Perpustakaan Digital ITB

Kelaikan-ledak struktur (structural blastworthiness) adalah kemampuan suatu struktur untuk berdeformasi dengan gaya terkontrol dan memberikan ruang yang cukup untuk keselamatan penumpang selama terjadi ledakan. Frasa ini dimunculkan untuk menunjukkan kebutuhan yang mendesak pada struktur laikledak (blastworthy structure). Struktur laik-ledak ini diharapkan dapat mengurangi risiko cedera penumpang suatu kendaraan tempur akibat serangan ranjau yang banyak terjadi di daerah perang atau daerah damai paska perang. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa konstruksi aluminum foam sandwich (AFS) memiliki karakteristik penyerapan energi ledak yang unggul. AFS adalah sebuah konstruksi yang terdiri dari busa aluminum yang diapit oleh dua pelat logam. Karakteristik busa aluminum (Al-foam) sebagai penyerap energi ledak dapat diamati melalui deformasi yang masif pada dinding sel rongga udara saat terkena beban impak. Selain ringan, Al-foam juga memiliki kapasitas penyerapan energi deformasi (luas kurva tegangan-regangan) yang besar. Saat dibebani tekan, Alfoam mengalami tegangan datar (plateau stress) yang panjang sebelum mengalami pemadatan. Dengan massa yang ringan dan penyerapan energi yang besar membuat Al-foam memiliki penyerapan energi per massa yang lebih baik dari material lain. (#tujuan) Tujuan utama dari penelitian ini adalah meningkatkan kelaikan-ledak struktur kendaraan tempur Anoa 6×6 dari level 1 ke level 3 merujuk ke NATO STANAG 4569. Strategi pencapaian tujuan tersebut adalah dengan mendesain dan menganalisis pelindung tambahan berupa AFS dan kursi anti-ranjau untuk diaplikasikan pada kendaraan tempur Anoa 6×6. Setelah dipasang pelindung tambahan, keselamatan penumpang Anoa 6×6 dianalisis melalui penilaian risiko cedera. (#batasanmasalah) Penelitian ini berfokus pada pengaruh pelindung tambahan terhadap keselamatan penumpang dari ancaman ranjau. Pelindung tambahan primer berupa AFS dipasang di bawah lantai kendaraan tempur Anoa 6×6 yang akan dibebani ranjau bermassa 8 kg dengan jenis trinitrotoluene (TNT) di bawah perut kendaraan tersebut (NATO STANAG 4569 level 3b). Standar-standar yang digunakan adalah NATO STANAG 4569 dan dokumen turunannya, Allied Engineering Publication (AEP) 55 volume 2. Umumnya konstruksi AFS ini tetap menyisakan akselerasi dan perpindahan yang tinggi pada lantai kendaraan tempur selama ledakan berlangsung. Sisa akselerasi dan perpindahan yang masih tinggi ini diatasi oleh pelindung tambahan sekunder berupa kursi anti-ranjau sedemikian sehingga dapat mengurangi risiko cedera penumpang. (#metodedananalisis) Secara umum penelitian ini terdiri atas tiga kegiatan utama yaitu uji integritas struktur, uji keselamatan penumpang, dan uji keselamatan penumpang dengan beban berlebih. Tiga kegiatan utama ini dibagi lagi menjadi enam tahapan sesuai dengan nama bab yaitu (1) studi pustaka dan kajian analitis, (2) pemodelan numerik kelaikan-ledak AFS, (3) desain dan analisis setup pengujian ledak AFS, (4) pengujian validasi kelaikan-ledak AFS, (5) desain dan analisis keselamatan penumpang kendaraan tempur, dan (6) desain dan analisis kehandalan (robustness) pelindung tambahan kendaraan tempur. (#hasil) Dari penelitian ini diperoleh desain pelindung tambahan kendaraan tempur berupa AFS dan kursi anti-ranjau untuk Anoa 6×6 yang memenuhi NATO STANAG 4569 level 3b. Pelindung tambahan dengan konstruksi AFS telah lulus uji integritas struktur yang ditandai dengan tidak adanya lubang akibat ledakan ranjau, namun akselerasi dan perpindahan lokal akibat ledakan pada lantai masih tinggi masingmasing 30.114 G dan 15 cm. Saat AFS diaplikasikan ke Anoa 6×6, sisa akselerasi dan perpindahan ini menyebabkan kursi bawaan Anoa 6×6 tidak lulus uji keselamatan penumpang, sehingga perlu dilakukan modifikasi kursi anti-ranjau. Modifikasi ini terdiri atas (1) perubahan sistem pemasangan kursi dan (2) peninggian posisi sandaran kaki. Dengan kursi anti-ranjau yang termodifikasi ini diperoleh pengurangan risiko cedera hingga lebih dari 90% pada bagian tubuh yang dinilai kritis (kepala, leher, dan tulang kering (tibia)). Saat diaplikasikan ke uji keselamatan penumpang dengan beban berlebih (overmatch), kursi tersebut harus dimodifikasi kembali untuk mampu menahan beban ledak 10 kg TNT. Modifikasi lebih lanjut berupa peningkatan sandaran kaki hingga 24 cm mampu memenuhi beban ledak 10 kg TNT, namun hal ini memberikan pengaruh negatif kepada kenyamanan penumpang. (#manfaat dan kontribusi) Penelitian ini berdampak besar dalam industri militer dan industri penyedia material baja dan aluminum. Bagi industri militer dalam negeri, terdapat peningkatan nilai tambah pada kendaraan tempur yang telah memenuhi kelaikan-ledak melalui pembuatan varian kendaraan tempur laik-ledak. Di samping itu, penggunaan Alfoam akan memicu perusahaan dalam negeri seperti PT INALUM untuk menyediakan rantai pasok kebutuhan Al-foam. Selain itu, PT Krakatau Steel juga dapat menyediakan rantai pasok dari baja kekuatan tinggi dan menengah yang selama ini masih diimpor dari luar negeri. Kebaruan dari penelitian ini terletak pada metodologi desain, produk pelindung tambahan, dan model numerik yang digunakan untuk untuk mengevaluasi pengaruh pelindung tambahan AFS dan kursi anti-ranjau terhadap keselamatan penumpang kendaraan tempur Anoa 6×6 dari ancaman ranjau.