BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN. terbang. Panjang runway utama ditentukan oleh pesawat yang memiliki maximum

Transkripsi

1 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Hasil Runway digunakan untuk kegiatan mendarat dan tinggal landas pesawat terbang. Panjang runway utama ditentukan oleh pesawat yang memiliki maximum take off weight terbesar dari pesawat rencana yang akan beroperasi dibandar udara tersebut. Pesawat rencana yang akan digunakan meliputi kelas terbesar hingga yang terkecil. Contoh pesawat rencana yang akan beroperasi sesuai dengan kelasnya telah disebutkan pada Tabel 3.3. Pesawat rencana yang akan digunakan dalam perencanaan runway adalah Boeing dengan karakteristik teknis : 1. Aeroplane reference field lengths : m 2. Wingspan : 28,5 m 3. Outer main gear wheel span : 7 m 4. Overal length : 36,5 m 5. Maximum take off weight : kg Karakteristik teknik secara detail untuk Boeing dapat dilihat pada Lampiran 2 dan Lampiran 3. Dari karakteristik diatas maka kode untuk pesawat sesuai dengan aeroplane reference code pada Tabel 3.2 dapat ditentukan, yaitu 4C. 61

2 Kode 4 untuk pesawat dengan ARFL > m (ARFL Boeing = m). Sedangkan kode huruf C berarti pesawat Boeing ini mempunyai wingspan width m atau lebih (28,5 m) dan outer main gear wheelspan antara 6-9 m Data statistik penumpang angkutan udara periode 1997 s/d 2006 Tabel 5.1. Data statistik penumpang angkutan udara periode 1997 s.d 2006 No Tahun Jumlah Penumpang Sumber : Bagian operasional Bandar Udara Pinang Kampai Data jenis pesawat yang direncanakan beroperasi Tabel 5.2. Data Jenis pesawat yang direncanakan beroperasi Pesawat Persentase (%) C % F % F 27 15% F % B % Sumber : Data hasil olahan Data berat lepas landas pesawat serta tipe roda pesawat Tabel 5.3. Data berat lepas landas pesawat serta tipe roda pesawat No Nama Pesawat MTOW (lbs) Tipe Roda Pesawat 1. C Lbs Single Gear 2. F Lbs Dual Gear 3. F Lbs Dual Gear 4. F Lbs Dual Gear 5. B Lbs Dual Gear Sumber : International Civil Aviation Organization (1984) 62

3 5.2 Pembahasan Perencanaan desain menggunakan code international civil aviation organization ( ICAO ) dengan aeroplane reference field length (ARFL), perencanaan yang dimaksud adalah perencanaan terhadap runway Landasan Pacu Dalam perencanaan ini jenis pesawat maksimum yang akan beroperasi di Bandar Udara Pinang Kampai Dumai adalah sejenis Boeing Jadi jenis inilah yang akan dijadikan orientasi dalam perencanaan. Batasan panjang landasan yang di keluarkan oleh pabrik pesawat terbang dapat dilihat dari Tabel 3.3 Karekteristik Pesawat Terbang Komersial Panjang runway Direncanakan panjang landasan pacu yang direncanakan untuk lepas landas adalah meter. Elevasi diatas muka laut Temperatur dilapangan terbang = 16,848 m = 32 0 C Kemiringan landasan pacu = 1,14% Panjang landas pacu bila pesawat take-off di ARFL : TML Fe = % ( ) T 0 = % ( ) = 1, Ft = % ( T ( t TML )) = % ( 32 0 C ( 15 0 C x 16,848 )) 63

4 = 1,1710 Fs = % ( GE ) = % ( 1,14 ) = 1,0011 ARFL rencana = 1, m x1,1719 x1,1140 = meter Koreksi dengan membaca Tabel 3.2 dimana bentang sayap pesawat rencana Boeing pada lampiran 1 adalah 28,5 meter. Dengan demikian diketahui kode angka dan kode huruf terkoreksi adalah 4C. Data diatas dan Tabel 3.2, diambil panjang landasan pacu rencana yaitu terpanjang yakni pesawat Boeing T 0 ( untuk kenaikan 7 % pertambahan ARFL ) 300 m ( Peraturan Intenational Civila Aviation Organization ) 1. Penentuan panjang landasan pacu bergantung pada : a. Akibat Koreksi Ketinggian TML Lr 1 = Lr 0 + Lr 0 ( 7 % ) T 0 = ( 7 % 16,848 ) = 1.724,7538 m m 300 b. Akibat Koreksi Temperatur Sebagai temperatur standar 15 0 C dengan 2 % untuk tiap 300 m dari muka air laut, 1 % tiap 1 0 C. Lr 2 = Lr 1 + Lr 1 x 1 % ( T ( 15 0 C C x TML )) = x 1 % ( 32 ( 15 0 C C x 16,848 )) 300 = 2.020,1875 m m. T 0 64

5 c. Akibat Koreksi Gradien Efektif Lr 3 = Lr 2 + Lr 2 ( 20 % x 1,14 % ) = ( 20 % x 1,14% ) = m Jadi, panjang landasan pacu lepas landas rencana adalah meter. 2. Koreksi Panjang Landasan pacu terhadap ARFL adalah sebagai berikut : a. Faktor koreksi temperatur untuk kenaikan 1 0 C sebesar 1 %. Ft = % ( T ( t TML )) = % ( 32 0 C ( 15 0 C x 16,848 )) = 1,1710 b. Faktor koreksi terhadap ketinggian sebesar 7 % untuk setiap kenaikan sebanyak 300 m. TML Fe = % ( ) = % ( ) = 1, c. Faktor Koreksi terhadap kemiringan landasan ( gradien ) sebesar 10 % tiap kemiringan 1 %. Fs = % ( GE ) = % ( 1,14 ) = 1,0011 T 0 65

6 Berdasarkan standar Aeroplane Reference Field Lengths, panjang landasan pacu yang dibutuhkan untuk lepas landas ( Takeoff ) adalah : ARFL = Lr 3 x Ft x Fe x Fs = x 1, x 1, x 1,00114 = 2.383, m m Jadi panjang landasan pacu yng diperlukan berdasarkan Aeroplane reference Field Lengths adalah meter, sesuai dengan syarat ICAO dan pabrik pada lampiran 2. Untuk menghitung panjang landas pacu agar sesuai dengan maximum take off weight adalah dengan memakai standar yang telah ditetapkan AFRL dari international civil aviation organization pada Tabel 3.3 dan lampiran 2 dimana panjang landasan yang diperlukan yaitu ARFL = meter. a. Koreksi terhadap ketinggian permukaan tanah dari muka air laut : TML L 1 = L 0 ( % x ) T 0 = ( % x 16,848 ) = 2.508,8241 m m 300 b. Koreksi terhadap temperatur Sebagai temperatur standar 15 0 C dengan 2 % untuk tiap 300 m dari muka air laut, 1 % tiap 1 0 C. L 2 = L 1 x 1 % ( 1 + ( T ( 15 0 C 0,0065 x TML ))) = x 1 % ( 1 + ( 32 ( 15 0 C 0,0065 x ))) = 2.938,2776 m m. 66

7 c. Koreksi terhadap kelandaian = 0 L 3 = L 2 x ( 1 + kelandaian 0 x 1% ) = x ( 1 + x 1% ) 1 1 L 3 = m Jadi, panjang landasan yang diperlukan dalam kondisi MTOW berdasarkan ARFL yang disyaratkan ICAO adalah meter. Panjang landasan pacu yang digunakan untuk mendapatkan nilai take off weight diperoleh dari pembagian panjang landasan pacu yang direncanakan dibagi dengan faktor koreksi temperatur : Ft = % ( T ( t TML )) = % ( 32 0 C ( 15 0 C x 16,848 )) = 1, Take off weight = = 1.921,28 m 1, Dari nilai panjang landasan pacu tersebut dapat ditarik kesimpulan ketinggian lapangan terbang memberikan nilai berat lepas landas dan dibaca dari Gambar 3.1, Gambar 3.2 dan Lampiran 3 = kg atau 10 % dari MTOW boeing yang beratnya adalah kg Lebar runway Pada Tabel 3.5 dapat dilihat bahwa ICAO mengklasifikasikan lebar runway berdasarkan code letter dan code number yang diketahui dari klasifikasi bandar udara pada Tabel 3.5. lebar runway untuk perencanaan sesuai persyaratan 4C adalah 45 m. 67

8 Longitudinal Slope Longitudinal slope yang dipakai dalam perencanaan sesuai dengan ketentuan pada Tabel 3.6 adalah 0,1% per 30 meter Transverse Slope Transverseslope untuk runway pada perrencanaan sesuai dengan ketentuan ICAO adalah 1,5%, sedangkan untuk slope pada runway shoulder, diambil sebesar 1,5%. Untuk runway strip, slope diambil sebesar 2% Runway Shoulder Sesuai dengan ketentuan ICAO, klasifikasi bandar udara 4 > m, maka ukuran runway shoulder pada masing-masing sisi sebesar 30 m. Lebar total runway shoulder adalah kurang dari 60 m Runway Strip Lebar total Runway strip sesuai dengan kode pesawat yang disyaratkan ICAO yang tercantum pada Tabel 3.7 adalah sebesar 150 dengan lebar total 300 m. Panjang runway dengan tambahan 60 m diujung runway RESA RESA ( Runway End Safety Area ) terletak dikedua sisi ujung runway strip dan yang sesuai dengan ketentuan yang disyaratkan ICAO adalah 90 x 90 m Clearway Clearway terletak dimasing-masing ujung runway. Panjang clearway adalah m, hal ini sesuai dengan ketentuan ICAO, yaitu tidak melebihi ½ panjang runway. 68

9 Stopway Stopway terletak pada ujung runway. Lebar stopway sama dengan lebar runway, yaitu 45 m. Panjang stopway diambil sebesar 60 m Perencanaan Taxiway Perencanaan desain taxiway dilakukan berdasarkan code ICAO Aerodrome Desaign Manual, Part Lebar Taxiway Lebar taxiway yang digunakan dalam perencanaan desain sesuai dengan kode yang disyaratkan pada Tabel 3.8 yaitu 18 m Taxiway Slope Sesuai dengan ketentuan yang disyaratkan ICAO, slope pada taxiway diambil sebesar 1,5%. Sedangkan pada taxiway shoulder dan taxiway strip masing-masing diambil sebesar 1,5% dan 2% Taxiway Shoulder Total lebar taxiway beserta shoulder adalah 44 m. Hal ini sesuai dengan persyaratan yang terdapat pada Tabel 3.9 untuk menggunakan ukuran shoulder sebesar 3,5 m dimasing-masing sisi pada bandar udara Taxiway Strip Taxiway strip width yang digunakan sesuai dengan persyaratan ICAO pada Tabel 3.9 bandar udara dengan pesawat klasifikasi 4C adalah sebesar 95 m. 69

10 Jarak Minimum Landas Pacu dan Landas Hubung (Taxiway) Dari Tabel 3.11 dengan kode huruf C didapatkan lebar landasan hubung sebesar 18 m. Jarak minimum antara landasan pacu dan landasan hubung dapat diperoleh dengan persamaan dari International Civil Aviation Organization : Jrt = 0,5 x ( LS x W1 ) LS = Lebar strip area total W1 = Lebar maksimum sayap pesawat terbang pada kode huruf lapangan terbang tersebut. Untuk klasifikasi bandar udara 4C maka lebar strip total 300 m dan W1 = 36 m dari Tabel 3.2. Jrt = 0,5 x ( ) = 168 meter. Hasil yang diperoleh dan dari kondisi yang ada dapat diperlihatkan pada Tabel 5.4. Tabel 5.4. Perbandingan Kondisi yang Ada dan Hasil Perhitungan Pembanding Master Plan Hasil Perhitungan 1. Panjang landasan pacu ( m ) Perbandingan TOW dengan MTOW (%) 100 (diharapkan) Lebar landasan pacu ( m ) Lebar landasan hubung ( m ) Lebar runway strip ( m ) Jarak dari sumbu landasan pacu dan sumbu landasan hubung ( m ) Sumber : Data hasil olahan Dari Tabel 5.4 tersebut terlihat bahwa landasan pacu yang ada tidak dapat melayani pesawat rencana dengan maximum take off weight. Berat pesawat terbang ketika lepas landas maksimum adalah 90% MTOW. Lebar runway, taxiway dan 70

11 runway strip sudah memenuhi syarat namun jarak dari sumbu landasan pacu kesumbu landasan hubung terlalu pendek Perkerasan Landasan Pacu Annual Departure Setelah mendapat nilai CBR untuk menentukan tebal perkerasan, selanjutnya kita menentukan annual departure pesawat rencana atau berapa kali pesawat akan lepas landas pada runway tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.5 berikut. Tabel 5.5. Frekuensi rata-rata Pesawat Masuk / Bulan tahun 2000 Pesaswat Frekuensi C kali F 28 6 kali F 70 6 kali F kali Sumber : Bagian operasional Bandar Udara Pinang Kampai Berdasarkan frekuensi pesawat masuk pada bandara Pinang Kampai diambil rata-rata 6000 pesawat. Jenis, spesifikasi dan persentase pesawat tersebut disajikan dalam bentuk Tabel sebagai berikut : Tabel 5.6. Annual Departure Pesawat Rencana Pesaswat Forecast Annual Departure Tipe Roda C % Singel Gear F % Dual Gear F % Dual Gear F % Dual Gear B % Dual Gear Sumber : Data hasil olahan Berat Take off Pesawat (Lbs) Kemudian dikonversikan terhadap pesawat rencana yaitu Boeing angka faktor konversi dari single wheel ke dual wheel adalah 0,8 untuk lebih jelas dapat disusun sepertitabel 5.7 berikut ini. 71

12 Tabel 5.7. Hasil Konversi Pesawat Rencana Dual Gear Wheel Load Departure ( W2) ( R2) Sumber : Data hasil olahan Keterangan : Wheel load dari pesawat rencana (WI) Eguivalen Annual Departure pesawat rencana (RI) JUMLAH R2 dihitung dengan mengkonversikan tipe roda pendaratannya ke roda pesawat rencana yaitu dual wheel faktor konversinya seperti pada tabel 3.12 karena faktor konversi dari dual wheel ke single wheel adalah 0,8 contoh : Pesawat rencana C 212 dengan forecast annual departure x 0,8 = W2dihitung dengan menganggap 95% ditumpu oleh roda pendaratan utama, dual wheel mempunyai 4 roda maka : W2 = Berat take off pesawat ( MTOW) x 0,95 x ¼ 3. W1 atau berat wheel load pesawat rencana ( MTOW B = lbs) yaitu : W1 = X 0, 95 X ¼ = RI dihitung dengan rumus : Log RI = Log R2 ( W 2) 1/2 W1 Jadi, equivalen annual departure dari pesawat rencana adalah agar perencanaan tebal perkerasan yang didapat lebih aman dan untuk jangka waktu cukup lama maka diambil RI =

13 Tebal Perkerasan dengan Grafis Subgrade : 5% Subbase : 13% Annual departure : Tipe roda pendaratan : Dual Wheel Gear Berat take off pesawat rencana : lbs 1. Tebal Perkerasan eksisting Surface : 1,97 inch = 5 cm Binder : 2,99 inch = 7,6 cm Base : 11,82 inch = 30 cm Sub base : 11,82 inch = 30 cm 30, 63 inch = 72,6 cm surface course = 5 cm + 7,6 cm = 12,6 cm base course = 30 cm subbase course = 30 cm subgrade Gambar 5.1. Gambar struktur lapisan perkerasan eksisting 73

14 1. Tebal Total Perkerasan Pada Gambar 3.4 dengan CBR subgrade 5% ditarik garis kebawah memotong berat kotor pesawat yaitu lbs, kemudian ditarik garis arah horizontal dan memotong pada garis annual departure 3.000, didapat tebal dari perkerasan = 32 inch = 81 cm 2. Tebal lapis permukaan ( Surface course) Pada Gambar 3.3 ditulis tebal surface : Untuk daerah kritis = 4 inch = 10,2 cm 3. Tebal Lapisan pengikat ( Binder Course) Tebal lapisan ini sama dengan tebal lapisan pengikat pada perkerasan yang telah ada yaitu = 10,8 cm = 4,2 inch. 4. Tebal Base course Tebal Base course yang digunakan adalah tebal base course landasan pacu yang telah ada yaitu = 30 cm = 11,8 inch. Tebal base course yang telah diuji terhadap grafik pada Gambar 3.4, dari ordinat paling kiri, ambil tebal total perkerasan 30,5 inch, tarik garis horizontal, berpotongan dengan nilai CBR subgrade, maka terbaca base course minuman ialah : 8,2 inch 20, 83 cm. berarti tebal base course yang didapat adalah sama dengan 11,8 inch > 8,2 inch (oke) 5. Tebal Subbase Tebal subbase course yang digunakan adalah tebal subbase course landasan pacu yang telah ada yaitu = 30 cm = 11,8 inch. 74

15 2. Tebal Perkerasan rencana adalah : Surface : 4 inch = 10,2 cm Binder : 2,99 inch = 10,8 cm Base : 11,82 inch = 30 cm Sub base : 11,82 inch = 30 cm 30, 63 inch = 81 cm surface course = 10,2 cm + 10,8 cm = 21 cm base course = 30 cm subbase course = 30 cm subgrade Gambar 5.2. Gambar struktur lapisan perkerasan rencana Tebal Perkerasan dengan Analitis Nilai PCN (Pavement Classification Number) menunjukkan perkerasan dalam melayani pergerakan pesawat. Sebuah pesawat dapat beroperasi pada perkerasan tersebut jika memiliki nilai ACN yang lebih kecil atau maksimal sama dengan PCN (ACN<PCN). Nilai PCN dapat dicari berdasarkan tebal perkerasan apabila perkerasan tersebut masih dapat dijamin kekuatan daya dukungnya seperti yang diijinkan, 75

16 namun apabila kekuatan daya dukung perkerasan diperkirakan sudah mengalami penurunan maka nilai PCN dapat dicari berdasarkan pergerakan pesawat dalam hal ini keberangkatan dengan menggunakan ketebalan yang sudah diekivalen. Nilai PCN berdasarkan pergerakan pesawat dimaksudkan untuk mencari nilai PCN perkerasan dengan tebal tertentu yang akan digunakan selama 20 tahun (umur rencana 20 tahun) berdasarkan nilai rata-rata keberangkatan tahunan (Average Annual Departure) dari tipe pesawat tertentu. Tabel 5.8. Penentuan nilai ACN metode ICAO MTOW (kg) RODA PENDARATAN ACN TIPE/JENIS Max Min TIPE DIST TEK.BAN MAX MIN B DW 46,90% 1, B DW 45,90% 1, B DW 46,00% B DW 46,10% 1, C DW 47,50% 0, F DW 47,50% 0, F DW 46,30% 0, F DW 47,80% 0, F100 44, DW 47,80% 0, MD DW 47,60% 1, MD DW 46,98% 1, A DW 47,10% 1, Sumber : International Civil Aviation Organization Untuk menghitung nilai PCN Pesawat rencana Boeing terlebih dahulu harus mengetahui PCN eksisting Bandar Udara Pinang Kampai Dumai, karena belum diketahui maka dapat dihitung dengan asumsi pesawat terbesar yang sekarang beroperasi yaitu Fokker-100 dapat dilihat pada Tabel

17 Berat pesawat = 48% x2 = kg ACN Max = 30 ACN Min = 14 Bobot Max Bobot Min = kg = kg PCN eksisting = 30 ( ) x ( ) = = 32 Pesawat jenis Fokker-100 mempunyai kategori medium, sehingga termasuk dalam kategori X. Dengan demikian berdasarkan perhitungan di atas maka Bandar Udara Pinang Kampai Dumai mempunyai nilai PCN 32/F/X/T untuk model perkerasan eksisting. Dari nilai PCN 32/F/X/T dapat diketahui berapa tebal perkerasan lenturnya dengan menggunakan rumus baku untuk perkerasan Bandar Udara. ACN = 878 CBR t 2 12,49 32 = t = t 2 12,49 163,11 x32 77

18 = 72,24 cm = 30,5 inch. Sesuai dengan tebal perkerasan eksisting Bandar Udara Pinang Kampai Dumai yaitu 30,5 inch. Jika pada Bandar Udara Pinang Kampai Dumai tersebut akan dimasuki pesawat besar seperti Boeing dengan karakteristik seperti pada Tabel 5.8. sehingga dapat dihitung tebal perkerasannya dimana nilai ACN Boeing adalah 41. ACN = 41 = t = 2 t ,49 CBR 2 t ,49 163,11 x41 = 81,77 cm = 32 inch. Jadi, dengan dimasukkannya pesawat pesawat Boeing dengan karakteristik pesawat yang sama, maka landasan hanya perlu dilakukan overlay dari 72 cm menjadi 82 cm. Dari rencana pada masterplan Bandar Udara Pinang Kampai Dumai didapat kekuatan rencana perkerasan PCN 40 F/C/X/U untuk pesawat beroperasi maksimum yaitu Boeing dengan karakteristik seperti pada Tabel 5.8. sehingga dapat dihitung tebal perkerasannya. 78

19 ACN = 40 = t = 878 CBR t t 2 12, ,49 163,11 x40 = 80,77 cm = 31 inch. Dari hasil analisis dan grafik dapat disimpulkan seperti pada Tabel 5.9 berikut ini : Tabel 5.9. Perbandingan Tebal Perkerasan Lentur Metode Analisis Grafik Analitis PCN Masterplan Sumber : Data hasil olahan Tebal Total Perkerasan Lentur 81 cm 82 cm 81 cm 79