Perpustakaan Digital ITB

Unmanned Aerial Vehicle (UAV) telah menjadi teknologi yang berkembang pesat saat ini dengan penerapannya yang dapat ditemukan di berbagai macam bidang, seperti navigasi korban bencana dan prediksi cuaca. Pemanfaatan UAV tersebut membuat UAV memiliki banyak klasifikasi untuk menyesuaikan kebutuhan pengguna, salah satunya High-Altitude Long-Endurance (HALE). HALE UAV dapat beroperasi pada ketinggian stratosfer yang dapat bertahan selama 30 hingga 50 jam. Saat ini sudah banyak wahana HALE yang dikembangkan, seperi Helios, Zephyr, dan PHASA-35. Pada umumnya, konfigurasi HALE memiliki aspect ratio sayap yang besar, sehingga sayap memiliki wingspan yang panjang yang dapat menghasilkan bending moment yang besar. Agar berat wahana dapat dibuat menjadi ringan, struktur sayap didesain menjadi lightweight structure yang menyebabkan sayap sangat fleksibel yang dapat menyebabkan terjadinya kegagalan struktur. Oleh karena itu, diperlukan analisis mendalam mengenai interaksi antara gaya aerodinamika dengan struktur wahana HALE untuk mengetahui apakah bagaimana perilaku sayap ketika diberikan beban aerodinamika. Pada studi ini, dilakukan analisis Fluid-Structure Interaction (FSI) untuk mengetahui bagaimana pengaruh defleksi sayap terhadap karakteristik aerodinamika untuk wahana tandem wing HALE UAV. Analisis FSI dilakukan dengan metode two-way yang menggabungkan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) dan Computational Structural Dynamics (CSD) dengan menggunakan software ANSYS. Hasil simulasi menunjukkan deformasi sayap memberikan pengaruh terhadap koefisien aerodinamika sayap itu sendiri dan sayap lainnya. Pada kasus sayap depan fleksibel-sayap belakang kaku, gerakan osilasi sayap depan memberikan pengaruh pada aerodinamika sayap belakang, tapi pada kasus sayap depan kaku-sayap belakang fleksibel gerakan sayap belakang tidak memengaruhi aerodinamika sayap depan. Pada kasus kedua sayap fleksibel, aerodinamika sayap belakang terpengaruh akibat gerakan sayap belakang sendiri dan sayap depan. Variasi kecepatan memberikan pengaruh penambahan gaya dan momen aerodinamika kedua sayap, sedangkan variasi jarak horizontal antarsayap memberikan pengaruh yang signifikan pada koefisien aerodinamika sayap belakang.