PERANCANGAN PESAWAT TANPA AWAK TAKTIS KECIL (SMALL TACTICAL UNMANNED AERIAL VEHICLE) UNTUK MISI SURVEILLANCE

MUHAMMAD SYAHRUL RAMADHAN R. WANTOGIA, Dr. Gesang Nugroho S.T., M.T.

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Penggunaan moda transportasi udara atau pesawat terbang sangat membantu aktivitas manusia di berbagai aspek kehidupan salah satunya adalah dalam misi pemantauan udara seperti pemantauan lalu lintas, pemantauan kebakaran hutan, pemantauan gunung berapi, dan pemantauan bencana alam dan lain-lain. Kemajuan teknologi membuat manusia dapat mengembangkan sebuah moda transportasi udara yang baru yaitu pesawat tanpa awak dimana dalam pengoperasiannya pesawat tanpa awak tidak memerlukan pilot atau awak di dalamnya. Hal ini menghilangkan resiko fatal seperti meninggalnya awak pesawat saat terjadi kecelakaan pesawat. Selain itu juga pesawat tanpa awak mengurangi biaya yang harus dihabiskan dalam pengoperasiannya dibandingkan dengan pesawat konvensional. Penelitian ini membahas tentang perancangan tanpa awak untuk misi pemantauan udara (surveillance) dengan spesifikasi pesawat antara lain: endurance 4 jam, jarak tempuh 60 km, kecepatan jelajah maksimum 140 km/jam, kecepatan loiter 80 km/jam, dan kemampuan untuk membawa payload hingga 3 kg. Perancangan dimulai dengan mencari conceptual design seperti geometri sayap, badan (fuselage), ekor (empennage) dan roda pendaratan. Kemudian digambar dalam tiga dimensi menggunakan software SOLIDWORKS 2017. Analisa aerodinamika dan struktur menggunakan software ANSYS 19.0 juga dilakukan untuk memvalidasi hasil perancangan. Pesawat tanpa awak yang diracang memiliki kofigurasi badan tabung oval sepanjang 2 meter, sayap taper dengan span 4.6 meter, ekor v-tail, engine dengan daya 5 hp yang diletakkan di belakang badan pesawat. Data hasil perancangan: berat take-off 20.12 kg, berat kosong 14.84 kg, luas sayap 1.62 meter2, aspect ratio sayap 13, koefisien gaya angkat maksimum untuk take-off (CLmaxTO) = 1.5, koefisien gaya angkat maksimum saat landing (CLmaxL) = 1.6, sedangkan koefisien gaya angkat maksimum tanpa flap (CLmaxL) = 1.3. Kata kunci: pesawat tanpa awak, misi pemantuan, perancangan pesawat, analisa aerodinamika pesawat, analisa struktur pesawat, ANSYS Fluent, ANSYS Mechanical

The use of air transportation or aircraft is very helpful for human activities in various aspects of life, one of them is in surveillance or monitoring mission such as traffic monitoring, forest fire monitoring, volcano eruption monitoring, natural disaster monitoring and many more. Advances in technology make human able to develop a new mode of air transportation called Unmanned Aerial Vehicle (UAV), where in the operation UAV does not require a pilot or crew inside it. This eliminate the fatal risk such as death of the flight crew during a plane crash. Aside from that, UAV also reduces operational costs compared to conventional aircraft. Research carried out this time aimed to design an UAV for surveillance or monitoring mission with aircraft specifications including: 4 hours endurance, 60 km milage, 140 km/h maximum cruising speed, 80 km/h loiter speed, and payload up to 3 kg. The design starts with conceptual design by finding initial geometry for wing, fuselage, empennage, and landing gear. Calculated geometry and dimensions then drawn in three dimensions using SOLIDWORKS 2017 software. While the computational analysis such as aerodynamic and structural analysis perform in ANSYS 19.0 software. UAV designed in this research has a 2 meters oval tube fuselage configuration, tapered wing with 4.6 meters span, v-tail empennage, 5 hp engine located in the aft fuselage. Design datas result from this research including: 20.12 kg take-off weight, 14.84 kg empty weight, 1.62 m2 wing area, wing aspect ratio 13, maximum lift coefficient for take-off (CLmaxTO) = 1.5, maximum lift coefficient for landing (CLmaxL) = 1.6, while maximum lift coefficient without flaps (CLmaxC) = 1.3. Keywords: unmanned aerial vehicle, UAV, surveillance mission, aircraft design, aerodynamic analysis, structural analysis, ANSYS Fluent, ANSYS Mechanical

Kata Kunci : pesawat tanpa awak, misi pemantuan, perancangan pesawat, analisa aerodinamika pesawat, analisa struktur pesawat, ANSYS Fluent, ANSYS Mechanical