ANALISIS PENGARUH JENIS RUNWAY TERHADAP KINERJA PESAWAT CESSNA 402B PADA SAAT LANDING DAN TAKE-OFF. Skripsi

Transkripsi

1 ANALISIS PENGARUH JENIS RUNWAY TERHADAP KINERJA PESAWAT CESSNA 402B PADA SAAT LANDING DAN TAKE-OFF Skripsi Untuk Memenuhi Sebagian Prasyarat Untuk Mencapai Derajat Sarjana Strata 1 Disusun oleh : AHMAD SAFRUL MA ARIF JURUSAN TEKNIK PENERBANGAN SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI ADISUTJIPTO YOGYAKARTA 2007 i

2 ANALISIS PENGARUH JENIS RUNWAY TERHADAP KINERJA PESAWAT CESSNA 402B PADA SAAT LANDING DAN TAKE-OFF Skripsi Untuk Memenuhi Sebagian Prasyarat Untuk Mencapai Derajat Sarjana Strata 1 Disusun Oleh : AHMAD SAFRUL MA ARIF JURUSAN TEKNIK PENERBANGAN SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI ADISUTJIPTO YOGYAKARTA 2007 ii

3 LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING Skripsi ini Telah Memenuhi Persyaratan dan Siap untuk Diujikan Disetujui pada Tanggal Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping Drs. Sukoco M. Pd, MT M. Ardi Cahyono ST, MT iii

4 PENGESAHAN ANALISIS PENGARUH JENIS RUNWAY TERHADAP KINERJA PESAWAT CESSNA 402B PADA SAAT LANDING DAN TAKE-OFF Yang dipersiapkan dan disusun oleh : Ahmad Safrul Ma arif Telah dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi Jurusan Teknik Penerbangan Sekolah Tinggi Teknologi Adisujipto, Yogyakarta pada tanggal 28 September 2007 dan dinyatakan telah memenuhi syarat guna memperoleh Gelar Sarjana Teknik Susunan Tim Penguji Nama Lengkap Tanda Tangan Ketua Penguji : Drs. Sukoco M. Pd, MT... Penguji I : M. Ardi Cahyono ST, MT. Penguji II : Karseno KS. INZ, S.E, MM.... Penguji III : Arief Suwardiman ST. Yogyakarta, 28 September 2007 Jurusan Teknik Penerbangan Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto Ketua Jurusan Yusa Asra Yuli W, S.T, MM. iv

5 PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini saya : Nama : Ahmad Safrul Ma arif Nomor Mahasiswa : Program Studi : Teknik Penerbangan Judul Tugas Akhir : Analisis Pengaruh Jenis Runway Terhadap Kinerja Pesawat Cessna 402B Pada Saat Landing dan Take-off Menyatakan bahwa skripsi 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. Yogyakarta, 24 September 2007 Yang Menyatakan Ahmad Safrul Ma arif NIM v

6 MOTTO DAN PERSEMBAHAN Jalanmu adalah Impian dan Anganmu Jangan kamu buang memory pait atas kegagalan kamu di masa lalu. Simpan dan bawa setiap kamu melakukan sesuatu Karena dibalik kegagalan Pasti ada segelintir harapan untuk wujudkan cita citamu Agar kamu menjadi yang terbaik Tuk dirimu dan orang lain Kupersembahkan kepada : Bapak dan Ibunda tercinta Terima kasih untuk kasih sayangnya, dan maaf jika ananda belum bisa memberikan yang terbaik untuk ayah dan bunda,. Tanpa kalian aku tidak akan menjadi seperti ini. Adikku tersayang Terima kasih banget buat supportnya, mas tidak akan pernah melupakan apa yang telah kamu berikan selama ini, hingga terselesainya Tugas Akhir ini. Istriku Tercinta Thank s untuk kasih sayangnya, serta kesabaran yang telah kamu berikan selama ini, dan selalu menemani siang dan malam, susah dan senang, aku selalu mencintaimu selamanya, to My Baby { Nabila Nuraini Fatqiah } Bapak dan Ibu sudah tidak sabar lagi untuk menimangmu. I love U Teman- temanku ( Edo, Yanan, Farid, Supilih, Grisman, Anes, Catur dll ) Terimakasih atas semua bantuannya dan dukungan kalian semua Almamaterku Menjadi pemula akan penuh dengan usaha. Mari buktikan, cetak generasi penerus yang berguna bagi bangsa. Terima kasih untuk ilimunya... vi

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat, rahmat, hidayah serta inayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini dengan judul Analisis Pengaruh Jenis Runway Terhadap Kinerja Pesawat Cessna 402B Pada Saat Landing dan Take-off Besar harapan penulis agar Tugas Akhir yang akan penulis buat ini dapat bermanfaat khususnya bagi para mahasiswa dan dapat memberikan tambahan pengetahuan bagi para pembaca. Atas terselesainya Tugas Akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah memberikan bantuan baik secara moril maupun spiritual, antara lain: 1. Bapak Marsma TNI (Purn) Ir. Suyitmadi, MT, selaku Ketua Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto. 2. Bapak Yusa Asra Yuli Wardana, ST, MM, selaku Ketua Jurusan Teknik Penerbangan. 3. Bapak Drs. Sukoco M. Pd, MT, selaku dosen pembimbing utama yang selalu memberikan kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. 4. Bapak M. Ardi Cahyono ST, MT, selaku dosen pembimbing pendamping yang memberikan bantuan dan bimbingan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Bapak Karseno KS, INZ, SE, MM, selaku dosen penguji II yang senantiasa memberikan bantuan dan bimbingan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 6. Bapak Arief Suwardiman ST, selaku dosen penguji III yang memberikan bantuan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 7. Ayahanda dan ibunda tercinta yang senantiasa memberikan bantuan materi dan spiritual. 8. Rekan-rekan mahasiswa civitas akademika yang telah banyak membantu baik memberi masukan dan memfasilitasi penulis dalam penyusunan skripsi ini. vii

8 Penulis sadar Proposal Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan maupun kesalahan karena keterbatasan penulis. Segala macam kritik dan saran penulis harapkan untuk kesempurnaan pada kesempatan mendatang. Semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi penulis dan bagi semua pihak yang memerlukan. Amin. Yogyakarta, 24 September 2007 Penulis viii

9 DAFTAR ISI Halaman Judul... Pengesahan Persetujuan... Pengesahan Pernyataan... Pernyataan... Motto dan Persembahan... Kata Pengantar... Daftar Isi Daftar Simbol... Daftar Gambar... Daftar Tabel... Abstrak... i iii iv v vi vii ix xi xii xiii xiv BAB I PENDAHULUAN Latar belakang Rumusan Masalah Tujuan Penulisan Batasan Masalah Manfaat Penulisan Sistematika Penulisan... 3 BAB II LANDASAN TEORI Kinerja Terbang Tinggal Landas Jarak airborne setelah melewati obstacle Kinerja Mendarat BAB III METODE PENELITIAN Subjek Penelitian Metode Pengumpulan Data Langkah- langkah Penelitian ix

10 3.4 Analisis dan Perhitungan BAB I HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Analisis Pembahasan BAB KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN x

11 DAFTAR ARTI SIMBOL-SIMBOL S g Ground roll/jarak yang dilalui oleh pesawat saat masih diatas m runwaybaik ketika take-off maupun landing. S a Airborne distance/jarak yang dilalui oleh pesawat baik sesaat m setelah roda pendarat terangkat. s app Approach distance/jarak yang dilalui oleh pesawat sebelum melewati transisi menuju touchdown s f Flare distance/jarak transisi yang dimulai setelah fase airborne m sampai touchdown untuk memulai ground roll. s fr Free roll distance/jarak yang dilalui sesaat setelah roda pendarat m menyentuh landas pacu. s R Rotation distance/ jarak yang dilalui saat take-off ground roll m dimana pilot mulai mengoperasikan elevator untuk mengubah AOA supaya C L bertambah. stall Stalling speed/kecepatan minimum untuk menghindari terjadinya m/det stall, kecepatan ini merupakan segmen pertama kecepatan yang dilakukan oleh pesawat ketika take-off. mcg Minimum control speed on the ground/kecepatan minimum yang m/det disyaratkan agar rudder pesawat mampu menghasilkan gaya aerodinamis yang cukup, untuk menimbulkan yawing moment jika prosedur take-off harus dibatalkan. mca Minimum control speed in the air/kecepatan minimum yang m/det disyaratkan agar rudder pesawat mampu menghasilkan gaya aerodinamis yang cukup, untuk menimbulkan yawing moment jika prosedur take-off harus dibatalkan. Nose gear pesawat mulai terangkat. xi

12 1 Decision speed/critical engine failure speed/kecepatan dimana m/det pilot membuat keputusan untuk melanjutkan prosedur take-off atau membatalkannya, jika engine failure terjadi sebelum pesawat mencapai segmen kecepatan ini, maka pilot harus membatalkan take-off dan sebaliknya. R Rotation speed/segmen kecepatan dimana pilot dapat memulai m/det pengoperasian elevator dan high lift devices untuk meningkatkan koefisien gaya angkat. mu Minimum unstick speed/segmen dimana pilot diharuskan untuk m/det menghentikan pengoperasian elevator agar tail learence terjaga. LO Lift-off speed/segmen kecepatan dimana pesawat telah m/det sepenuhnya terangkat dari landas pacu dan ground roll telah dilewati sepenuhnya. a Approach speed/segmen kecepatan dimana pesawat telah m/det melewati ketinggian obstacle untuk memulai approach. f Flare speed/segmen kecepatan dimana pesawat akan melewati m/det kondisi transisi sebelum roda pendaratnya menyentuh landas pacu. TD Touchdown speed/segmen kecepatan dimana roda pendarat utama m/det pesawat telah menyentuh permukaan landas pacu. h f Flare height/ketinggian yang diukur antara roda pendarat dan m permukaan landas pacu sebelum saat transisi sebelum keduanya mulai kontak. h OB obstacle height/ketinggian yang disyaratkan oleh FAA yang m harus dilalui oleh pesawat ketika akan mengakhiri segmen airborne, atau ketinggian yang disyaratkan saat pesawat memulai segmen approach. R Radius/jari-jari lengkungan busur flight path ketika airborne m maupun approach xii

13 µ r Friction coefficients/koefisien gesek yang ditimbulkan antara roda pendarat dan permukaan landas pacu. L lift/ gaya angkat/gaya aerodinamis yang bekerja di permukaan N sayap karena adanya pressure distribution dan shear. D drag/gaya hambat/gaya aerodinamis yang ditimbulkan akibat N adanya aliran udara yang menerpa permukaan wing. T thrust/gaya dorong statis yang dihasilkan oleh engine, yang N arahnya berlawanan dengan drag. T rev reversed thrust/gaya dorong yang dibalik arahnya ke arah laju N pesawat saat mendarat, besarnya diperkirakan sekitar 0,5T. W weight/gaya yang merupakan perkalian antara massa dan (N or kgf) percepatan gravitasi yang arahnya berlawanan dengan lift. Freestream velocity/kecepatan aliran udara bebas. m/det C D Total drag coefficients/koefisien gaya hambat total yang merupakan penjumlahan dari koefisien gaya hambat ketika gaya angkat belum dihasilkan oleh wing atau zero lift drag (C D.0 ) dan gaya hambat ketika gaya angkat telah dihasilkan atau induced drag. C D.0 Zero-lift drag coefficients/koefisien gaya hambat ketika wing belum menghasilkan gaya angkat. 2 KC L Induced drag/koefisien gaya hambat yang ditimbulkan saat wing AR e W S T W telah menghasilkan gaya angkat. Aspect ratio/perbandingan antara kuadrat rentang sayap terhadap luas permukaan sayap. Span effeciency factor. wing loading/berat pesawat per satuan luas permukaan sayap. N/m 2 Thrust to weight ratio/gaya dorong statis per satuan berat pesawat. K uc Faktor konstanta yang bergantung pada sudut defleksi flap. m aircraft maximum mass/massa maksimum pesawat pesawat. Kg xiii

14 h Wing height/tinggi permukaan sayap rata-rata diukur dari m permukaan tanah ketika pesawat dalam keadaan statis. b Wing span/rentang sayap, diukur dari ujung sayap kiri sampai m G ρ ujung sayap kanan. Ground effect factor/faktor ground effect (penambahan lift karena penambahan sudut serang, tanpa diikuti penambahan induced drag dimana terdapat downwash air yang dipantulkan flap). Freestream air density/massa jenis udara bebas yakni berat massa m udara persatuan volume. N Rotation time/free roll time/waktu rotasi saat take-off/waktu det meluncur ketika landing sebelum brake diaktifkan. xiv

15 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gaya yang bekerja pada pesawat waktu tinggal landas Gambar 2.2 Peristiwa Fenomena Ground Effect Gambar 2.3 Gambaran mengenai perubahan gaya-gaya yang terjadi pada pesawat ketika tinggal take-off Gambar 2.4 Skema prosedur lepas landas untuk pesawat sipil Gambar 2.5 Skema perhitungan jarak ketika airborne Gambar 2.6 Illustrasi jarak ground roll, jarak airborne, dan jarak take off total Gambar 2.7 Gambaran perubahan gaya-gaya yang terjadi pada pesawat ketika mendarat (landing) Gambar 2.8 Skema jalur dan jarak pendaratan Gambar 2.9 Gaya pada pesawat ketika landing approach Gambar 3.1 Pesawat Cessna 402B Gambar 3.2 Engine Continental TSIO-520-E Gambar 3.3 Cockpit Cessna 402B Gambar 3.4 Cessna 402B landing Gambar 3.5 Flowchart perhitungan field performance Gambar 3.6 Grafik Cl s Angle of Attack NACA xv

16 DAFTAR TABEL 3.1 Properti udara Sea-level sesuai International Standard Atmosphere Koefisien Lift dan koefisien Drag Airfoil NACA Tabulasi Analisis Kinerja Take-off Pesawat Cessna 402B Tabulasi Analisis Kinerja Landing Pesawat Cessna 402B pada Hard Runway Tabulasi Analisis Kinerja Landing Pesawat Cessna 402B pada Hard truf/grafvel Runway Tabulasi Analisis Kinerja Landing Pesawat Cessna 402B pada Short/Drygrass Runway Tabulasi Analisis Kinerja Landing Pesawat Cessna 402B pada Long Grass Runway Tabulasi Analisis Kinerja Landing Pesawat Cessna 402B pada Soft Runway...45 xvi

17 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I. Spesifikasi Pesawat Cessna 402B. Lampiran II. Tabel Properti Atmosfer standar ISA. Lampiran III. Kutipan FAR 25. xvii

18 ANALISIS PENGARUH JENIS RUNWAY TERHADAP KINERJA PESAWAT CESSNA 402B PADA SAAT LANDING DAN TAKE-OFF Oleh : Ahmad Safrul Ma arif Abstrak Tipe pesawat ringan bermesin piston adalah tipe pesawat yang masih banyak digunakan untuk transport. Seperti halnya pesawat Cessna 402B. Di Indonesia khususnya pesawat bermesin piston banyak dioperasikan oleh perusahaan charter untuk mengangkut orang maupun cargo dan tipe pesawat ini dapat menjangkau daerah-daerah terpencil. Karena kita ketahui Negara Indonesia terdiri dari banyak pulau-pulau yang membentang sepanjang garis khatulistiwa, dimana hanya memiliki beberapa airport yang sesuai standart Internasional. Sedangkan masih banyak daerah- daerah yang mempunyai runway dengan fasilitas yang minim, seperti runway tidak beraspal, kondisi runway di pegunungan. Dalam hal ini jenis runway maupun ketinggian runway akan berpengaruh terhadap kinerja pesawat Cessna 402B pada saat landing dan takeoff. Dengan melakukan kajian teknk ini akan diketahui sejauh mana perbedaan jarak yang dibutuhkan untuk Take-off maupun landing pada jenis permukaan runway dan elevasi runway yang berbeda. Metode dalam kajian teknis ini adalah meninjau perbedaan kinerja lapangan Cessna 402B. Tahap pertama adalah menghitung jarak take-off dan landing pada ketinggian sea-level dengan jenis runway Hard, selanjutnya diteruskan dengan menghitung jarak take-off dan landing dengan bermacam jenis permukaan runway yang berbeda. Terdiri dari 5 jenis runway yakni;hard Runway, Hard turf/ gravel, Short/Dry grass, Long grass, Soft ground. Tahap kedua adalah mengulang langkah-langklah diatas akan tetapi dengan mengganti variasi elavasi runway. Muali dari sea-level kemudian ketinggian 1000 ft,2000 ft,5000 ft, dan 6000 ft. Perbedaan Elevasi disini berarti bahwa permukaan runway tidak hanya sea-level, melainkan pada ketinggian tertentu yang bervariasi dari satu tempat ke tempat yang lain. Sehingga dengan kajian teknis ini, nantinya akan diketahui perbedaan jarak yang dibutuhkan untuk melakukan Landing dan Take-off dalam jenis runway yang berbeda yang dipengaruhi oleh besarnya gaya gesek yang terjadi. Dan juga akan diketahui perbedaan jarak berkaitan dengan ketinggian permukaan runway. Kata kunci : Take-off, landing, elevasi, runway xviii