Perpustakaan Digital ITB

Pesawat Unmanned Combat Aerial Vehicle (UCAV) memiliki gerak menuver yang tinggi dan kompleks sebagai akibat adanya interaksi dari geometri pesawat dengan aliran udara di sekitarnya. Gerak manuver yang tinggi akan menghasilkan gaya dan momen aerodinamik yang berpengaruh pada kestabilan pesawat saat beroperasi. Oleh karena itu diperlukan adanya sistem kendali untuk memastikan kestabilan dan kualitas terbang pesawat. Untuk keperluan design sistem kendali tersebut diperlukan model dinamik pesawat untuk mengetahui karakteristik kestabilan pesawat. Karakteristik kestabilan pesawat ini dipengaruhi oleh gaya dan momen aerodinamik yang sifatnya kompleks dan time-dependent. Perubahan gaya dan momen aerodinamik dapat disebabkan karena adanya perubahan kondisi penerbangan seperti sudut serang, ketinggian, dan kecepatan. Perubahan gaya dan momen tersebut dapat direpresentasikan dengan turunan kestabilan pesawat. Nilai turunan kestabilan pesawat dapat ditentukan dengan berbagai metode diantaranya metode analitik, eksperimental, serta simulasi. Tesis ini menggunakan metode simulasi transien berbasis dinamika fluida komputasi (CFD) dengan kemampuan mensimulasikan aliran unsteady di sekitar geometri kompleks. Pesawat disimulasikan dengan tiga jenis gerakan osilasi harmonik paksa relatif terhadap aliran freestream, yaitu gerakan translasi vertikal, gerakan rotasi terhadap pusat massa, dan kombinasi kedua gerakan tersebut, dengan menerapkan fungsi sinusoidal. Aliran unsteady diselesaikan dengan menyelesaikan persamaan atur time-dependent Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) dan Shear Stress Transport (SST). Gaya dan momen aerodinamika seiring waktu yang dihasilkan dari simulasi kemudian diolah dan dianalisa menggunakan metode pendekatan Deret Fourier untuk mendapatkan turunan kestabilan gaya dan momen aerodinamis terhadap sudut serang (CL? dan Cm?), laju sudut serang (CL?? dan Cm?? ), dan laju pitch (CLq dan Cmq). Pada tesis ini dilakukan analisis pengaruh reduced frequency terhadap turunan kestabilan pesawat. Selain itu, pada tesis ini juga dilakukan perbandingan hasil simulasi transien CFD dengan metode lain yaitu Datcom dan XFLR5, serta dilakukan validasi dengan menggunakan data hasil uji terbang.