BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Umumnya pesawat diklasifikasikan menjadi dua kategori yaitu sayap tetap (fix wing) dan sayap putar (rotary wing). Pada sayap putar pesawat tersebut dirancang memiliki vertical takeoff and landing (VTOL), pada pesawat ini juga dirancang untuk dapat terbang horizontal seperti pesawat bersayap tetap namun pada pesawat bersayap putar memiliki keunggulan yaitu kebutuhan landasan (run way) yang pendek. Jika suatu pesawat memiliki kemampuan VTOL maka pesawat tersebut memiliki keunggulan untuk mengemban misi tertentu seperti mengambil video atau gambar pada daerah yang sulit di jangkau oleh pesawat sayap tetap. Sampai saat ini industri penerbangan dan pusat penelitian di berbagai universitas-universitas misalnya Institut Teknologi Bandung (ITB) telah bekerja untuk merancang pesawat terbang dengan kemampuan VTOL dan melayang-layang seperti helikopter tanpa harus terbang keliling. Oleh karena itu, jenis pesawat rotary wing memiliki kemampuan yang lebih baik dari pada fix wing untuk menjalankan misi pengambilan gambar dari udara. Salah satu pengembangan guna memperkecil area yang dibutuhkan untuk VTOL adalah dengan helikopter bertipe notar (no tail rotor). Helikopter rancangan ITB ini berjenis quad rotor dan tilt rotor. Berdasrakan penelitian dari ITB tersebut dalam penyelesaian Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk merancang sebuah helikopter dengan kemampuan VTOL namun dengan jenis helikopter yang berbeda yaitu helikopter coaxial. Coaxial rotor pada umumnya memiliki keuntungan, seperti membuat penerbangan lebih stabil. Ketika merancang sebuah helikopter rotor tunggal, perancang harus memastikan bahwa torsi yang dihasilkan rotor utama harus diimbangi dengan rotor ekor. Jika rotor utama lebih besar putarannya dibandingkan dengan rotor ekor, maka body helikopter akan berputar berlawanan dengan arah rotor utama. Dalam desain coaxial, mempunyai dua rotor dan 1

2 dipasang pada satu sumbu tetapi memiliki putaran yang berlawanan, agar menghilangkan torsi satu sama lain yang menghasilkan kondisi penerbangan stabil. Keuntungan lain desain adalah keamanan pada saat di ground. Karena helikopter coaxial tidak memerlukan rotor ekor, mereka lebih aman untuk didekati walaupun rotor masih bergerak. Hal ini merupakan keuntungan penting untuk aplikasi militer, di mana situasi yang tidak memungkinkan pada saat rotor belum berhenti para personil atau pilot bisa mendekati atau akan keluar dari helikopter. Helikopter coaxial juga pada umumnya mempunyai kecepatan yang lebih tinggi atau mampu menanggung berat yang lebih besar dibandingkan helikopter single rotor. Menurut Stepniewski dan C.N Keys (1909) pesawat rotary wing terbagi atas empat jenis, yaitu single rotor, tandem, coaxial, dan tilt rotor. Berikut gambar 1.1 yang menjelaskan mengenai control helikopter berdasarkan jenis konfigurasi rotor. Gambar 1.1 Skema Control Helikopter (sumber : Stepniewski dan keys (1909 :3)) 1.2 Perumusan Masalah Belum banyak orang yang mengembangkannya helikopter coaxial untuk pemantauan udara. Pembuatan tugas akhir ini dilakukan oleh tiga orang mahasiswa dengan lingkup: 2

3 a. Perancangan dan pembuatan Airframe helikopter coaxial Baster B b. Analisis aspek aerodinamika pada helikopter coaxial Baster B meliputi bentuk fuselage yang akan digunakan dan pemilihan rotor blade c. Sitem kendali terbang pada helikopter coaxial Baster B Pada penulisan laporan tugas akhir ini, penulis mengambil permasalahan mengenai perancangan dan pembuatan Airframe. 1.3 Tujuan Tujuan yang diharapkan dari kegiatan Tugas Akhir ini secara garis besar yaitu sebagai berikut: 1. Merancang, membangun dan menerbangkan helikopter coaxial dengan kemampuan pemantauan udara. 2. Merancang struktur pada airframe untuk helikopter coaxial. 1.4 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Lingkup pekerjaan yang dilakukan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: Studi parametrik airframe helikopter pembanding. 1. Perancangan airframehelikopter coaxial BASTER B Perhitungan kekuatan struktur airframe helikopter coaxialbaster B Pembuatan airframe helikopter coaxial. 4. Analisis kekuatan struktur dengan menggunakan perangkat lunak CATIA. 5. uji terbang helikopter. Adapun batasan masalah yang ditentukan dalam perancangan dan analisis struktur helikopter coaxial BASTER B-3119 ini adalah sebagai berikut: 1. Material airframe yang digunakan adalah sebagai berikut: Aluminium pada frame dan tripod. Komposit berjenis fiber glass pada fuselage. 3

4 Analisis helicopter coaxial BASTER B-3119 terfokus pada bagian frame, dan tripod. 1.5 Metodologi metodologi yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Studi Literatur Studi ini dilakukan untuk mencari dan mempelajari referensi yang berhubungan dengan objek yang akan dibuat. 2. Studi lapangan Penulis mengadakan pengamatan langsung ke Persatuan Aeromodeling Bandung (PAB) serta ke Toko Hobby Aeromodelling Plasa Semanggi yang merupakan toko aeromodelling di jakarta, hal ini dilakukan untuk menentukan spesifikasi bahan-bahan untuk alat yang akan dibuat. 3. Konsultasi Penyusun berkonsultasi dengan dosen pembimbing tugas akhir yang mempunyai keahlian dibidang aeronautika serta rekan-rekan yang mempunyai pengalaman di dunia aeromodelling. 4. Perancangan dan Pembuatan Alat Perancangan dan pembuatan helikopter coaxial BASTER B-3119 dilakukan berdasarkan literatur dan alat yang akan dibuat. 5. Pengujian dan analisa Hal ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan struktur pada helikopter coaxial BASTER B-3119 menggunakan software CATIA sekaligus menguji kinerja helikopter coaxial BASTER B Sistematika Penulisan Penyusunan tugas akhir ini dijabarkanlebih jelas dalam bab-bab yang disusun secara sistematis untuk memudahkan pemahaman para pembaca. Adapun sistematika pembahasannya adalah sebagai berikut: 4

5 Bab I Pendahuluan Membahas mengenai latar belakang masalah, tujuan, rumusan masalah, metode kerja, serta sistematika penulisan tugas akhir. Bab II Tinjuan pustaka Membahas mengenai teori-teori ataupun metode yang digunakan untuk menyelesaikan tugas akhir penulis. Bab III Metode perancangan Konsep dari rancang bangun tugas akhir ini adalah suatu helikopter coaxial yang memiliki double rotor dengan sumbu yang sama, fuselage yang berbentuk bola, dengan menggunakan sumber tenaga baterai dan pembangkit tenaga menggunakan brushless. Bab IV Hasil, Evaluasi, dan Pembahasan Membahas mengenai perhitungan kekuatan struktur frame dan tripod atau landing gear untuk menahan beban pendaratannya dengan analisis struktur memakai software CATIA, serta dilengkapi pengujian penerbangan helikopter. Bab V Penutup Bab ini membahas tentang kesimpulan, kritik dan saran dari keseluruhan rangkaian kegiatan Tugas Akhir penulis. 5