Perpustakaan Digital ITB

Meningkatnya mobilitas global penduduk dunia mendorong sejumlah pabrik pesawat udara tertantang untuk mendesain pesawat penumpang bervolume besar yang efisien sekaligus ramah lingkungan. Desain pesawat non-konvensional wing blended body bernama “Flying V” yang diusulkan Dr. Justus Benad (TU Delft) pada 2015 merupakan satu jawaban dari tantangan ini. Secara konseptual, pesawat “Flying V” memiliki beberapa keunggulan dibanding pesawat komersial mutakhir, A350-900: rasio gaya angkat per gaya hambat 10% lebih tinggi, kebisingan yang lebih rendah karena peletakan mesin di atas struktur wing fuselage, bobot 2% lebih ringan. Namun demikian, desain struktur pesawat non-konvensional “Flying-V” masih belum dipublikasikan secara terbuka karena masih dalam tahap pengembangan. Penelitian dalam tugas akhir ini bertujuan untuk memodelkan desain struktur pesawat “Flying-V”, lalu menganalisis model yang dibuat dengan metode elemen hingga untuk mensimulasikan kekuatan struktur yang terbuat dari bahan aluminum atau komposit karbon/epoksi. Pembebanan didefinisikan ketika pesawat melakukan terbang cruise dengan memperhitungkan load factor = 2.5 dan safety factor = 1.5. Enam sub-struktur penting dalam pesawat Flying-V dimodelkan, yaitu frame, longeron-stringer, spar fuselage, ribs, spar wing, dan skin. Dua tahap optimisasi diusulkan dalam simulasi ini: (i) optimisasi geometri untuk struktur berbahan aluminum, (ii) optimisasi laminat untuk struktur berbahan komposit (dengan kriteria kegagalan “Hashin”). Dengan menggunakan dua tahap optimisasi ini, penulis berhasil mendapatkan susunan laminat optimum, yaitu kuasi-isotropik (0/45/-45/90)s atau (0/45/90/-45)s, yang menghasilkan bobot struktur pesawat 294 ton dan defleksi ujung sayap setinggi 2.7 m. Dari hasil perhitungan ini, struktur pesawat non-konvensional Flying-V berbahan komposit ini lebih ringan dan lebih kuat dibanding bahan aluminum.