Effisiensi Propeller saat cruise

P/Pto at max cont

P/Pto at 5000ft

P/Pto at 5000ft 81F

P/Pto at cruise

Pto installed /Pto bare engine

Tampilkan revisi matching chart dalam satuan (N/m2) vs (hp), pilih TITIK DESAIN pesawat yang didesain dan diskusikan. Persyaratan perancangan mana yang Anda pandang paling mempengaruhi penentuan Titik Desain? Bagaimana letak Titik Desain Anda dibandingkan dengan pesawat pembanding? Kira-kira apa penyebab perbedaan tersebut ? Dan apa konsekuensinya ? Apakah Anda sudah cukup yakin dengan titik desain yang diperoleh ?Contoh Matching Chart:

Gambar 11 Matching Chart

1.5. LAYOUT KONFIGURASI DAN SUSUNAN INTERNALJika terjadi revisi terhadap konfigurasi dan susunan internal, baik itu konfigurasi sayap, fuselage, ekor maupun roda pendarat, agar disampaikan pada bagian ini. Jelaskan mengapa dan apa pertimbangannya serta konsekuensinya

1.6. ANALISIS AERODINAMIKA Jika terjadi revisi terhadap hasil analisis aerodinamika, agar disampaikan pada bagian ini. Jelaskan mengapa dan apa pertimbangannya serta konsekuensinyaTabel 1-5 Estimasi besar koefisien gaya hambat per komponen Kondisi cruise Kondisi TO-LDG

KomponenReynolds numberCDoPersen dari Cdo totalReynolds numberCDoPersen dari CDo total

Sayap

Fuselage

...

...

Total

CDo asumsi awal

1.7. LAYOUT STRUKTUR Jika terjadi revisi terhadap layout struktur, agar disampaikan pada bagian ini. Jelaskan mengapa dan apa pertimbangannya serta konsekuensinya1.8. BERAT DAN KESETIMBANGAN Jika terjadi revisi terhadap perhitungan berat dan kesetimbangan, agar disampaikan pada bagian ini. Jelaskan mengapa danapa pertimbangannya serta konsekuensinya. Tabel 1-6 Estimasi berat dan letak titik berat per komponen KomponenBeratPersen MTOWXcg [m]Xcg [m]

Fuselage

Sayap

Engine

....

Total Berat Kosong

Pilot dan operational item

Payload

Bahan bakar

Gambarkan kurva pergeseran titik berat (potato diagram) sesuai dengan scenario pengisian payload dan bahan bakar. Nyatakan sumbu mendatarnya dalam persen mac

1.9. Three View Drawing Pesawat Rancangan HASIL REVISIGambarkan three view drawing pesawat anda dengan menggunakan skala yang benar. Tampilkan juga dalam gambar letak HLD dan perkiraan ukuran bidang kendali (aileron, elevator dan rudder). Gambarkan kira-kira posisi garis permukaan air sekiranya pesawat anda terapung di air dengan MTOW.

PERANCANGAN RODA PENDARAT

Bab ini menajamkan hal pertimbangan konfigurasi awal yang telah ditentukan dan diilustrasikan pada gambar tiga pandangan sebelumnya.PeNENTUAN LETAK RODA PENDARAT2.1.1. Konsep Penentuan Letak Roda PendaratPada bagian ini, jelaskan secara umum penjabaran dari konsep dan pertimbangan-pertimbangan peletakan roda pendarat. Gambarkan letak dan tuliskan jarak-jaraknya. Tunjukkan posisi struktur yang akan menerima pembebanan dari roda pendarat. Sebutkan juga tipe shock absorber yang digunakan serta alasan pemilihannya.2.1.2. Perhitungan Kestabilan di DaratTunjukkan melalui perhitungan dan gambar bahwa pesawat yang dirancang memenuhi kriteria kestabilan saat pesawat bermanuver di darat (over turning angle).2.1.3. Sudut ClearanceTunjukkan melalui gambar bahwa pesawat yang dirancang memenuhi persyaratan clearance saat pesawat melakukan gerakan di atas permukaan tanah, saat lepas landas dan mendarat. Pitch angle lift-off, touchdown angle, tail clearance angle

PerHITUNGAN beBAN, PENENTUAN TIPE RODA Dan SisTEM RETRAKSI2.2.1. Perhitungan BebanSebutkan metoda yang dipakai untuk melakukan perhitungan beban roda pendarat. Tampilkan harga parameter yang digunakan dan tunjukkan hasilnya. Tunjukkan bahwa pada kondisi pembebanan dengan cg paling depan atau belakang, masih tetap memenuhi persyaratan pembenanan yang diijinkan.2.2.2. Penentuan Tipe Roda Jelaskan dan sebutkan tipe roda yang dipilih serta alasan dan pertimbangannya.2.2.3. Penentuan Sistem dan Mekanisme RetraksiJelaskan dan sebutkan mekanisme mekanisme retraksi roda pendarat yang dipilih, Tunjukkan bahwa ada ruang untuk penimpanan dan penempatan mekanisme.

ANALISIS KESTABILAN DAN PENGENDALIAN

Bagian ini bertujuan menunjukkan bahwa pesawat rancangan memenuhi kriteria kestabilan statik dan memiliki besaran koefisien kestabilan yang wajar. Selain itu ditunjukkan juga bahwa ukuran bidang ekor horisontal hasil rancangan mencukupi oleh pengendalian pesawat dalam berbagai kondisi terbang.3.1. Estimasi KESTABILAN STATIKSebutkan metode yang digunakan untuk perhitungan serta tuliskan besaran variabel-variabel utama yang digunakan dalam perhitungan. Tiga koefisien kestabilan statik yang harus ditunjukkan adalah Cm, Cnb dan CL.3.2. PERANCANGAN EKORSebutkan metode yang Anda gunakan untuk melakukan perhitungan serta besar harga parameter yang digunakan. Sajikan perhitungan dalam diagram berikut.

Gambar 31 Matching Chart

ANALISIS PRESTASI TERBANG

Bagian ini bertujuan melakukan perhitungan analisis pesawat rancangan menggunakan metode estimasi yang lebih detail. Pada intinya perlu dibuktikan bahwa pesawat yang dirancang memenuhi persyaratan prestasi yang diminta.4.1. Estimasi KETERSEDIAAN DAYA DAN GAYA DORONGJelaskan dan tampilkan estimasi ketersediaan daya dan gaya dorong pesawat Anda. Ingat bahwa daya dan gaya dorong sangat dipengaruhi oleh kondisi terbang (ketinggian, temperatur, kecepatan) dan pemilihan setting throttle.4.2. PERHITUNGAN PRESTASI TERBANGSebutkan metode yang Anda gunakan untuk melakukan perhitungan prestasi terbang.4.2.1. Prestasi Lepas landas Sebutkan metode yang Anda gunakan untuk melakukan perhitungan, sebutkan asumsi yang digunakan serta hasil yang diperoleh.4.2.2. Prestasi mendarat Sebutkan metode yang Anda gunakan untuk melakukan perhitungan, sebutkan asumsi yang digunakan serta hasil dan diperoleh.4.2.3. Prestasi terbang menanjak Sebutkan metode yang Anda gunakan untuk melakukan perhitungan, sebutkan asumsi yang digunakan serta hasil dan diperoleh.4.2.4. Ketinggian terbang jelajah maksimum Sebutkan metode yang Anda gunakan untuk melakukan perhitungan, sebutkan asumsi yang digunakan serta hasil dan diperoleh.4.2.5. Kecepatan terbang maksimum Sebutkan metode yang Anda gunakan untuk melakukan perhitungan, sebutkan asumsi yang digunakan serta hasil dan diperoleh.4.2.6. Kebutuhan bahan bakar Sebutkan metode yang Anda gunakan untuk melakukan perhitungan, sebutkan asumsi yang digunakan serta hasil dan diperoleh. Perhitungan dilakukan untuk misi yang ditentukan dalam DRO.4.2.7. Payload-Range Diagram Sebutkan metode yang Anda gunakan untuk melakukan perhitungan, sebutkan asumsi yang digunakan serta hasil dan diperoleh.

ANALISIS BIAYA

Dalam Bab ini Anda harus menentukan harga pesawat dan memperhatikan Break Even Point. Perlu diperhatikan bahwa nilai mata uang akan mengalami inflasi, sehingga harga jual yang ditentukan pada tahun mendatang harus dikonversi ke nilai mata uang pada tahun yang sama.

5.1. ESTIMASI RDTE, PRODUCTION DAN FINANCE COST

Sebutkan metode yang anda gunakan serta asumsi dan biaya per jam untuk engineering, tooling dan labour yang digunakan dalam perhitungan.Biaya RDTE akan sangat ditentukan oleh kemampuan industri dan usaha yang perlu dilakukan untuk menyelesaikan tahap RDTE ini dalam kurun waktu tertentu. Hal-hal tersebut direpresentasikan oleh beberapa parameter, termasuk diantaranya jumlah pesawat prototipe. Setidaknya diperlukan satu prototipe untuk pengujian struktur dan satu atau lebih untuk pengujian terbang. Semakin banyak prototipe dibuat, maka secara teoritis akan semakin singkat masa pengembangannya.Biaya lain yang muncul adalah Finance cost, dimana investasi yang diperlukan untuk pengembangan memerlukan biaya (rate of interest).

5.2. PENENTUAN TITIK BREAK EVEN POINT

Titik BEP ditentukan oleh berat besar profit yang diharapkan serta jumlah pesawat yang akan diproduksi. Untuk menentukannya perlu dibuat kurva antara unit cost terhadap jumlah produksi pesawat. BEP dintentukan dengan melakukan pemilihan kombinasi antara harga pesawat dan total produksi pesawat. Harga pesawat harus mempertimbangkan juga harga pesawat pesaing.

Gambar 51 Matching Chart

DAFTAR PUSTAKA

[1] Dr. Jan Roskam, Airplane Design Part 1 [2]Egbert Torenbeek, Synthesis Airplane Subsonic Design. [3]Daniel Raymer, Aircraft Design: A Conceptual Approach

LAMPIRANPoin-poin lampiran di bawah ini sifatnya opsional, terkecuali untuk Gambar 3 Pandangan. Meski demikian keberadaan lampiran lainnya akan sangat membantu evaluasi pesawat rancangan anda.1. Gambar 3 Pandangan boleh dilampirkan kembaliInformasi umum pesawat rancangan minimum mengandung data:Luas Sayap (m2)

AR

Bentang sayap (m)

Panjang fuselage (m

Lebar fuselage (m)

MTOW, (kg)

Thrust/Power uninstalled (.)

Kapasitas kursi

Gambarkan sketsa pesawat Anda dengan perbandingan yang sesuai. Tunjukkan dalam gambar fitur-fitur pesawat rancangan yang Anda anggap penting.Contoh sketsa tiga pandangan yang baik:

Jangan lupa sertakan identitas gambar dalam bentuk kepala gambar yang baik.2. Perhitungan Roda Pendarat3. Perhitungan Kestabilan dan pengendalian4. Perhitungan Prestasi terbang5. Perhitungan Analisis Biaya

7