ANALISA AERODINAMIKA MODEL SAYAP DENGAN PENGGUNAAN WINGLETS MENGGUNAKAN WATER TUNNEL

MAHMUD FAUZI, SETYAWAN BEKTI WIBOWO, S.T., M.Eng

2018 | Tugas Akhir | D3 TEKNIK MESIN SV

Winglet merupakan salah satu aksesoris pada sayap pesawat yang berperan penting dalam mengurangi induced drag serta meningkatkan efisiensi bahan bakar. Penelitian kali ini bertujuan untuk mengetahui fenomena aliran atau visualisasi aliran pada sebuah sayap pada airfoil NACA 2411 tanpa penggunaan winglet dan sayap dengan menggunakan Split winglet, Blended Winglet dan Downward Winglet. Selain untuk mengetahui visualisasi aliran pada winglet juga bertujuan untuk mengetahui perbedaan koefisien gaya angkat serta koefisien gaya hambat dari berbagai jenis winglet dan sayap tanpa menggunakan winglet. Proses pengambilan data dilakukan dengan media water tunnel dan juga sensor gaya beserta aplikasi pengukur derajat kebebasan gaya. Hasil dari penelitian ini, didapatkan sayap tanpa menggunakan winglet terjadi vortex (pusaran) pada ujung sayap yang diakibatkan pertemuan beda tekanan antara tekanan atas dan tekanan bawah pada ujung sayap. Dengan adanya penambahan winglet pertemuan beda tekanan tidak dapat terjadi karena terhalang dengan adanya winglet dan efeknya tidak terjadi vortek pada ujung sayap. Semakin besar sudut serang yang diberikan maka drag yang dihasilkan semakin besar atau yang biasa disebut induced drag. Pada penelitian ini variasi sudut serang yaitu -10° sampai 40°. Hasil data grafik menunjukan sayap dengan penggunaan winglet mempunyai lift yang lebih besar dan drag yang lebih kecil dibandingkan sayap tanpa penggunaan winglet. Untuk variasi jenis winglet, pada sayap dengan penggunaan split winglet mempunyai lift terbesar dan drag terkecil. Pada sayap dengan penggunaan winglet dari beberapa jenis dapat menghilangkan vortek pada ujung sayap sehingga bidang angkat sayap pesawat bertambah.

Winglet is one of the aircraft's wing accessories that has important role in reducing the induced drag and improve the fuel efficiency. This study aims to determine the flow phenomenon or flow visualization on a wing airfoil NACA 2411 without the using of winglets and wings by applying Split winglet, Blended Winglet and Downward Winglet. In addition, to know the flow visualization on the winglet and to know the difference of lift coefficient and the drag coefficient of various types of winglet and wing without using winglet. Data retrieval is processed by using a water tunnel media and supported by sensor along with the applied the degrees of freedom forces. This results that the study obtained wings without using winglet produces vortex on the wingtips caused by the different pressure between the top and the bottom pressure on the wingtips. In order to prevent this adverse effects, an addition of winglet can be attached on the wingtips. It can diminish the different pressure on the wingtips and prevent the presence of vortex. Furthermore, higher angle of attack will produce higher drag or commonly known as induced drag. In this study, the variation of attack angles are -10 ° to 40 °. The result shows that wings with the use of winglets have a bigger lift and smaller drag compared to the wing without the use of winglet. In term of variations of the winglet type, the use of split winglet give the largest elevator and the smallest drag. Wings by using a winglet can cancel the pressure of vortex on the wingtips and the field of lift on the wings are bigger than wings without by using winglet.

Kata Kunci : WINGLET, VORTEX