Perpustakaan Digital ITB

Roda pendaratan merupakan subsistem struktural utama pesawat terbang yang berfungsi meredam impak pendaratan dan menerima pembebanan dinamik kompleks selama pengoperasian di darat. Implementasi metode virtual landing gear drop test (vLGDT) menggunakan pendekatan Multi-Body Simulation (MBS) menjadi sangat krusial untuk menekan biaya serta waktu perancangan struktur utama roda. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik beban vertikal, lateral, dan torsional pada main landing gear pesawat komuter 19 penumpang melalui integrasi kerangka MBS benda fleksibel dan model mekanika ban pneumatik dinamis. Rangkaian simulasi dijalankan di dalam lingkungan perangkat lauak MATLAB/Simulink dengan memanfaatkan toolbox Simscape Multibody. Komponen leg diidealisasi sebagai benda fleksibel menggunakan metode elemen hingga teredam yang disederhanakan menggunakan metode reduksi modal Craig-Bampton untuk mengoptimalkan efisiensi komputasi numerik. Karakteristik deformasi bidang kontak ban dimodelkan berbasis Teorema Benang Von Schlippe dan Dietrich untuk mengevaluasi parameter sudut slip transien, gaya lateral, dan momen self-aligning pada kondisi batas limit drop test yang mengacu kepada regulasi Civil Aviation Safety Regulations (CASR) Bagian 23. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pemodelan leg sebagai benda fleksibel menghasilkan beban kontak vertikal puncak sebesar 93.203 N, nilai ini 0,6% lebih rendah dibandingkan asumsi benda tegar akibat kontribusi disipasi energi struktural. Selain itu, kelenturan struktur leg menurunkan pembacaan beban vertikal transien pada sambungan roda-fuselage hingga 54% karena sebagian beban ditanggung oleh struktur leg, serta memicu getaran respons dinamik dengan frekuensi osilasi sebesar 58 Hz pada sumbu lateral (Y) dan 8 Hz pada sumbu vertikal (Z). Integrasi pengaruh beban lateral dan momen puntir ban mengakibatkan kenaikan tegangan Von Mises maksimum pada leg sebesar 14% menjadi 1.738 MPa dengan konsentrasi tegangan kritis pada titik hubung dudukan peredam kejut. Pada pengujian dinamis pendaratan penuh, ban menangkap terbentuknya sudut slip dinamis maksimum sebesar 2,5° yang dipicu oleh sudut camber (camber) tepat saat komponen karet peredam terkompresi maksimum. Nilai sudut slip yang berada di bawah ambang batas ini memvalidasi keabsahan asumsi sudut kecil pada model Von Schlippe sekaligus membuktikan tidak terjadinya fenomena tergelincir (skidding) pada ban selama fase impak transien pendaratan.