Design Pesawat Fixed Wing [PDF]

Citation preview

DESIGN PESAWAT FIXED WING “PENUGASAN OPREC 3”



DISUSUN OLEH : NARISQI WIMATIOTA (I0419070)



UNIVERSITAS SEBELAS MARET S1 TEKNIK MESIN TAHUN 2019



BAB I PENDAHULUAN



A. LATAR BELAKANG Makalah ini dibuat guna memenuhi penugasan Open Recruitment 3 Bengawan UV. Design pesawat ini dibuat sedemikian rupa dengan memperhatikan persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi dalam pembuatannya.



B. RUMUSAN MASALAH Design yang dibuat harus memenuhi beberapa kriteria, antara lain: 1. 2. 3. 4. 5. 6.



Menentukan jenis airfoil Menentukan jenis platform sayap Menentukan jenis ekor pesawat Menentukan letak sistem propulsi dan cara pemasangan Menentukan cara pemasangan ekor dan sayap pada fuselage Desain harus memungkinkan untuk dibuat ringan, kuat, dan mudah dibawa. 7. Menentukan Center of Gravity dari wahana. 8. Inovasi yang akan diinovasikan pada wahana. 9. Mencamtumkan perhitungan dalam proses penentuan desain.



BAB II PEMBAHASAN



A. Jenis Pesawat Dalam pembuatan design ini saya memutuskan untuk memilih jenis Fixed Wing UAV, hal ini didasari oleh beberapa hal. Pertama adalah proses pembuatan design nya yang relatif tidak terlalu rumit, kemudian proses manufakturingnya pun juga tidak terlalu rumit B. Spesifikasi Pesawat  Tipe : Fixed Wing  Airfoil Type : Symmetric Airfoil (NACA 0021)  Tail Shape : Conventional  Planform Type : Conventional Taper Wing  Material : Hard Foam  Wingspan : 1815 mm  Fuselage Length : 1376 mm  Wing Area : 0.568 m2  CT : 250 mm  CR : 350 mm  Fuselage Width : 75 mm  Fuselage Height : 99 mm  Aircraft Weight : 5644.839 g  Motor Weight : 189 g  Battery Weight : 380 g  Total Weight : 6,213.839 g  Number of Propeller : 3 Blades C. Airfoil Dalam pemilihan airfoil saya memutuskan untuk menggunakan airfoil dengan tipe simetris dengan jenis NACA 0012. Hal ini karena airfoil dengan tipe simetris sangat cocok untuk digunakan pada pesawat jenis fixed wing yang membutuhkan stabilitas yang tinggi.



D. Platform Pesawat Pada pemilihan jenis platform pesawat saya memutuskan untuk memilih platform jenis Conventional Taper Wing, dimana bentuknya seperti Rectangular namun ini merupakan pengembangannya yang mana pada bagian Chord Tip nya lebih sempit dari Chord Root nya, sehingga memiliki Taper Ratio kurang dari satu. Platform jenis ini memberikan lift distribution yang merata layaknya Elliptical



platform namun juga memberikan kemudahan manufaktur seperti Rectangular planform.



E. Tipe Ekor Pesawat Pada design ini saya menggunakan tipe ekor pesawat dengan jenis Conventional. Design ini menggunakan ekor karena dapat menambahkan stabilitas pada pesawat dan menambahkan control pada Yaw dan Pitch. Sedangkan untk pemilihan Conventional Tail sendiri karena memiliki berat struktur yang paling ringan disbanding jenis yang lain.



F. Letak Sistem Propulsi Sistem propulsi yang digunakan menggunakan brushless motor yang akan dipasang pada nose pesawat, kemudian menggunakan propeller dengan tiga bilah. Pemilihan propeller tiga bilah karena dapat memberikan thrust dengan turbulensi yang tidak terlalu tinggi. Karena semakin sedikit jumlah propeller akan memberikan thrust yang semakin besar namun dibarengi dengan berkurangnya stabilitas pesawat.



G. Material Material yang digunakan untuk membuat pesawat ini adalah dengan menggunakan hardfoam, hal ini karena hardfoam ringan dan mudah dibentuk. Namun untuk memperkuat pesawat selain digunakan hardfoam juga dilengkapi rib dan kerangka dengan menggunakan kayu balsa. Struktur kayu balsa dapat digunakan pada sayap dan fuselage pesawat untuk membuatnya lebih kokoh.



H. Inovasi yang Dilakukan Inovasi yang akan digunakan pada design pesawat ini adalah dalam hal materialnya. Karena bahan utamanya adalah hardfoam maka dikhawatirkan saat landing akan terjadi benturan pada permukaan pesawat dan dapat membuatnya terkikis. Oleh karena itu untuk meminimalisir hal tersebut adalah dengan melapisi lapisan pesawat menggunakan isolasi bening, hal ini karena selain dapat melindungi permukaan pesawat juga tidak terlalu menambah berat yang signifikan.



I. Proses Manufaktur Untuk membuat pesawat jenis ini dapat dilakukan dengan membuat bagian demi bagian dari pesawat terlebih dahulu menggunakan hardfoam. Untuk memotong



hardfoam agar menjadi bentuk yang diinginkan digunakan alat Hot Wire. Setelah jadi bagian-bagian pesawat seperti sayap, ekor, dan fuselage kemudian dirakit bagian-bagian tersebut. Agar pesawat lebih mudah dibawa kemana-mana dan mengurangi resiko kerusakan saat penyimpanan dan transport, maka bagianbagian pesawat harus bisa dibongkar pasang. Agar dapat dibongkar pasang maka pada bagian Chort Root dan fuselage pesawat dibuat system pengunci, system pegunci tersebut berupa pengait yang dapat dikaitkan sewaktu pesawat akan diterbangkan. Kemudian untuk membuat system pengunci tersebut lebih kuat digunakan baut.



J. Perhitungan Dalam menentukan design ini digunakan perhitungan matematis untuk menentukan ukuran setiap part nya, perhitungan tersebut antara lain :   











Fuselage Length: Untuk menentukan panjang fuselage maka digunakan perhitungan dengan membandingkan lebar wingspan dengan panjang fuselage. Panjang fuselage 20% dari lebar wingspan pesawat. Menentukan CR : Untuk menentukan ukuran CR maka digunakan perhitungan bahwa perbandingan span dan CR sebesar 5:1. Letak sayap : Untuk menentukan letak sayap digunakan perbandingan antara fuselage dan letak sayap, yaitu letak sayap adalah 20% dari fuselage diukur dari nose pesawat. Letak Tail : Untuk menentukan letak tail pesawat digunakan perbandingan antara panjang fuselage dan letak tail, yaitu letak tail adalah 40% dari panjang duselage diukur dari trailing edge sayap ke leading edge Horizontal Stabilizer Center of Gravity: Untuk menentukan Center of Gravity dari design pesawat ini menggunakan fitur dari Fusion 360



Letak dari Center of Gravity pesawat ini berada pada titik tersebut.



BAB III PENUTUP



A. Kesimpulan Dalam pembuatan design ini mempertimbangkan beberapa hal, yaitu wahana diharapkan dapat terbang stabil, memiliki endurance yang tinggi, dan memiliki drag kecil. Hal tersebut dapat dicapai melalui pemilihan design berupa jenis airfoil, jenis platform sayap, jenis tail pesawat, dan pemilihan material dari wahana ini sendiri