Perpustakaan Digital ITB

Perancangan dalam pengadaan pesawat amfibi tanpa awak sangat diperlukan dalam meningkatkan pengawasan wilayah perairan di Indonesia yang kerap terjadi pencurian ikan oleh nelayan ilegal. Perancangan dilakukan untuk mendapatkan data-data pesawat dengan bentuk yang baru sebagai bahan pembanding terhadap desain pesawat yang telah ada. Sayap pesawat amfibi yang dirancang berbentuk M dan ukuran dimensi sayap menggunakan rasio morfometri burung Elang Laut Jawa (Haliaeetus leucogaster). Ukuran pesawat amfibi yang dirancang berupa prototipe yang bertipe subsonik, 2 motor dengan propeller, airfoil tipe Gottingen 398, aspek ratio 8, dan taper ratio 0,3. Geometri lambung memiliki sudut deadrise 20 deg, panjang fuselage 1,61 m, span 3,2 m dengan unhedral 5 deg, berat total 12 kg dan landing gear trigonal sehingga selain beroperasi di laut juga bisa di darat. Pesawat dikendalikan menggunakan radio kontrol (RC) 6 channel dengan jarak kontrol 800 m. Pengendali pesawat menggunakan Ardupilot APM 2.6 sebagai mikrokontroller yang mampu mendeteksi data-data gerakan pesawat. Desain part 3 dimensi, analisis struktur dan rendering menggunakan software 3D dengan fasilitas FEM. Kekuatan struktur pesawat secara simulasi sudah baik dengan tegangan tertinggi berada di bahu sayap yaitu 1,6 x 104 N/m2 dan nilai maksimum vektor perpindahan translasi cukup kecil dibawah 0.02 mm dengan nilai modulus 0,8 Mpa. Nilai modulus tersebut masih jauh dari modulus elastik dari material yang digunakan yaitu kayu pinus dan alumunium. Pemodelan dan simulasi menggunakan software analisis aerodinamik Fluent berupa simulasi wind tunnel dengan variasi input kecepatan 20 km/jam, 40 km/jam, 60 km/jam, 80 km/jam, 100 km/jam, 120 km/jam dan 150 km/jam. Output simulasi Fluent berupa parameter aerodinamis yaitu kecepatan residual CL, CD, Cm, distribusi tekanan dan vektor kecepatan. Semakin tinggi input kecepatan diperoleh data parameter aerodinamis semakin besar dengan distribusi tekanan dan vektor kecepatan tertinggi berada di bagian frontal area pesawat. Pada simulasi yang dilakukan, pesawat sudah stabil dan terbang pada kecepatan 60 km/jam. Meskipun pesawat amfibi yang di desain berukuran kecil, tiga syarat stabilitas sudah memenuhi standar yang telah diberikan oleh International Maritime Organization (IMO) yaitu hmax terletak lebih diatas 40o, lengan stabilitas mulai turun diatas sudut 60o dan area nilai h pada range 30o- 40o sudah diatas 0,03 m rad. Kinerja pesawat baru bisa diukur saat input throttle di RC dibawah 65%. Dengan input tersebut diperoleh data sudut gerakan pesawat yaitu pitching 6-20 derajat, rolling 10-20 derajat dan yawing 80-180 derajat. Dari rancangan, didapatkan core design (desain inti) yang ukurannya dapat diperbesar dan diperkecil untuk kebutuhan lebih lanjut.