Skripsi. Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana Strata 1. Oleh : Mantak Fernando Pakpahan

Transkripsi

1 Proses Pembuatan Load Sheet Untuk Menentukan Center of Gravity Jika Terjadi Last Minute Changes (LMC) dan Estimasi Take-Off Length Pesawat Boeing PK-GZP Skripsi Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana Strata 1 Oleh : Mantak Fernando Pakpahan JURUSAN TEKNIK PENERBANGAN SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI ADISUTJIPTO YOGYAKARTA 2011 i

2 LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING Skripsi ini Telah Memenuhi Persyaratan dan Siap untuk Diujikan Disetujui pada Tanggal Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping Moh. Ardi Cahyono, ST.,MT Ir. Heru Yudanarsa ii

3 LEMBAR PENGESAHAN PROSES PEMBUATAN LOAD SHEET UNTUK MENENTUKAN CENTER OF GRAVITY JIKA TERJADI LAST MINUTE CHANGES (LMC) DAN ESTIMASI TAKE-OFF LENGTH PESAWAT BOEING PK-GZP Yang dipersiapkan dan disusun oleh : MANTAK FERNANDO PAKPAHAN Telah dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada tanggal Agustus 2011 dan dinyatakan telah memenuhi syarat guna memperoleh Gelar Sarajana Teknik Susunan Tim Penguji Nama Lengkap Tanda Tangan Ketua Penguji : Drs. C. Suhardiwarno, M. Si Penguji I : Teuku Arriessa S., ST Penguji II : Dwi Hartini, ST.... Yogyakarta, Agustus 2011 Jurusan Teknik Penerbangan Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto Yogyakarta Ketua Jurusan iii Ir. Djarot Wahju Santoso, MT

4 HALAMAN PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini saya: Nama : Mantak Fernando Pakpahan Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : Teknik Penerbangan Judul Tugas Akhir : Proses Pembuatan Load Sheet Untuk Menentukan Center of Gravity Jika Terjadi Last Minute Changes (LMC) dan Estimasi Take-Off Length Pesawat Boeing PK-GZP. Menyatakan bahwa tugas akhir ini adalah hasil pekerjaan saya sendiri dan sepanjang pengetahuan saya tidak berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau telah dipergunakan dan diterima sebagai persyaratan penyelesaian studi pada universitas atau instansi lain, kecuali pada bagian-bagian tertentu yang telah dinyatakan dalam teks. Yogyakarta, Agustus 2011 Yang Menyatakan Mantak Fernando Pakpahan NIM : iv

5 Motto Perhatikanlah Orang Yang Tulus Dan Lihatlah Kepada Orang Yang Jujur Sebab Pada Orang Yang Suka Damai Akan Ada Masa Depan ( Mazmur 37 : 37 ) v

6 Halaman Persembahan Skripsi ini ku persembahkan kepada : (Alm.) Ayah dan Ibuku tercinta : Semoga Tuhan memberi aku kesempatan untuk membahagiakan dan membalas kebaikan ayah dan ibuku. Kakak-kakakku dan Abang-abangku tersayang : Terimakasih atas kebaikannya selama ini yang sudah memberi saya bantuan materi dan juga doanya. Keluarga besarku di kampung kelahiranku : Semoga Tuhan memberkati kita semua Kawan-kawan kompakku di jogja : Sukses selalu buat kita semua dan kompak selalu Dosen-dosen STTA Yogyakarta : Terimakasih atas ilmunya, semoga saya bisa membalas segala kebaikan bapak-ibu dosen. Teman-teman angkatan 2006 dan 2007 : Terimakasih atas dukungan dan motivasinya, sukses selalu buat kita semua. vi

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena atas berkat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul PROSES PEMBUATAN LOAD SHEET UNTUK MENENTUKAN CENTER OF GRAVITY JIKA TERJADI LAST MINUTE CHANGES DAN ESTIMASI TAKE-OFF LENGTH PESAWAT BOEING PK-GZP guna memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana (S-1) pada Jurusan Teknik Penerbangan, Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto - Yogyakarta. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan dikarenakan keterbatasan kemampuan dalam diri penulis. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan dan perbaikan dalam penyusunan skripsi ini. Selama penyusunan skripsi ini, penulis menyadari sepenuhnya telah mendapatkan banyak bantuan dari berbagai pihak, sehingga tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Orang tua tercinta (Alm. Bapak J. Pakpahan dan Mama L. Tambunan) atas kasih sayang, doa, dukungan, motivasi dan segalanya yang telah diberikan, semoga saya dapat membalas kebaikan alm. bapak dan ibu. 2. Bapak Ir. Sutjianto S. M.T. selaku Ketua Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto - Yogyakarta. 3. Bapak Ir. Djarot Wahyu S. M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Penerbangan Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto. 4. Bapak M. Ardi Cahyono, ST.MT. selaku Dosen Pembimbing I skripsiku, Terima kasih atas bimbingan dan sarannya. 5. Bapak Ir. Heru Yudanarsa selaku Dosen Pembimbing II skripsiku, Terima kasih atas bimbingan dan sarannya. vii

8 6. Terima kasih pula bagi keluarga besar di kampung halaman kelahiranku yang telah memberi dukungan serta perhatian dan cinta selama penulis menuis skripsi ini. 7. Bagi seluruh sahabat-sahabat terbaik yang selalu memberikan motivasi dan semangat : Afif, Hendra Siagian, Erik Marpaung, Boy Siahaan, Hebron Sitorus, Gempar Sirait, Alex Siahaan, Dedy alex Siahaan, Adi, Sony, Takdir, Sudriman, Steve, dan seluruh keluarga besar BATAK STTA dan NHKBP- Yogyakarta. 8. Kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, terima kasih atas dukungannya baik secara moril maupun materil. Lagi penulis menyadari bahwa dalam laporan ini masih terdapat kekurangan walaupun penulis sudah berusaha sebaik mungkin. Namun sebagai manusia biasa tentunya tidak dapat luput dari kesalahan dan kekurangan, sehingga laporan ini masih jauh dari kesempurnaan baik dari segi penulisan maupun isinya. Dari sebab itu, segala masukan, saran dan kritikan dari pembaca yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan laporan ini. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih dan semoga skripsi ini dapat menjadi sumber informasi berguna bagi pembaca. Yogyakarta, Agustus 2011 Penulis viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING... ii LEMBAR PENGESAHAN..... iii HALAMAN PERNYATAAN... iv HALAMAN MOTTO... v HALAMAN PERSEMBAHAN... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xii DAFTAR SIMBOL... xiv DAFTAR SINGKATAN... xv ABSTRAK... xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Load Sheet Pengertian Load Sheet Fungsi Load Sheet Berat (Weight) Batasan Berat Pesawat Udara... 7 ix

10 2.2.2 Berat Standar Penumpang Berat Standar Awak Pesawat (Crew) Berat Bagasi dan Kargo Bahan Bakar (Fuel) Balance (Keseimbangan) Pengaruh Ketidakseimbangan Istilah-istilah Pada Load Sheet Gaya-gaya pada Pesawat pada Saat Take-Off Angin (Wind) Permukaan Landasan (Surface Runway) Obstacle Clearance Flap Setting Take-Off Performance Jarak Ground Roll Jarak Airborne. 35 BAB III METODELOGI PENELITIAN 3.1 Subjek Metode Pengumpulan Data Diagram Alur Penelitian BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Cara Mengisi Form Load Sheet Pesawat Boeing PK- GZP Menentukan Letak Titik Center of Gravity Setelah Terjadi Last Minute Changes (LMC) Pesawat Boeing PK- GZP Excel Load Sheet Perhitungan Estimasi Take-Off Length (Jarak Take-Off)...77 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Form Load Sheet B PK-GZP... 6 Gambar 2.2 Letak Center of Gravity Pesawat Gambar 2.3 Gaya-gaya pada Pesawat Udara pada saat Take-Off Gambar 2.4 Lift to Drag Ratio Gambar 2.5 Fase Take-Off Pesawat Gambar 2.6 Ilustrasi Jarak Total Take-Off Gambar 2.7 Segmen Kecepatan pada saat Ground Roll Gambar 2.8 Gaya-gaya yang bekerja selama take-off ground run Gambar 2.9 Gaya yang bekerja selama airborne Gambar 2.10 Skema jarak saat airborne Gambar 3.1 Dimensi Pesawat Boeing Gambar 4.1 Form Load Sheet Pesawat Boeing PK-GZP Gambar 4.2 Lay Out Cabin dan Kargo Pesawat B PK-GZP Gambar 4.3 Titik Center of Gravity pada saat Zero Fuel Weight Gambar 4.4 Titik Center of Gravity pada saat Take-off Gambar 4.5 Titik Center of Gravity pada saat Landing Gambar 4.6 Titik Center of Gravity pada saat Zero Fuel Weight LMC Gambar 4.7 Titik Center of Gravity pada saat Take-off Setelah LMC Gambar 4.8 Titik Center of Gravity pada saat Landing setelah LMC Gambar 4.9 Load Sheet Excel B PK-GZP Gambar 4.10 Letak Center of Gravity pada Load Sheet Excel Gambar 4.11 Ratio Swet / S Untuk Beberapa Pesawat yang Berbeda. 80 Gambar 4.12 Equivalent Skin-Friction Drag xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tingkat Koefisien Friksi (µr) pada Tiap Jenis Landasan Tabel 2.2 Nilai C L max cos Terhadap Macam macam Flap Tabel 2.3 Kecepatan Take-off dan FAR 25 Requirement Tabel 3.1 Karakteristik Pesawat Boeing Tabel 4.1 Data Spesifikasi Pesawat Boeing PK-GZP Tabel 4.2 Kolom Dry Operating Weight (DOW) Tabel 4.3 Kolom Total Fuel (TOF) Tabel 4.4 Kolom Operating Weight Tabel 4.5 Kolom Jumlah Penumpang Tabel 4.6 Kolom Berat Bagasi dan Kargo Tabel 4.7 Kolom Berat di Compartment 1, 2, 3 dan Tabel 4.8 Kolom Berat Penumpang, Bagasi dan Kargo Tabel 4.9 Kolom Total Traffic Load Tabel 4.10 Kolom Under Load Before LMC Tabel 4.11 Kolom Zero Fuel Weight Tabel 4.12 Kolom Taxi Weight Tabel 4.13 Kolom Take-off Weight Tabel 4.14 Kolom Landing Weight Tabel 4.15 Kolom Dry Operating Index Tabel 4.16 Kolom Index di Compartment 1, 2, 3 dan Tabel 4.17 Kolom Berat dan Index Bagasi dan Kargo setiap Compartment Tabel 4.18 Kolom Index sesuai berat di setiap Compartment Tabel 4.19 Kolom Dry Loaded Index Tabel 4.20 Kolom Jumlah Penumpang dan Index Penumpang Tabel 4.21 Kolom Total Index Penumpang Tabel 4.22 Kolom Index Zero Fuel Weight xii

13 Tabel 4.23 Kolom Berat Fuel dan Index Fuel Tabel 4.24 Kolom Index Total Fuel Tabel 4.25 Kolom Index Take-off Weight Tabel 4.26 Kolom Berat Fuel dan Index Rest Fuel Tabel 4.27 Kolom Index Total Rest Fuel Tabel 4.28 Kolom Index Landing Weight Tabel 4.29 Kolom Last Minute Changes (LMC) Tabel 4.30 Kolom Spesifikasi dan Berat total LMC Tabel 4.31 Kolom Zero Fuel Weight, Take-off dan Landing Weight LMC Tabel 4.32 Kolom Berat dan Index LMC Tabel 4.33 Kolom Index Penumpang disetiap Zona Setelah LMC Tabel 4.34 Kolom Berat dan Index Kargo Setelah LMC Tabel 4.35 Kolom Index disetiap Compartment setelah terjadi LMC...66 Tabel 4.36 Kolom Dry Loaded Index setelah LMC Tabel 4.37 Kolom Index Zero Fuel Weight setelah LMC Tabel 4.38 Kolom Index Take-off Weight setelah LMC Tabel 4.39 Kolom Index Landing Weight setelah terjadi LMC Tabel 4.40 Dry Operating Weight dan Index pada Excel Load Sheet Tabel 4.41 Jumlah Penumpang pada Excel Load Sheet Tabel 4.42 Jumlah dan Index Penumpang pada Excel Load Sheet Tabel 4.43 Berat dan Index Kargo dan Bagasi pada Excel Load Sheet Tabel 4.44 Berat dan Index fuel Tabel 4.45 Ketinggian dan Density Tabel 4.46 Berat dan Index Kargo dan Bagasi pada Excel Load Sheet xiii

14 DAFTAR SIMBOL A : Wing area AR : Aspect ratio C D : Coefficient drag C D0 : Coefficient drag at zero lift C Di : Induced drag coefficient C L D g G K L R : Coefficient lift : Drag : Gaya gravitasi : Faktor ground effect : Drag polar konvesional : Lift : Rolling resistance S : Wing span (ft 2 ) Sa : Airborne distance (ft) Sg : Ground roll (ft). S ref : Reference area (ft 2 ) V : Kecepatan pesawat (ft/s) V1 : Decision speed (ft/s) V L0 : Kecepatan liftoff V stall : Stalling speed (ft/s ) Vmcg : Minimum contro speed on the ground (ft/s) T : Thrust W : Weight µr : Coefficient rolling resistance ρ : Density udara (slugs/ft 3 ) xiv

15 DAFTAR SINGKATAN ADH : Adult ALMC : Actual Last Minute Change ALW : Actual Landing Weight ATOW : Actual Take Off Weight AZFW : Actual Zero Fuel Weight CG : Center Of Gravity CHD : Children DOW : Dry Operating Index FOO : Flight Operating Officer IATA : International Air Transport Association INF : Infant LEMAC : Leading Edge Mean Aerodynamic Chord LMC : Last Minute Change LW : Landing Weight MAC : Mean Aerodynamic Chord MLW : Maximum Landing Weight MTOW : Maximum Take Off Weight TEMAC : Trailing Edge Mean Aerodynamic TIF : Trip Fuel TOF : Total Fuel TOW : Take Off Weight ZFW : Zero Fuel Weight xv

16 PROSES PEMBUATAN LOAD SHEET UNTUK MENENTUKAN CENTER OF GRAVITY JIKA TERJADI LAST MINUTE CHANGES (LMC) DAN ESTIMASI TAKE-OFF LENGTH PESAWAT BOEING PK-GZP Oleh : MANTAK FERNANDO PAKPAHAN Abstrak Beban pesawat terbang digunakan untuk menentukan besarnya gaya yang terjadi pada pesawat terbang saat berada di udara maupun di darat. Pada saat pesawat berada di darat sebelum take-off pesawat diisi dengan berbagai macam beban berat seperti bagasi, penumpang, kargo, fuel dan lain-lain dimana pendistribusiannya dituangkan pada suatu form yaitu load sheet. Dalam hal ini form load sheet yang digunakan adalah load sheet boeing PK-GZP. Selain untuk mengetahui titik center of gravity, pengisian form load sheet juga dapat mengetahui berapa berat pada saat take-off maupun landing. Dengan berat take-off sebesar kg, adapun letak titik center of gravity 19,5 % terhadap MAC, sedangkan untuk landing dengan berat kg, titik center of gravity 18,4% terhadap MAC. Namun setelah terjadi LMC yaitu penambahan beban pada pesawat sebesar 240 kg, dimana diletakkan di bagian belakang pesawat, letak titik center of gravity pada saat take-off 20,2 % terhadap MAC, sedangkan saat landing 19,2 % terhadap MAC. Pesawat boeing terbang pada kondisi sea level dengan menggunakan 2 mesin type CFM56-3B dengan trust saat lbs dengan berat lbs, dilengkapi trople sloted flap dan wing span sebesar 980 ft 2 take-off pada runway beraspal kering (dry concrete). Adapun estimasi jarak take-offnya sebesar 5215,97 ft. Kata kunci : Load sheet, center of gravity, take-off, boeing , MAC. xvi