Analisa Karakterisitik Aerodinamika Pengaruh Sirip Terhadap Airfoil Sayap Pesawat UAV USU Menggunakan Metode Computational Fluid Dynamic SOLIDWORKS

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Sayap merupakan komponen penting pada sebuah pesawat terbang yang dapat
membuatnya terangkat ke udara. Fungsi sayap pada sebuah pesawat terbang adalah
sebagai pembangkit gaya aerodinamika untuk mengontrol gerakan pesawat pada
aliran fluida. Sayap pesawat adalah airfoil yang disambungkan di masing-masing
badan pesawat, pada pesawat UAV USU tipe airfoil yang digunakannya adalah tipe
naca-1412 dengan konfigurasi sayap tipe konfigurasi sayap tipe parasol. Sudut serang
adalah sudut yang dibentuk oleh tali busur sebuah airfoil dan arah aliran udara yang
melewatinya (relative wind). Biasanya diberi tanda α (alpha). Untuk airfoil simetris,
besar lift yang dihasilkan akan nol bila sudut serang nol, sedang pada airfoil tidak
simetris sekalipun sudut serang nol tetapi gaya angkat telah timbul. Gaya angkat
menjadi nol bila air foil tidak simetis membentuk sudut negatif terhadap aliran udara.
Sudut serang dimana gaya angkat sebesar nol ini disebut zero angle lift.
Di dalam dunia penerbangan Stall adalah keadaan dimana gaya angkat sayap tibatiba turun secara drastis dan gaya hambat meningkat secara drastis. Stall ini sangat
berbahaya untuk pesawat terutama pada ketinggian yang rendah, karena saat stall
terjadi, pesawat menjadi sulit untuk dikontrol dan cenderung mengurangi ketinggian.
Adapun penyebab dari stall antara lain adalah kecepatan udara yang rendah dan yang
paling umum adalah sudut serang/angel of attack yang tinggi. Stall yang terjadi

karena sudut serang tinggi tersebut dikarenakan efek separasi aliran udara yang halus

1

Universitas Sumatera Utara

menjadi turbulen dan menghasilkan daerah bertekanan rendah, yang mana
menurunkan lift, meningkatkan drag pada sayap pesawat. Flap (Sirip Sayap) adalah
sebuah permukaan bergerak yang berengsel pada tepi belakang sayap pesawat
terbang biasa juga disebut sirip pesawat. Sirip pesawat biasa digunakan untuk saat
pesawat akan mendarat dengan meningkatkan koefisien hambat pada sayap pesawat.

1.2. Perumusan Masalah
Penelitian ini dilakukan untuk mengalanisa hubungan antara koefisien angakat
dan sudut serang sayap pesawat NVC USU.

1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah:
1. Untuk mendeskripsikan karakteristik koefisien angkat dan koefisien hambat
pada sayap pesawat NVC USU

2. Untuk mengetahui pengaruh variasi sudut sirip terhadap airfoil sayap pesawat
3. Untuk mengetahui posisi sudut serang dengan kondisi Stall airfoil sayap
pesawat.

1.4. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Sudut serang airfoil dibatasi dengan variasi sudut ; 0°, 5°, 10°, 15°,20°.
2. Sudut sirip dibatasi dengan variasi sudut ; 0°, 10°, 20°
3. Simulasi yang dilakukan merupakan simulasi 2D
2

Universitas Sumatera Utara

4. Fluida yang digunakan adalah gas, yaitu udara, dengan rincian :
a. Gas ideal
b. Kecepatan Subsonic
c. Aliran udara dalam kondisi Steady Flow

1.5. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan ini disajikan dalam tulisan yang terdiri dari 5 bab. BAB I

merupakan pendahuluan. Bab ini memberikan gambaran menyeluruh mengenai tugas
akhir yang meliputi pembahasan latar belakang, tujuan penulisan, perumusan
masalah, manfaat penulisan, batasan masalah, dan sistematika penulisan. BAB II
adalah tinjauan pustaka, dimana pada bab ini berisikan landasan teori dan studi
literatur yang berkaitan dengan pokok permasalahan serta metode pendekatan yang
digunakan untuk menganalisa persoalan. BAB III merupakan metode penelitian yang
berisikan metode dari pengerjaan meliputi langkah-langkah pengolahan. BAB IV
adalah hasil dan pembahasan yang berisi tentang hasil pengujian eksperimental. BAB
V merupakan kesimpulan dan saran yang berisikan jawaban dari tujuan penelitian.

3

Universitas Sumatera Utara