PROTEKSI PESAWAT TERBANG BOEING TERHADAP SAMBARAN PETIR

Transkripsi

1 PROTEKSI PESAWAT TERBANG BOEING TERHADAP SAMBARAN PETIR TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Disusun Oleh : Arizona Xaverius Siregar PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

2 ABSTRAK Petir merupakan salah satu bentuk gelombang yang memiliki tegangan dan arus yang tinggi dan menjadi fenomena alam yang tidak dapat dihindari. Loncatan muatan dari awan ke awan atau dari awan ke tanah dan sebaliknya menyebabkan petir akan menyambar pada objek didekatnya. Ketika pesawat terbang sedang melintas di udara, tidak tertutup kemungkinan pesawat terbang berada didekat daerah tersambarnya petir. Apabila petir menyambar pesawat terbang, arus petir akan mengalir pada badan pesawat terbang yang akan menimbulkan kerusakan fisik. Apabila petir terjadi di dekat suatu benda, termasuk pesawat terbang, akan terjadinya radiasi gelombang elektromagnetik pada benda tersebut. Struktur luar pesawat terbang yang tidak seluruhnya tersusun atas konduktor dapat memungkinkan terjadinya penetrasi fluks listrik. Penetrasi fluksi ini terjadi dengan cara sambaran langsung petir pada badan pesawat terbang maupun radiasi di sekitar pesawat terbang. Penetrasi fluks ini akan menimbulkan tegangan induksi yang tentunya menjadi permasalahan bagi peralatan pada pesawat terbang yang umumnya menggunakan sistem komputer. i

3 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Adapun Tugas Akhir ini berjudul Proteksi Pesawat Terbang Boeing Terhadap Sambaran Petir (Aplikasi Pada PT. GMF Aero Asia Medan). Penulisan Tugas Akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik. Dalam menyusun tugas akhir ini penulis banyak mengalami hambatanhambatan, namun berkat bantuan dari berbagai pihak, maka tugas akhir ini dapat diselesaikan. Untuk itu pada kesempatan ini izinkan penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada: 1. Bapak, Ir. Nasrul Abdi MT, selaku Ketua Jurusan Depertemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. 2. Bapak Rahmad Fauzi ST, MT, selaku Sekretaris Jurusan Depertemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. 3. Bapak Ir.Syarifuddin Siregar, selaku Dosen Pembimbing penulis. Dalam penyusunan Tugas Akhir yang banyak memberi masukan dan inspirasi beliau kepada Penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat selesai dengan baik. 4. Bapak Ir.R Sugih Arto Yusuf, selaku Dosen Wali penulis. ii

4 5. Bapak Kamarudin dan staff serta para teknisi pesawat terbang Boeing , selaku pembimbing lapangan dari PT. (GMF AA) Garuda Maintenance Facilities Aero Asia 6. Seluruh staff pengajar Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara, khusunya Konsentrasi Teknik Energi Listrik, yang telah membekali penulis dengan berbagai disiplin ilmu. 7. Teristimewa kepada Bapak dan Ibu saya yang telah banyak dan tidak henti hentinya memberikan dorongan baik dorongan moril maupun materil, bimbingan dan motivasinya serta dukungan dari saudarasaudaraku yang selalu mengingatkan agar penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. 8. De Vero yang tidak henti-hentinya memberi motivasi dan dukungan kepada penulis hingga sampai selesainya Tugas Akhir ini. 9. Semua Rekan rekan yang telah banyak membantu dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini. Khususnya mahasiswa Jurusan Teknik Elektro. 10. Serta seorang teman dekat yang tidak dapat penulis sebutkan namanya yang telah banyak memberi masukan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Kiranya Tuhan Yang Maha Kuasa membahas jasa dan budi baik yang penulis peroleh dari berbagai pihak. iii

5 Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak luput dari kesalahan, kesilapan, baik bahasa maupun tulisan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan isi Tugas Akhir ini untuk masa yang akan datang. Akhir kata penulis berharap semoga penulisan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, 18 April 2009 Penulis (Arizona Xaverius Siregar) iv

6 DAFTAR ISI Hal ABSTRAK... KATA PENGHANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... i ii v viii x BAB I. PENDAHULUAN I.1. Umum... 1 I.2. Latar Belakang Masalah... 2 I.3. Tujuan Pembahasan... 3 I.4. Batasan Masalah... 4 I.5. Metode Penulisan... 4 I.6. Sistematika Penulisan... 5 BAB II. LANDASAN TEORI II.1. Tegangan Lebih... 7 II.1.1. Penyebab Terjadinya Tegangan Lebih... 7 II.2. Proses Timbulnya Petir... 8 II.2.1. Pembentukan Muatan II.2.2. Pelepasan Muatan II.2.3. Mekanisme Sambaran Petir v

7 II.2.4. Tegangan Lebih Akibat Sambaran Petir. 18 II.3. Gelombang Berjalan II.3.1. Bentuk Gelombang Berjalan II.4. Gelombang Elektromagnetik II.5. Medan Elektrostatik BAB III. SAMBARAN PETIR PADA PESAWAT TERBANG BOEING III.1.Pengujian Pesawat Terhadap Sambaran Petir III.2. Daerah Sambaran Petir Pada Pesawat Terbang III.3. Static Discharger BAB IV. SISTEM PROTEKSI PADA PESAWAT TERBANG BOEING TERHADAP SAMBARAN PETIR IV.1. Perlindungan Bagian Luar Pesawat Terbang Terhadap Sambaran Petir IV.2. Perlindungan Bagian Dalam Pesawat Terbang Terhadap Sambaran Petir IV.3. Flow Chart Proses Terjadinya Sambaran Petir Pada Pesawat Terbang vi

8 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN V.1. Kesimpulan V.2. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN - LAMPIRAN vii

9 DAFTAR GAMBAR Hal Gambar II.1. Proses Terjadinya Awan... 9 Gambar II.2. Titik Air Yang Terpolarisasi Gambar II.3. Muatan Petir Gambar II.4. Pelepasan Utama Gambar II.5. Sambaran Langsung Pada Penghantar Gambar II.6. Sambaran Tidak Langsung Gambar II.7. Spesifikasi Gelombang Berjalan Gambar III.1. Daerah Sambaran Petir Pada Pesawat Gambar III.2. Static Discharger Gambar IV.1. Struktur Badan Pesawat Terbang Gambar IV.2. Mekanisme Petir Pada Pesawat Terbang Gambar IV.3. Schematic Diagram Sambaran Petir Pada Pesawat Terbang. 40 Gambar IV.4. Static Discharger Pada Sayap Kiri Pesawat Boeing Gambar IV.5. Static Discharger Pada Sayap Kanan Pesawat Boeing Gambar IV.6. Static Discharger Pada Vertical Stabilizer Gambar IV.7. Static Discharger Pada Horizontal Stabilizer Gambar IV.8. Bentuk Fisik Static Discharger (Tip Discharger) Gambar IV.9. Bentuk Fisik Static Discharger (Trailing Edge Discharger). 43 Gambar IV.10. Static Grounding Pada Ban Pesawat Terbang Gambar IV.11. Typical Boeing ESDS viii