Studi Eksperimental Dan Simulasi Turbulensi Pengaruh Variasi Putaran Terhadap Karakteristik Kebisingan Prototipe Propeller Rendah Bising
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pesawat Tanpa Awak UAV (Unmanned Aerial Vehicle)
Pesawat Unmanned Aerial Vehicle atau disingkat UAV adalah sebuah mesin terbang
yang dapat dikendalikan dengan kendali jarak jauh atau pesawat terbang tanpa satu
pun kru pesawat yang mengendalikan didalamnya. Kontrol pesawat tanpa awak ada
dua variasi utama, variasi pertama yaitu dikontrol melalui pengendali jarak jauh dan
variasi kedua adalah pesawat yang terbang secara mandiri berdasarkan program yang
dimasukan kedalam pesawat sebelum terbang. Tidak seperti pesawat pada umumnya
yang memiliki pilot dan kru pesawat untuk mengontrol dan mengawasi secara
langsung kondisi pesawat, pada pesawat tanpa awak kondisi pesawat tidak dapat
dikontrol secara langsung karena memang tidak memiliki kru pesawat. Proses kontrol
pesawat sepenuhnya dilakukan oleh sistem autopilot dengan mengacu pada
parameter-parameter yang telah ditentukan oleh pengguna sebelum terbang. UAV
sendiri mampu membawa kamera, sensor, alat komunikasi dan beberapa peralatan
lain. Pesawat-pesawat semacam ini berkembang luas di kalangan militer. Saat ini
UAV semakin beragam jenis dan bentuk. Bahkan ada yang berbentuk lingkaran dan
lebih kecil ukurannya. Dan kesemuanya itu tidak lepas dari fungsi dan tujuannya.
UAV memang kerap digunakan untuk tugas militer seperti yang dilakukan Predator,
Aquila UAV, dan Wing Loong milik China yang ditunjukan pada gambar 2.1.
Gambar 2.1. Pesawat tanpa awak (UAV) milik China
(http://apdforum.com/id/article/rmiap/articles/online/features/2013/06/28/china-addsdrones)
5
Universitas Sumatera Utara
2.2 Propeller
Propeller berasal dari dua kata bahasa latin yakni Pro dan Pellere . Pro yang berarti
di depan, dan pellere yang berarti untuk menggerakkan. Propeller atau baling –
baling adalah kitiran untuk menjalankan pesawat terbang. Kitiran ini memindahkan
tenaga dengan mengkonversi gerakan rotasi menjadi daya dorong untuk
menggerakkan sebuah pesawat terbang melalui suatu massa seperti udara atau air,
dengan memutar dua atau lebih bilah kembar dari sebuah poros utama.
2.2.1 Sejarah Perkembangan Teori Propeller
Teori propeller telah dikenal beberapa ratus tahun yang lalu oleh ilmuwan-ilmuwan
pada masa itu. Beberapa teori yang telah dikenal diantaranya adalah teori momentum
dan teori elemen bilah. Axial Momentum Theory diperkenalkan oleh W. J. M.
Rankine pertama kali pada tahun 1865 dan mengalami beberapa perkembangan
sampai disempurnakan oleh Betz pada tahun 1920 yang hingga sekarang lebih
dikenal dengan General Momentum Theory. Sedangkan teori elemen bilah klasik
diteliti pertama kali oleh Lanchester pada tahun 1907 dan disempurnakan dengan
Vortex-Blade Element Theory oleh Joukowsky (1912) dan Betz (1919) (Kurniawan,
2011).
2.2.2 Desain Propeller Untuk Mengurangi Kebisingan
Pada dasarnya, baling-baling pada propeller merupakan sayap kecil yang
menghasilkan gaya resultan aerodinamis yang dibagi menjadi gaya yang bekerja
sepanjang sumbu aksis dari pesawat (gaya dorong) dan gaya yang bekerja pada
baling-baling propeller (momen torsi). Torsi berlawanan arah dengan pergerakan
rotasi dari mesin yang terjadi seperti adanya tarikan terhadap propeller. Dalam
keadaan setimbang, propeller berputar secara konstan yang digerakkan oleh torsi
mesin yang mempunyai besar yang sama tetapi arah berbeda seperti ditunjukkan pada
Gambar 2.3.
Propeller terdiri dari bagian yang berbentuk air foil dengan ukuran yang bervariasi.
Sudut antara kecepatan relatif dan rotasi propeller disebut helix angel dan angle of
advance. Untuk kecepatan partikuler pesawat, helix angle bervariasi dari dasar hingga
6
Universitas Sumatera Utara
ujung propeller dimana bagian ujung propeller berputar lebih cepat dibandingkan
bagian dasar propeller. Bagian sudut propeller ditunjukkan pada gambar 2.2 dan
gambar 2.3. Helix angle dalam pendekatan mempunyai nilai 90o.
Gambar 2.2. Gaya dorong dan torsi pada propeller (Kurniawan, 2011).
Gambar 2.3. Bagian baling – baling pada propeller (Kurniawan, 2011).
Ada hal - hal utama yang dapat mengurangi kebisingan pada propeller yakni:
1. Low tip speed. (kecepatan rendah pada ujung blade)
2. Large number of blades.(besarnya jumlah blade)
3. Low disc loading.(muatan udara yang rendah pada area perputaran blade)
7
Universitas Sumatera Utara
4. Large blade chord.(lebar dari blade propeller)
5. Minimum interference with rotor flow.(sedikitnya ganguan pada aliran udara
dari propeller).
Mendesain propeller rendah bising merupakan sebuah kajian khusus yang sangat
kompleks. Dimana perhitungan aerodinamika harus diselaraskan dengan perhitungan
kebisingan. Desain dari aerodinamika sendiri memiliki cakupan yang sangat
luas,akan tetapi pada pembahasan kali ini permasalahan aerodinamika ketika
mendisain propeller dapat di uraikan sesederhana mungkin.
Dalam pengoperasian propeller terdapat 3 jenis beban yang terjadi, yaitu:
1. Beban tarik (FT) disebabkan oleh gaya sentrifugal yang cenderung bergerak
menjauhi pusat sumbu putar (hub) propeller.
2. Beban lentur/bending (FB) disebabkan oleh gaya dorong yang terjadi pada
pesawat.
3. Beban torsi (T) disebabkan oleh putaran yang cenderung terjadi pada ujung
propeller.
Ketiga tegangan yang bekerja dapat dilihat pada gambar. 2.4 dibawah ini.
Gambar 2.4. Beban yang terjadi pada propeller (Kurniawan, 2011).
8
Universitas Sumatera Utara
Beban tarik dapat ditentukan dengan menggunakan Persamaan 1.
FT
= m.v2/r
(2.1)
Dimana:
FT = beban tarik (N)
m = massa propeller (kg)
v
= kecepatan putar propeller (m/sec.)
r = jari-jari propeller (m)
Beban bending dapat ditentukan dengan menggunakan Pers. (2).
FB
= P.A
(2.2)
Dimana:
FB = beban bending/dorong (N)
P = tekanan udara (N/m2)
A = luas permukaan propeller yang ditekan (m2)
Tekanan (p) pada Pers. (2) dapat ditentukan dengan:
(2.3)
Dimana:
p1 = tekanan udara pada bagian frontal dari propeller (N/m2)
p2 = tekanan udara yang keluar dari propeller (N/m2)
v1 = kecepatan udara yang mengalir masuk ke propeller (m/sec.)
v2 = kecepatan udara yang mengalir keluar dari propeller (m/sec)
T1 = temperatur daerah bagian depan propeller (oC)
T2 = temperatur daerah bagian belakang propeller (oC)
Dengan asumsi T1 = T2 maka Pers. (3) menjadi:
(2.4)
jika v1 = vA dan v2 = vj maka Pers. (4) menjadi:
(2.5)
dimana:
vA = kecepatan pesawat (m/sec.)
9
Universitas Sumatera Utara
vj = kecepatan udara pada jet (m/sec.)
p = Δp = p2 – p1
(2.6)
Beban torsi dapat ditentukan dengan menggunakan Persamaan:
T = m.ω2.r
(2.7)
Dimana:
T = beban torsi (N)
m = massa propeller (kg)
ω = kecepatan sudut propeller (rad/sec.)
r = jari-jari propeller (m)
Kecepatan sudut (ω) dapat ditentukan dengan Persamaan:
ω = π.r .n/ 30
(2.8)
Dimana:
n = putaran rotor (rpm)
2.2.3 Kebisingan Pada Propeller
Kebisingan yang bersumber dari propeller merupakan kebisingan yang diakibatkan
oleh konfigurasi dan kondisi operasi propeller. Secara umum, jumlah baling-baling
propeller diperlihatkan seperti pada gambar 2.5.
Gambar 2.5. Jumlah baling-baling pada propeller pesawat tanpa awak (Kurniawan,
2011).
10
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 menunjukkan beberapa jenis propeller dengan jumlah baling-balingnya.
Jumlah baling-baling pada propeller dan sudut twist-nya dapat mempengaruhi nilai
kebisingan yang dihasilkan oleh propeller UAV.
Struktur dan lokasi propeller yang menimbulkan kebisingan disebabkan getaran pada
baling-baling dan aliran asimetrik yang terinduksi terjadi secara tidak normal. Pada
mulanya terjadi efek tekanan, baik kebisingan yang terjadi akibat vortex (pusaran)
maupun kebisingan akibat putaran lebih banyak ditimbulkan oleh baling-baling dan
putaran propeller . Hal ini mengakibatkan banyak riset berkembang pada propeller
terutama akibat beban dan putaran (torsi) pada propeller dengan tujuan untuk
mengurangi kebisingan yang terjadi pada propeller . Akan tetapi, kebisingan akibat
pusaran juga penting dipertimbangkan terutama pada penerbangan dengan kecepatan
tinggi. Hal ini dapat dijelaskan pada gambar 2.6. dibawah ini.
Gambar 2.6. Aliran udara melalui propeller ((Kurniawan, 2011).
2.2.4 General Momentum Theory
General momentum theory mempelajari tentang gaya – gaya yang dihasilkan oleh
propeller . Propeller dianggap sebagai sebuah piringan, dan udara melewati piring –
pirangan tersebut. Gaya dorong dihasilkan dari perubahan momentum dari aliran
11
Universitas Sumatera Utara
udara sebelum dan sesudah melewati piringan tersebut (Kurniawan, 2011). Hal ini
dapat dijelaskan pada gambar 2.7. dibawah ini.
Gambar 2.7. Aliran udara yang melewati propeller (Kurniawan, 2011)
Asumsi-asumsi yang digunakan pada teori ini yaitu:
1. Propeller dianggap sebagai piringan.
2. Aliran udara yang melewati piringan berbentuk tabung.
3. Kecepatan dan tekanan terdistribusi secara seragam pada setiap seksi tabung.
4. Gerakan rotasional diabaikan.
2.2.5 Vortex – Blade Element Theory
Teori ini adalah gabungan dari teori elemen bilah yang disempurnakan dengan vortex
teory. Teori elemen bilah mempelajari tentang gaya-gaya di tiap-tiap bilah baling-
baling dengan cara mem-breakdown bilah tersebut menjadi beberapa bagian. Tiaptiap bagian dari bilah tersebut akan membentuk cincin dalam dua dimensi sehingga
pada keadaan tiga dimensi akan membentuk tabung yang kemudian dihitung per
bagian.
Daya dorong yang dihasilkan oleh sebuah baling baling ditentukan oleh lima hal-hal,
bentuk dan area dariaAirfoil, sudut serang (angle of attack), massa jenis udara, dan
kecepatan dimana gerakan airfoil melalui udara . Sebelum mendiskusikan cara
memvariasikan gaya angkat yang dihasilkan oleh propeller, kita harus mengerti
beberapa karakteristik desain propeller (Kurniawan, 2011).
Asumsi-asumsi yang digunakan adalah:
12
Universitas Sumatera Utara
1. Sifat-sifat dari sebuah elemen tidak terpengaruh oleh unsur-unsur yang
berdekatan pada bilah yang sama.
2. Yang akan diadopsi pada tiap-tiap elemen adalah karakteristik airfoil
3. Kecepatan efektif elemen melewati udara merupakan resultan dari kecepatan
aksial, kecepatan putar bilah dan kecepatan induksi.
Gambar 2.8. Kecepatan efektif elemen melewati udara (Kurniawan, 2011).
Teori elemen bilah disempurnakan dengan teori vortex. Teori vortex tersebut
berdasarkan atas keberadaan tip vortex yang dihasilkan oleh ujung bilah yang
berputar. Vorteks-vorteks tersebut lalu mengalir ke belakang membentuk lintasan
berbentuk helikal. Konsep trailing edge vortices dan tip vortices pada propeller
tersebut mirip dengan konsep-konsep pada finite wing.
2.3 Airfoil
Airfoil merupakan suatu bentuk geometri yang dibuat untuk menghasilkan gaya
langkat yang lebih besar dari gaya drag pada saat ditempatkan pada sudut tertentu
pada suatu aliran udara. Airfoil mempunyai bentuk ujung yang lancip untuk
menjamin aliran udara sedapat mungkin sealiran (Clancy L.J, 1975). Airfoil
mempunyai bagian seperti leading edge, trailing edge, chord dan chamber . Leading
edge berbentuk tumpul untuk memastikan aliran lancar, trailing edge lancip agar
wake terjaga tipis dan dijaga agar terjadi separasi sekecil mungkin. Chord line adalah
garis yang menghubungkan antara pusat leading edge dengan trailing edge. Camber
line adalah garis yang membelah airfoil menjadi dua buah permukaan. Maximum
Camber adalah jarak maksimum dari chamber line dengan chord line, dijelaskan
13
Universitas Sumatera Utara
dengan perbandingan dari besarnya chord. Camber dianggap positif apabila
maksimum camber line terletak diatas chord line. Untuk tipe airfoil low- speed
mempunyai positif camber antara 2-3 %, untuk supersonic biasanya simetris.
Maximum thickness adalah jarak maksimum antara permukaan atas dan permukaan
bawah airfoil yang juga diukur tegak lurus terhadap chord line. Sudut serang adalah
letak airfoil yang ditentukan berdasarkan besarnya sudut antara chord line dengan
vektor kecepatan aliran free stream (Clancy L.J, 1975).
dapat
Airfoil
menghasilkan
gaya
angkat
(Lift)
yang
dibutuhkan
untuk
mempertahankan pesawat terbang tetap di udara. Untuk menghasilkan gaya angkat ini
maka airfoil tersebut perlu terus bergerak di udara. Harus diingat pula bahwa kita
tidak mungkin hanya mendapatkan lift saja, tanpa menghasilkan gaya hambat pula.
Drag ini harus diperkecil agar tenaga pendorong airfoil tidak mengalami hambatan
yang besar. Lift dan Drag dipengaruhi oleh:
Bentuk airfoil
Luas permukaan airfoil
Pangkat dua dari kecepatan aliran udara
Kerapatan (densitas) udara
Persamaan untuk menghitung Lift dan Drag dapat dinyatakan dengan (Jhon D. 1999)
:
(2.9)
(2.10)
Dimana :
CL = Coefficient of Lift
= Densitas Udara
S
= Kecepatan Udara
14
Universitas Sumatera Utara
CD = Coefficient of Drag
2.4 Kebisingan Aerodinamis
2.4.1 Suara
Suara didefinisikan sebagai serangkain gelombang yang merambat dari suara sumber
getar sebagai akibat perubahan kerapatan dan juga tekanan udara (J.F.Gabriel, 1996).
Gelombang suara pada fluida kebanyakan dihasilkan melalui permukaan zat padat
yang bergetar di dalam fluida tersebut.
Gambar 2.9. Gelombang suara pada material (Leo L. 2006).
Pada gambar 2.9, permukaan benda yang bergetar mengakibatkan fluida
yang
berdekatan dengan permukaan tersebut terkompresi. Kompresi ini mengakibatkan
efek menjauh dari permukaan yang bergetar. Efek ini disebut dengan gelombang
suara, gelombang suara tersebut akan bergerak menjauhi permukaan yang bergetar
dengan kecepatan yang bervariasi bergantung terhadap material yang dilalui. Untuk
gas ideal, kecepatan suara adalah fungsi dari tempertur absolut (Randall F. 2001).
c=
(2.11)
Dimana :
gc = fator konversi satuan = 1 kgm/N-s2
= spesfic heat ratio = cp/cv
= konstanta gas spesifik = 287 J/kg-K
15
Universitas Sumatera Utara
T = temperatur absolut ( K )
Suara yang dapat didengar oleh manusia hanya pada rentang frekuensi tertentu yang
dapat menimbulkan respon serta tidak mengganggu fungsi dari indra pendengaran.
Rentang frekuensi yang dapat didengar oleh manusia berkisar antara 20 Hz – 20.000
Hz. Suara berdasakan frekuensinya dapat dikelompokkan menjadi beberapa kategori
sebagai berikut:
1. Infrasonic
: frekuensi < 20 Hz
2. Audiosonic
: frekuensi 20-20.000 Hz
3. Supersonic
: frekuensi >20.000 Hz
2.4.2 Kebisingan
Kebisingan atau noise adalah bunyi atau suara yang tidak dikehendaki dan dapat
mengganggu kesehatandan kenyamanan lingkungan yang dinyatakan dalam satuan
decibel (dB). Seiring berkembangnya waktu, kebanyakan dari mesin mesin
produksi,mesin – mesin transportasi, dan segala sesuatu yang dapat meningkatkan
taraf hidup manusia selalu berdampingan dengan masalah kebisingan. Kebisingan
dapat merambat melalui banyak jalur yang disebut sebagai path of noise (Cyril M.
Harris, 1957).
Sumber noise dapat dikelompokkan dalam tiga kategori:
1. Sumber
noise intrinsic yang
muncul
dari fluktuasi acak
di
dalam
suatu sistem fisik seperti thermal dan shot noise.
2. Sumber noise buatan manusia seperti motor, switch, elektronika digital.
3. Noise karena gangguan alamiah seperti petir dan bintik matahari.
2.4.3 Jenis – Jenis Noise
Noise dapat dikelompokkan dalam dua jenis, yaitu :
1. Correlated noise: hubungan antara sinyal dan noise masuk dalam kategori
ini. Karena itu, correlated noise hanya muncul saat ada sinyal.
2. Uncorrelated noise: noise yang dapat muncul kapanpun, saat terdapat
sinyal maupun tidak ada sinyal. Uncorrelated noise muncul tanpa
16
Universitas Sumatera Utara
memperhatikan adanya sinyal atau tidak. Noise dalam kategori ini dapat
dibagi lagi menjadi dua kategori umum, yaitu :
1. Eksternal Noise: Adalah noise yang dihasilkan dari luar alat atau sirkuit.
Noise
tidak
disebabkan
oleh komponen alat
dalam sistem
komunikasi tersebut. Ada 3 sumber utama noise eksternal:
a. Atmospheric noise: Gangguan elektris yang terjadi secara alami,
disebabkan oleh hal – hal yang berkaitan dengan atmosfer bumi. Noise
atmosfer biasanya disebut juga static electricity. Noise jenis ini
bersumber
dari
kondisi
seperti kilat dan halilintar.
elektris
Static
yang
bersifat
alami,
berbentuk impuls yang
electricity
menyebar ke dalam energi sepanjang lebar frekuensi
b. Ekstraterrestrial noise: Noise ini terdiri dari sinyal elektris yang
dihasilkan dari luar atmosfer bumi. Terkadang disebut juga deep-space
noise.
ekstra
Noise
terrestrial bisa
disebabkan
oleh Milky
Way, galaksi yang lain, dan matahari. Noise ini dibagi menjadi 2
kategori, yaitu solar dan cosmic noise:
1. Solar noise: Solar noise dihasilkan langsung dari panas matahari. Ada
dua
bagian
solar
intensitas radiasikonstan
noise,
dan
yaitu
tinggi,
saat
kondisi
gangguan
muncul
dimana
karena
aktivitas sun-spot dan solar flare-ups. Besar gangguan yang jarang
terjadi ini (bersifat sporadis) bergantung pada aktivitas sun spot
mengikuti pola perputaran yang berulang setiap 11 tahun.
2. Cosmic noise: Cosmic noise didistribusikan secara continue di
sepanjang galaksi. Intensitas noise cenderung kecil karena sumber noise
galaksi terletak lebih jauh dari matahari. Cosmic noise sering juga
disebut black-body
noise dan
didistribusikan
secara
merata
di
seluruh angkasa.
c. Man-made noise: Secara sederhana diartikan sebagai noise yang
dihasilkan
manusia.
Sumber
mekanisme spark-producing,
utama
dari
noise
ini
adalah
seperti komutator dalam motor
17
Universitas Sumatera Utara
elektrik, sistem
pembakaran kendaraan
bermotor , alternator ,
dan
aktivitas peralihan alat oleh manusia (switching equipment). Misalnya,
setiap saat di rumah, penghuni sering mematikan dan menyalakan lampu
melalui saklar,
otomatis arus listrik dapat
tiba-tiba
muncul
atau
terhenti. Tegangan dan arus listrik berubah secara mendadak, perubahan
ini memuat lebar frekuensi yang cukup besar. Beberapa frekuensi itu
memancar/menyebar dari saklar atau listrik rumah, yang bertindak
sebagai miniatur penghantar dan antena.
Noise karena aktivitas manusia ini disebut juga impulse noise, karena bersumber dari
aktivitas on/off yang bersifat mendadak. Spektrum noise cenderung besar dan lebar
frekuensi bisa sampai 10 MHz. Noise jenis ini lebih sering terjadi pada
daerah metropolitan dan area industri yang padat penduduknya, karena itu disebut
juga industrial noise.
2. Internal Noise: Internal noise juga menjadi faktor yang penting
dalam sistem komunikasi. Internal noise adalah gangguan elektris yang
dihasilkan alat atau sirkuit. Noise muncul berasal dari komponen alat dalam
sistem komunikasi bersangkutan. Ada 3 jenis utama noise yang dihasilkan
secara internal, yaitu:
a. Thermal
noise:
Thermal
perpindahan elektron yang
berhubungan
noise
cepat
dan
dengan
acak
dalam
alat konduktor akibat digitasi thermal.
Perpindahan yang bersifat random ini pertama kali ditemukan oleh ahli
tumbuh-tumbuhan, Robert
perpindahan partikel alami
Brown,
dalam
yang
penyerbukan
mengamati
biji
padi.
Perpindahan random elektron pertama kali dikenal tahun 1927 oleh JB.
Johnson di Bell Telephone Laboratories. Johnson membuktikan bahwa
kekuatan thermal noise proporsional dengan bandwidth dan temperatur
absolut.
Secara matematis, kekuatan noise adalah:
(2.12)
18
Universitas Sumatera Utara
N = kekuatan noise (noise power)
K = Boltzmann’s proportionality constant (1.38 × 10-23 J/K)
T = Temperatur absolute
B = bandwidth
b. Shot noise: noise jenis ini muncul karena penyampaian sinyal yang tidak
beraturan pada keluaran (output) alat elektronik yang digunakan, seperti
pada transistor dua
kutub.
jumlah partikel pembawa
Pada
energi
alat
(elektron)
elektronik,
yang
terbatas
menghasilkan fluktuasi pada arus elektrik konduktor. Shot noise juga
bisa terjadi pada alat optik, akibat keterbatasan foton pada alat optik.
Pada shot noise, penyampaian sinyal tidak bergerak secara kontinu dan
beraturan, tapi bergerak berdasarkan garis edar yang acak. Karena itu,
gangguan yang dihasilkan acak dan berlapis pada sinyal yang ada.
Ketika shot noise semakin kuat, suara yang ditimbulkan noise ini mirip
dengan
butir logam yang
jatuh
di
atas
genteng timah.
Shot noise tidak berlaku pada kawat logam, karena hubungan antar
elektron pada kawat logam dapat menghilangkan fluktuasi acak.
Shot noise disebut juga transistor noise dan saling melengkapi
dengan thermalnoise.
Penelitian
shot
positif dan kutub
noise
pertama
negatif tabung
kali
pesawat
dilakukan
vakum
pada kutub
(vacuum-tube
amplifier ) dan dideskripsikan secara matematis oleh W. Schottky tahun
1918.
c. Transit-time noise: Arus sinyal yang dibawa melintasi sistem masukan
dan keluaran pada alat elektronik, (misalnya dari penyampai (emitter ) ke
pengumpul (collector ) pada transistor) menghasilkan noise yang tidak
beraturan dan bervariasi. Inilah yang disebut dengan transit-time noise.
Transit- time noise terjadi pada frekuensi tinggi ketika sinyal bergerak
melintasi semikonduktor dan membutuhkan waktu yang cukup banyak
untuk satu perputaran sinyal.
19
Universitas Sumatera Utara
Transit
time
noise
pada
transistor
ditentukan
oleh mobilitas
data yang
dibawa, bias tegangan, dan konstruksi transistor. Jika perjalanan data tertunda dengan
frekuensi yang tinggi saat perlintasan semikonduktor, noise akan lebih banyak
dibandingkan dengan sinyal aslinya.
2.4.4 Sinyal Noise
Untuk suatu peristiwa pentransmisian data, sinyal yang diterima akan berisikan sinyal
– sinyal yang ditransmisikan, dimodifikasi oleh berbagai distorsi yang terjadi melalui
sistem transmisi, ditambah sinyal – sinyal tambahan yang tidak diinginkan yang
diselipkan di suatu tempat diantara transmisi dan penerimaan. Sinyal – sinyal
tambahan yang tidak diharapkan tersebut disebut Noise. Noise merupakan faktor
utama yang membatasi performansi sistem komunikasi.
Gambar 2.10. Grafik sinyal noise
(http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2008/12/pemisahan-derau-dan-suaraspeech-noise-reduction/)
2.4.5 Noise Contour
Sebuah noise contour merupakan distribusi dari sumber kebisingan yang di
gambarkan dalam bentuk garis yang bersambung dan tidak dapat bertemu atau
memotong garis kontur lainnya dan tidak pula dapat bercabang menjadi garis kontur
yang lain. Kontur kebisingan digunakan untuk menentukan absorber bunyi
sebagai bagian dari pengandalian kebisingan.
20
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.11 Noise contour (Irwan, 2014).
2.4.6 Sumber Noise Aerodinamis
Sumber noise pada komponen aerodinamis diketahui sebagai bunyi akibat pergerakan
antara udara terhadap medium lingkungannya. Sumber noise secara umum dikenal
dengan istilah sebagai Noise Generation Mechanism, adalah mekanisme sumber
kebisingan yang disebabkan oleh adanya operasi atau kegiatan serta peralatan yang
menimbulkan kebisingan seperti kegiatan crushing, pengetokan, pengeboman, punchpress, penempaan, drilling, dan juga pada pemutaran suatu propeller . Secara umum,
Noise Generation Mechanism terbagi menjadi tiga jenis yaitu:
Turbulensi : Disebabkan oleh pergerakan aliran udara yang acak
karena melewati perubahan bentuk suatu daerah.
Pulsasi : Merupakan tekanan bidang yang disebabkan adanya
perubahan kecepatan yang signifikan sehingga mengakibatkan
perubahan tekanan yang drastis, pada umumnya disebut sebagai
pressure field.
Shock : Disebabkan adanya benturan secara cepat oleh aliran udara.
Sumber noise pada komponen aerodinamis secara skematik dapat dilihat pada gambar
2.12.
21
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.12 Sumber-sumber noise pada komponen aerodinamis
(Jack E. Marte dan Donals W. Kurtz, 1970)
Menurut Harris,Cyrill M didalam bukunya Handbook of Noise Control, menyebutkan
bahwa noise dari propeller yang menggerakkan pesawat terbagi menjadi dua jenis
sumber bising yang utama. Yaitu kebisingan yang bersumber dari motor penggerak
dan kebisingan yang bersumber dari propeler itu sendiri.
Noise generation mechanism pada propeller yang berputar dihasilkan dari tiga jenis
faktor yang berbeda. Yang pertama dihasilkan melalui bending vibration dari bilah
propeller . Yang kedua adalah noise dari rotasi propeller yang dihasilkan oleh tekanan
bidang (pulsasi) yang mengelilingi setiap blade sebagai konsekuensi dari setiap
pergerakannya, dimana keadaan ini sangat dipengaruhi oleh sudut dari blade atau
bilah propeller dan chamber pada airfoil.
Yang ketiga adalah kebisingan yang
dihasilkan oleh vortex noise yang dihasilkan oleh vortisitas udara pada aliran lintasan
baling yang terkumpul pada bilah propeler selama perputaran.
Secara skematik, penjabaran tentang mekanisme pembentukan kebisingan dapat
dilihat pada gambar 2.13.
22
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.13 Noise Generation Mechanisme pada propeller
(Jack E. Marte dan Donals W. Kurtz, 1970)
2.4.7 Parameter Kebisingan
Kebisingan memiliki banyak parameter yang bisa dijadikan sebagai acuan dalam
menentukan skala kebisingan tersebut sebagaimana banyaknya parameter untuk
menentukan bunyi. Namun, parameter yang sering dijadikan acuan dalam mengukur
suatu kebisingan untuk mempersempit pembahasan biasanya di tentukan oleh
parameter berikut:
a. Frekuensi
Gelombang gerak sendiri memiliki banyak criteria yang dapat dijabarkan secara
terperinci diantaranya adalah frekuensi. Frekuensi didefenisikan sebagai jumlah
getaran ataupun gerakan yang terjadi dalam satu satuan waktu.frekuensi dapat di
modelkan dengan persamaan berikut:
f = 1/T
(2.13)
b. Panjang gelombang
Panjang gelombang (
) dari gelombang suara merupakan parameter yang sangat
penting didalam mencari tau pola dari gelombang suara. jika dilihat dari gambaran
23
Universitas Sumatera Utara
gelombang, maka panjang felombang adalah jarak antara dua puncak gelombang.
Panjang gelombang dapat didefenisikan sebagai:
=
(2.14)
c. Jumlah gelombang
Jumlah gelombang merupakan banyaknya gelombang suara yang terjadi selama
perambaran gelombang.dirumuskan sebagai
=
k =
(2.15)
d. Sound Pressure
Parameter yang dijadikan sebagai bagian dari gelombang suara adalah Sound
pressure dan sound power .
Sound presure merupakan fluktuasi dari tekanan udara. Ketika suatu sumber bunyi
menghasilkan bunyi, maka buyi tersebut akan merambat melalui medium udara yang
ada disekitarnya. Ketika terjadi perambatan,maka terjadi perubahan tekanan atmosfir
beberapa saat. Sesuatu yang merupakan perubahan tekanan udara sebagai indikasi
dari adanya permabatan bunyi inilah yang di sebut dengan soun pressure.
e. Sound Power
Sedangkan sound power merupakan sejumlah daya yang dapat di ukur dihasilkan
oleh radiasi sumber bunyi yang menyebar disekitar udara. Secara matemetik, sound
power dapat di rumuskan sebagai berikut:
Ws = (4 r2) Imax (watt)
(2.16)
2.4.8 Tingkat Kebisingan
Untuk mempermudah penentuan nilai kebisingan, maka ada metode yang digunakan
dengan menggunakan sekala level atau tingkat kebisingan suara dalam satuan decibel
(dB) yang dibagi menjadi dua kategori yakni sound pressure level dan sound power
level.
a. Sound Power Level
Sound power level dapat di definisikan sebagai
24
Universitas Sumatera Utara
Lw = 10 log
(dB)
(2.17)
Dimana :
W
= Sound power
Wreff = Sound power referensi dengan standar 10-12 watt
b. Sound Pressure Level (SPL)
Hampir setiap pemikiran umum mendefenisikan kata decibel (dB) dengan
mengaitkan terhadap sound pressure level. Hal seperti ini telah menjadi suatu
kesimpulan tersendiri bahwa apabila berbicara tentang skala decibel berbarti
merupakan suatu hasil perhitungan dari sound pressure level.
Secara matematis sound pressure level dapat di rumuskan sebagaiberikut:
SPL = Lp = 10 log
= 20 log
(2.18)
Dimana :
P
= Tekanan yang terjadi (P rms ) untuk aliran fluida
Preff = Tekanan referensi yang distandarisasi untuk propagasi pada air borne = 2 x
10-5 N/m2 = 20 µPa
25
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Contoh SPL Berdasarkan Sumbernya
(Sumber: http://www.sengpielaudio.com/TableOfSoundPressureLevels.htm)
2.4.9 Prosedur Dasar Mengendalikan Kebisingan
Untuk
menentukan
perlakuan
pengendalian
kebisingan
yang
tepat
untuk
permasalahan kebisingan pada propeller terdapat beberapa langkah yang harus
diikuti, yaitu:
1. Pengukuran sumber kebisingan.
Pengukuran dilakukan secara akurat dan tepat untuk mengidentifikasi distribusi
kebisingan yang terjadi. Setelah itu control kebisingan yang tepat dapat diukur pada
setiap sumber yang memungkinkan.
2. Penentuan sasaran penurunan kebisingan
Apabila terdapat beberapa sumber kebisingan maka total output kebisingan melebihin
1 sumber. Pada saat pengaturan sasaran desain kebisingan harus dipertimbangkan
26
Universitas Sumatera Utara
tingkat pengurangan kebisingan dari masing-masing sumber sehingga sasaran desain
dapat tercapai.
3. Penjelasan kebutuhan penurunan kebisingan
Kebutuhan penurunan kebisingan sangat diperlukan karena terdapat perbedaan
kelebihan kebisingan terhadap sasaran desain penurunan kebisingan.
4. Aplikasi control kebisingan.
Pemilihan perlakuan penurunan kebisingan untuk membatasi radiasi, transmisi, dan
kebisingan yang dibangkitkan pada beberapa sumber yang diidentifikasi dan dihitung
berdasarkan langkah 1. Semua perlakuan harus dipilih sehingga efek keseluruhan
dapat dikembangkan menjadi tingkat sasaran desain penurunan kebisingan seperti
yang dijelaskan pada langkah 2, dalam kondisi biaya yang sedikit, tanpa interferensi
dari operator, perawatan, dan tingkat keamanan.
2.5 Material Paduan Aluminium – Magnesium
Aluminium banyak dipakai dengan paduan unsur lain, sebab tidak kehilangan sifat
ringan dan sifat-sifat mekanisnya, serta mampu cornya diperbaiki dengan menambah
unsur-unsur lain. Unsur-unsur paduan yang ditambahkan pada aluminium selain
dapat menambah kekuatan mekaniknya juga dapat memberikan sifat-sifat baik
lainnya seperti ketahanan korosi dan ketahanan aus. Keberadaan magnesium hingga
15,35% dapat menurunkan titik lebur logam paduan yang cukup drastis, dari 660oC
hingga 450oC. Namun, hal ini tidak menjadikan aluminium paduan dapat ditempa
menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan terjadi pada suhu di atas 60oC.
Keberadaan magnesium juga menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik
pada temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami
failure pada temperatur tersebut.
Gambar diagram fasa Al-Mg dibawah memperlihatkan penambahan Mg hingga
komposisi 35.0% Mg akan cenderung menurunkan temperatur cair dari paduan
aluminium. Penambahan Mg pada aluminium untuk fasa biner akan menghasilkan
berbagai fasa seperti Al (0-17.1% Mg), Al2Mg2 (36.1 – 37.8% Mg), Al12Mg17 (42-
27
Universitas Sumatera Utara
58%Mg), Mg (87-100%Mg). Unsur Mg pada paduan aluminium alloy type 6063
dapat
memperbaiki
sifat
mekanis
hinggan
kisaran
0.451-0.651%
(
Omotoyinbo,2010).
Gambar 2.14. Digram phasa Al-Mg, Temperatur (°C) Vs % Mg
Sumber: (http://www.aluminiumlearning.com)
Aluminium alloy yang terdiri dari paduan utama Si dan Mg pada perbandingan
tertentu akan terbentuk magnesium silica, yang akan membuat aluminium jenis ini
mampu untuk dilakukan heat treatment, ketangguhan akan berkurang jika
dibandingkan dengan paduan Aluminium Cu dan Zn. Silikon memiliki sifat yang
getas dan dapat dengan mudah mengalami crack, seperti fatik terjadi didalam Alloy
Al-Si terutama dengan pengintian dan pertumbuhan microcrack yang terdapat pada
sekeliling fasa magnesium atau di dalam matriks aluminium (Ye.H, 2002).
2.6 Spesifikasi Pesawat Tanpa Awak
Langkah pertama dari analisa ini adalah input data. Data data yang dibutuhkan
berkaitan dengan pesawat tanpa awak diperoleh dari berbagai sumber.
KEMAMPUAN
Tipe/konfigurasi
:
Shoulder wing/tailless pusher
:
Surveilance & Reconnaisance
SPESIFIKASI
Missi
28
Universitas Sumatera Utara
Crew
:
None (otonomous)
Structure
:
Fiberglass
Bobot kosong
:
8,5 kg (maks)
Berat maks lepas landas
:
20 kg (maks)
Kecepatan
:
55 knot (min) (101,86 km/h)
Daya tahan/waktu jelajah
:
1 jam
Jarak tempuh
:
100 km (maks)
Ketinggian
:
7.000 kaki (2133 m)
Mesin
:
Motor bakar dua langkah
Bahan bakar
:
Metanol
Rentang sayap
:
2.838,3 mm
Total panjang
:
1.078,1 mm
Tinggi
:
390 mm
DIMENSI
PROPELLER
Diameter of the circle swept :
20 inch (508 mm)
Material
:
Aluminium Alloys (Al-Mg)
Number of blade
:
2
29
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pesawat Tanpa Awak UAV (Unmanned Aerial Vehicle)
Pesawat Unmanned Aerial Vehicle atau disingkat UAV adalah sebuah mesin terbang
yang dapat dikendalikan dengan kendali jarak jauh atau pesawat terbang tanpa satu
pun kru pesawat yang mengendalikan didalamnya. Kontrol pesawat tanpa awak ada
dua variasi utama, variasi pertama yaitu dikontrol melalui pengendali jarak jauh dan
variasi kedua adalah pesawat yang terbang secara mandiri berdasarkan program yang
dimasukan kedalam pesawat sebelum terbang. Tidak seperti pesawat pada umumnya
yang memiliki pilot dan kru pesawat untuk mengontrol dan mengawasi secara
langsung kondisi pesawat, pada pesawat tanpa awak kondisi pesawat tidak dapat
dikontrol secara langsung karena memang tidak memiliki kru pesawat. Proses kontrol
pesawat sepenuhnya dilakukan oleh sistem autopilot dengan mengacu pada
parameter-parameter yang telah ditentukan oleh pengguna sebelum terbang. UAV
sendiri mampu membawa kamera, sensor, alat komunikasi dan beberapa peralatan
lain. Pesawat-pesawat semacam ini berkembang luas di kalangan militer. Saat ini
UAV semakin beragam jenis dan bentuk. Bahkan ada yang berbentuk lingkaran dan
lebih kecil ukurannya. Dan kesemuanya itu tidak lepas dari fungsi dan tujuannya.
UAV memang kerap digunakan untuk tugas militer seperti yang dilakukan Predator,
Aquila UAV, dan Wing Loong milik China yang ditunjukan pada gambar 2.1.
Gambar 2.1. Pesawat tanpa awak (UAV) milik China
(http://apdforum.com/id/article/rmiap/articles/online/features/2013/06/28/china-addsdrones)
5
Universitas Sumatera Utara
2.2 Propeller
Propeller berasal dari dua kata bahasa latin yakni Pro dan Pellere . Pro yang berarti
di depan, dan pellere yang berarti untuk menggerakkan. Propeller atau baling –
baling adalah kitiran untuk menjalankan pesawat terbang. Kitiran ini memindahkan
tenaga dengan mengkonversi gerakan rotasi menjadi daya dorong untuk
menggerakkan sebuah pesawat terbang melalui suatu massa seperti udara atau air,
dengan memutar dua atau lebih bilah kembar dari sebuah poros utama.
2.2.1 Sejarah Perkembangan Teori Propeller
Teori propeller telah dikenal beberapa ratus tahun yang lalu oleh ilmuwan-ilmuwan
pada masa itu. Beberapa teori yang telah dikenal diantaranya adalah teori momentum
dan teori elemen bilah. Axial Momentum Theory diperkenalkan oleh W. J. M.
Rankine pertama kali pada tahun 1865 dan mengalami beberapa perkembangan
sampai disempurnakan oleh Betz pada tahun 1920 yang hingga sekarang lebih
dikenal dengan General Momentum Theory. Sedangkan teori elemen bilah klasik
diteliti pertama kali oleh Lanchester pada tahun 1907 dan disempurnakan dengan
Vortex-Blade Element Theory oleh Joukowsky (1912) dan Betz (1919) (Kurniawan,
2011).
2.2.2 Desain Propeller Untuk Mengurangi Kebisingan
Pada dasarnya, baling-baling pada propeller merupakan sayap kecil yang
menghasilkan gaya resultan aerodinamis yang dibagi menjadi gaya yang bekerja
sepanjang sumbu aksis dari pesawat (gaya dorong) dan gaya yang bekerja pada
baling-baling propeller (momen torsi). Torsi berlawanan arah dengan pergerakan
rotasi dari mesin yang terjadi seperti adanya tarikan terhadap propeller. Dalam
keadaan setimbang, propeller berputar secara konstan yang digerakkan oleh torsi
mesin yang mempunyai besar yang sama tetapi arah berbeda seperti ditunjukkan pada
Gambar 2.3.
Propeller terdiri dari bagian yang berbentuk air foil dengan ukuran yang bervariasi.
Sudut antara kecepatan relatif dan rotasi propeller disebut helix angel dan angle of
advance. Untuk kecepatan partikuler pesawat, helix angle bervariasi dari dasar hingga
6
Universitas Sumatera Utara
ujung propeller dimana bagian ujung propeller berputar lebih cepat dibandingkan
bagian dasar propeller. Bagian sudut propeller ditunjukkan pada gambar 2.2 dan
gambar 2.3. Helix angle dalam pendekatan mempunyai nilai 90o.
Gambar 2.2. Gaya dorong dan torsi pada propeller (Kurniawan, 2011).
Gambar 2.3. Bagian baling – baling pada propeller (Kurniawan, 2011).
Ada hal - hal utama yang dapat mengurangi kebisingan pada propeller yakni:
1. Low tip speed. (kecepatan rendah pada ujung blade)
2. Large number of blades.(besarnya jumlah blade)
3. Low disc loading.(muatan udara yang rendah pada area perputaran blade)
7
Universitas Sumatera Utara
4. Large blade chord.(lebar dari blade propeller)
5. Minimum interference with rotor flow.(sedikitnya ganguan pada aliran udara
dari propeller).
Mendesain propeller rendah bising merupakan sebuah kajian khusus yang sangat
kompleks. Dimana perhitungan aerodinamika harus diselaraskan dengan perhitungan
kebisingan. Desain dari aerodinamika sendiri memiliki cakupan yang sangat
luas,akan tetapi pada pembahasan kali ini permasalahan aerodinamika ketika
mendisain propeller dapat di uraikan sesederhana mungkin.
Dalam pengoperasian propeller terdapat 3 jenis beban yang terjadi, yaitu:
1. Beban tarik (FT) disebabkan oleh gaya sentrifugal yang cenderung bergerak
menjauhi pusat sumbu putar (hub) propeller.
2. Beban lentur/bending (FB) disebabkan oleh gaya dorong yang terjadi pada
pesawat.
3. Beban torsi (T) disebabkan oleh putaran yang cenderung terjadi pada ujung
propeller.
Ketiga tegangan yang bekerja dapat dilihat pada gambar. 2.4 dibawah ini.
Gambar 2.4. Beban yang terjadi pada propeller (Kurniawan, 2011).
8
Universitas Sumatera Utara
Beban tarik dapat ditentukan dengan menggunakan Persamaan 1.
FT
= m.v2/r
(2.1)
Dimana:
FT = beban tarik (N)
m = massa propeller (kg)
v
= kecepatan putar propeller (m/sec.)
r = jari-jari propeller (m)
Beban bending dapat ditentukan dengan menggunakan Pers. (2).
FB
= P.A
(2.2)
Dimana:
FB = beban bending/dorong (N)
P = tekanan udara (N/m2)
A = luas permukaan propeller yang ditekan (m2)
Tekanan (p) pada Pers. (2) dapat ditentukan dengan:
(2.3)
Dimana:
p1 = tekanan udara pada bagian frontal dari propeller (N/m2)
p2 = tekanan udara yang keluar dari propeller (N/m2)
v1 = kecepatan udara yang mengalir masuk ke propeller (m/sec.)
v2 = kecepatan udara yang mengalir keluar dari propeller (m/sec)
T1 = temperatur daerah bagian depan propeller (oC)
T2 = temperatur daerah bagian belakang propeller (oC)
Dengan asumsi T1 = T2 maka Pers. (3) menjadi:
(2.4)
jika v1 = vA dan v2 = vj maka Pers. (4) menjadi:
(2.5)
dimana:
vA = kecepatan pesawat (m/sec.)
9
Universitas Sumatera Utara
vj = kecepatan udara pada jet (m/sec.)
p = Δp = p2 – p1
(2.6)
Beban torsi dapat ditentukan dengan menggunakan Persamaan:
T = m.ω2.r
(2.7)
Dimana:
T = beban torsi (N)
m = massa propeller (kg)
ω = kecepatan sudut propeller (rad/sec.)
r = jari-jari propeller (m)
Kecepatan sudut (ω) dapat ditentukan dengan Persamaan:
ω = π.r .n/ 30
(2.8)
Dimana:
n = putaran rotor (rpm)
2.2.3 Kebisingan Pada Propeller
Kebisingan yang bersumber dari propeller merupakan kebisingan yang diakibatkan
oleh konfigurasi dan kondisi operasi propeller. Secara umum, jumlah baling-baling
propeller diperlihatkan seperti pada gambar 2.5.
Gambar 2.5. Jumlah baling-baling pada propeller pesawat tanpa awak (Kurniawan,
2011).
10
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 menunjukkan beberapa jenis propeller dengan jumlah baling-balingnya.
Jumlah baling-baling pada propeller dan sudut twist-nya dapat mempengaruhi nilai
kebisingan yang dihasilkan oleh propeller UAV.
Struktur dan lokasi propeller yang menimbulkan kebisingan disebabkan getaran pada
baling-baling dan aliran asimetrik yang terinduksi terjadi secara tidak normal. Pada
mulanya terjadi efek tekanan, baik kebisingan yang terjadi akibat vortex (pusaran)
maupun kebisingan akibat putaran lebih banyak ditimbulkan oleh baling-baling dan
putaran propeller . Hal ini mengakibatkan banyak riset berkembang pada propeller
terutama akibat beban dan putaran (torsi) pada propeller dengan tujuan untuk
mengurangi kebisingan yang terjadi pada propeller . Akan tetapi, kebisingan akibat
pusaran juga penting dipertimbangkan terutama pada penerbangan dengan kecepatan
tinggi. Hal ini dapat dijelaskan pada gambar 2.6. dibawah ini.
Gambar 2.6. Aliran udara melalui propeller ((Kurniawan, 2011).
2.2.4 General Momentum Theory
General momentum theory mempelajari tentang gaya – gaya yang dihasilkan oleh
propeller . Propeller dianggap sebagai sebuah piringan, dan udara melewati piring –
pirangan tersebut. Gaya dorong dihasilkan dari perubahan momentum dari aliran
11
Universitas Sumatera Utara
udara sebelum dan sesudah melewati piringan tersebut (Kurniawan, 2011). Hal ini
dapat dijelaskan pada gambar 2.7. dibawah ini.
Gambar 2.7. Aliran udara yang melewati propeller (Kurniawan, 2011)
Asumsi-asumsi yang digunakan pada teori ini yaitu:
1. Propeller dianggap sebagai piringan.
2. Aliran udara yang melewati piringan berbentuk tabung.
3. Kecepatan dan tekanan terdistribusi secara seragam pada setiap seksi tabung.
4. Gerakan rotasional diabaikan.
2.2.5 Vortex – Blade Element Theory
Teori ini adalah gabungan dari teori elemen bilah yang disempurnakan dengan vortex
teory. Teori elemen bilah mempelajari tentang gaya-gaya di tiap-tiap bilah baling-
baling dengan cara mem-breakdown bilah tersebut menjadi beberapa bagian. Tiaptiap bagian dari bilah tersebut akan membentuk cincin dalam dua dimensi sehingga
pada keadaan tiga dimensi akan membentuk tabung yang kemudian dihitung per
bagian.
Daya dorong yang dihasilkan oleh sebuah baling baling ditentukan oleh lima hal-hal,
bentuk dan area dariaAirfoil, sudut serang (angle of attack), massa jenis udara, dan
kecepatan dimana gerakan airfoil melalui udara . Sebelum mendiskusikan cara
memvariasikan gaya angkat yang dihasilkan oleh propeller, kita harus mengerti
beberapa karakteristik desain propeller (Kurniawan, 2011).
Asumsi-asumsi yang digunakan adalah:
12
Universitas Sumatera Utara
1. Sifat-sifat dari sebuah elemen tidak terpengaruh oleh unsur-unsur yang
berdekatan pada bilah yang sama.
2. Yang akan diadopsi pada tiap-tiap elemen adalah karakteristik airfoil
3. Kecepatan efektif elemen melewati udara merupakan resultan dari kecepatan
aksial, kecepatan putar bilah dan kecepatan induksi.
Gambar 2.8. Kecepatan efektif elemen melewati udara (Kurniawan, 2011).
Teori elemen bilah disempurnakan dengan teori vortex. Teori vortex tersebut
berdasarkan atas keberadaan tip vortex yang dihasilkan oleh ujung bilah yang
berputar. Vorteks-vorteks tersebut lalu mengalir ke belakang membentuk lintasan
berbentuk helikal. Konsep trailing edge vortices dan tip vortices pada propeller
tersebut mirip dengan konsep-konsep pada finite wing.
2.3 Airfoil
Airfoil merupakan suatu bentuk geometri yang dibuat untuk menghasilkan gaya
langkat yang lebih besar dari gaya drag pada saat ditempatkan pada sudut tertentu
pada suatu aliran udara. Airfoil mempunyai bentuk ujung yang lancip untuk
menjamin aliran udara sedapat mungkin sealiran (Clancy L.J, 1975). Airfoil
mempunyai bagian seperti leading edge, trailing edge, chord dan chamber . Leading
edge berbentuk tumpul untuk memastikan aliran lancar, trailing edge lancip agar
wake terjaga tipis dan dijaga agar terjadi separasi sekecil mungkin. Chord line adalah
garis yang menghubungkan antara pusat leading edge dengan trailing edge. Camber
line adalah garis yang membelah airfoil menjadi dua buah permukaan. Maximum
Camber adalah jarak maksimum dari chamber line dengan chord line, dijelaskan
13
Universitas Sumatera Utara
dengan perbandingan dari besarnya chord. Camber dianggap positif apabila
maksimum camber line terletak diatas chord line. Untuk tipe airfoil low- speed
mempunyai positif camber antara 2-3 %, untuk supersonic biasanya simetris.
Maximum thickness adalah jarak maksimum antara permukaan atas dan permukaan
bawah airfoil yang juga diukur tegak lurus terhadap chord line. Sudut serang adalah
letak airfoil yang ditentukan berdasarkan besarnya sudut antara chord line dengan
vektor kecepatan aliran free stream (Clancy L.J, 1975).
dapat
Airfoil
menghasilkan
gaya
angkat
(Lift)
yang
dibutuhkan
untuk
mempertahankan pesawat terbang tetap di udara. Untuk menghasilkan gaya angkat ini
maka airfoil tersebut perlu terus bergerak di udara. Harus diingat pula bahwa kita
tidak mungkin hanya mendapatkan lift saja, tanpa menghasilkan gaya hambat pula.
Drag ini harus diperkecil agar tenaga pendorong airfoil tidak mengalami hambatan
yang besar. Lift dan Drag dipengaruhi oleh:
Bentuk airfoil
Luas permukaan airfoil
Pangkat dua dari kecepatan aliran udara
Kerapatan (densitas) udara
Persamaan untuk menghitung Lift dan Drag dapat dinyatakan dengan (Jhon D. 1999)
:
(2.9)
(2.10)
Dimana :
CL = Coefficient of Lift
= Densitas Udara
S
= Kecepatan Udara
14
Universitas Sumatera Utara
CD = Coefficient of Drag
2.4 Kebisingan Aerodinamis
2.4.1 Suara
Suara didefinisikan sebagai serangkain gelombang yang merambat dari suara sumber
getar sebagai akibat perubahan kerapatan dan juga tekanan udara (J.F.Gabriel, 1996).
Gelombang suara pada fluida kebanyakan dihasilkan melalui permukaan zat padat
yang bergetar di dalam fluida tersebut.
Gambar 2.9. Gelombang suara pada material (Leo L. 2006).
Pada gambar 2.9, permukaan benda yang bergetar mengakibatkan fluida
yang
berdekatan dengan permukaan tersebut terkompresi. Kompresi ini mengakibatkan
efek menjauh dari permukaan yang bergetar. Efek ini disebut dengan gelombang
suara, gelombang suara tersebut akan bergerak menjauhi permukaan yang bergetar
dengan kecepatan yang bervariasi bergantung terhadap material yang dilalui. Untuk
gas ideal, kecepatan suara adalah fungsi dari tempertur absolut (Randall F. 2001).
c=
(2.11)
Dimana :
gc = fator konversi satuan = 1 kgm/N-s2
= spesfic heat ratio = cp/cv
= konstanta gas spesifik = 287 J/kg-K
15
Universitas Sumatera Utara
T = temperatur absolut ( K )
Suara yang dapat didengar oleh manusia hanya pada rentang frekuensi tertentu yang
dapat menimbulkan respon serta tidak mengganggu fungsi dari indra pendengaran.
Rentang frekuensi yang dapat didengar oleh manusia berkisar antara 20 Hz – 20.000
Hz. Suara berdasakan frekuensinya dapat dikelompokkan menjadi beberapa kategori
sebagai berikut:
1. Infrasonic
: frekuensi < 20 Hz
2. Audiosonic
: frekuensi 20-20.000 Hz
3. Supersonic
: frekuensi >20.000 Hz
2.4.2 Kebisingan
Kebisingan atau noise adalah bunyi atau suara yang tidak dikehendaki dan dapat
mengganggu kesehatandan kenyamanan lingkungan yang dinyatakan dalam satuan
decibel (dB). Seiring berkembangnya waktu, kebanyakan dari mesin mesin
produksi,mesin – mesin transportasi, dan segala sesuatu yang dapat meningkatkan
taraf hidup manusia selalu berdampingan dengan masalah kebisingan. Kebisingan
dapat merambat melalui banyak jalur yang disebut sebagai path of noise (Cyril M.
Harris, 1957).
Sumber noise dapat dikelompokkan dalam tiga kategori:
1. Sumber
noise intrinsic yang
muncul
dari fluktuasi acak
di
dalam
suatu sistem fisik seperti thermal dan shot noise.
2. Sumber noise buatan manusia seperti motor, switch, elektronika digital.
3. Noise karena gangguan alamiah seperti petir dan bintik matahari.
2.4.3 Jenis – Jenis Noise
Noise dapat dikelompokkan dalam dua jenis, yaitu :
1. Correlated noise: hubungan antara sinyal dan noise masuk dalam kategori
ini. Karena itu, correlated noise hanya muncul saat ada sinyal.
2. Uncorrelated noise: noise yang dapat muncul kapanpun, saat terdapat
sinyal maupun tidak ada sinyal. Uncorrelated noise muncul tanpa
16
Universitas Sumatera Utara
memperhatikan adanya sinyal atau tidak. Noise dalam kategori ini dapat
dibagi lagi menjadi dua kategori umum, yaitu :
1. Eksternal Noise: Adalah noise yang dihasilkan dari luar alat atau sirkuit.
Noise
tidak
disebabkan
oleh komponen alat
dalam sistem
komunikasi tersebut. Ada 3 sumber utama noise eksternal:
a. Atmospheric noise: Gangguan elektris yang terjadi secara alami,
disebabkan oleh hal – hal yang berkaitan dengan atmosfer bumi. Noise
atmosfer biasanya disebut juga static electricity. Noise jenis ini
bersumber
dari
kondisi
seperti kilat dan halilintar.
elektris
Static
yang
bersifat
alami,
berbentuk impuls yang
electricity
menyebar ke dalam energi sepanjang lebar frekuensi
b. Ekstraterrestrial noise: Noise ini terdiri dari sinyal elektris yang
dihasilkan dari luar atmosfer bumi. Terkadang disebut juga deep-space
noise.
ekstra
Noise
terrestrial bisa
disebabkan
oleh Milky
Way, galaksi yang lain, dan matahari. Noise ini dibagi menjadi 2
kategori, yaitu solar dan cosmic noise:
1. Solar noise: Solar noise dihasilkan langsung dari panas matahari. Ada
dua
bagian
solar
intensitas radiasikonstan
noise,
dan
yaitu
tinggi,
saat
kondisi
gangguan
muncul
dimana
karena
aktivitas sun-spot dan solar flare-ups. Besar gangguan yang jarang
terjadi ini (bersifat sporadis) bergantung pada aktivitas sun spot
mengikuti pola perputaran yang berulang setiap 11 tahun.
2. Cosmic noise: Cosmic noise didistribusikan secara continue di
sepanjang galaksi. Intensitas noise cenderung kecil karena sumber noise
galaksi terletak lebih jauh dari matahari. Cosmic noise sering juga
disebut black-body
noise dan
didistribusikan
secara
merata
di
seluruh angkasa.
c. Man-made noise: Secara sederhana diartikan sebagai noise yang
dihasilkan
manusia.
Sumber
mekanisme spark-producing,
utama
dari
noise
ini
adalah
seperti komutator dalam motor
17
Universitas Sumatera Utara
elektrik, sistem
pembakaran kendaraan
bermotor , alternator ,
dan
aktivitas peralihan alat oleh manusia (switching equipment). Misalnya,
setiap saat di rumah, penghuni sering mematikan dan menyalakan lampu
melalui saklar,
otomatis arus listrik dapat
tiba-tiba
muncul
atau
terhenti. Tegangan dan arus listrik berubah secara mendadak, perubahan
ini memuat lebar frekuensi yang cukup besar. Beberapa frekuensi itu
memancar/menyebar dari saklar atau listrik rumah, yang bertindak
sebagai miniatur penghantar dan antena.
Noise karena aktivitas manusia ini disebut juga impulse noise, karena bersumber dari
aktivitas on/off yang bersifat mendadak. Spektrum noise cenderung besar dan lebar
frekuensi bisa sampai 10 MHz. Noise jenis ini lebih sering terjadi pada
daerah metropolitan dan area industri yang padat penduduknya, karena itu disebut
juga industrial noise.
2. Internal Noise: Internal noise juga menjadi faktor yang penting
dalam sistem komunikasi. Internal noise adalah gangguan elektris yang
dihasilkan alat atau sirkuit. Noise muncul berasal dari komponen alat dalam
sistem komunikasi bersangkutan. Ada 3 jenis utama noise yang dihasilkan
secara internal, yaitu:
a. Thermal
noise:
Thermal
perpindahan elektron yang
berhubungan
noise
cepat
dan
dengan
acak
dalam
alat konduktor akibat digitasi thermal.
Perpindahan yang bersifat random ini pertama kali ditemukan oleh ahli
tumbuh-tumbuhan, Robert
perpindahan partikel alami
Brown,
dalam
yang
penyerbukan
mengamati
biji
padi.
Perpindahan random elektron pertama kali dikenal tahun 1927 oleh JB.
Johnson di Bell Telephone Laboratories. Johnson membuktikan bahwa
kekuatan thermal noise proporsional dengan bandwidth dan temperatur
absolut.
Secara matematis, kekuatan noise adalah:
(2.12)
18
Universitas Sumatera Utara
N = kekuatan noise (noise power)
K = Boltzmann’s proportionality constant (1.38 × 10-23 J/K)
T = Temperatur absolute
B = bandwidth
b. Shot noise: noise jenis ini muncul karena penyampaian sinyal yang tidak
beraturan pada keluaran (output) alat elektronik yang digunakan, seperti
pada transistor dua
kutub.
jumlah partikel pembawa
Pada
energi
alat
(elektron)
elektronik,
yang
terbatas
menghasilkan fluktuasi pada arus elektrik konduktor. Shot noise juga
bisa terjadi pada alat optik, akibat keterbatasan foton pada alat optik.
Pada shot noise, penyampaian sinyal tidak bergerak secara kontinu dan
beraturan, tapi bergerak berdasarkan garis edar yang acak. Karena itu,
gangguan yang dihasilkan acak dan berlapis pada sinyal yang ada.
Ketika shot noise semakin kuat, suara yang ditimbulkan noise ini mirip
dengan
butir logam yang
jatuh
di
atas
genteng timah.
Shot noise tidak berlaku pada kawat logam, karena hubungan antar
elektron pada kawat logam dapat menghilangkan fluktuasi acak.
Shot noise disebut juga transistor noise dan saling melengkapi
dengan thermalnoise.
Penelitian
shot
positif dan kutub
noise
pertama
negatif tabung
kali
pesawat
dilakukan
vakum
pada kutub
(vacuum-tube
amplifier ) dan dideskripsikan secara matematis oleh W. Schottky tahun
1918.
c. Transit-time noise: Arus sinyal yang dibawa melintasi sistem masukan
dan keluaran pada alat elektronik, (misalnya dari penyampai (emitter ) ke
pengumpul (collector ) pada transistor) menghasilkan noise yang tidak
beraturan dan bervariasi. Inilah yang disebut dengan transit-time noise.
Transit- time noise terjadi pada frekuensi tinggi ketika sinyal bergerak
melintasi semikonduktor dan membutuhkan waktu yang cukup banyak
untuk satu perputaran sinyal.
19
Universitas Sumatera Utara
Transit
time
noise
pada
transistor
ditentukan
oleh mobilitas
data yang
dibawa, bias tegangan, dan konstruksi transistor. Jika perjalanan data tertunda dengan
frekuensi yang tinggi saat perlintasan semikonduktor, noise akan lebih banyak
dibandingkan dengan sinyal aslinya.
2.4.4 Sinyal Noise
Untuk suatu peristiwa pentransmisian data, sinyal yang diterima akan berisikan sinyal
– sinyal yang ditransmisikan, dimodifikasi oleh berbagai distorsi yang terjadi melalui
sistem transmisi, ditambah sinyal – sinyal tambahan yang tidak diinginkan yang
diselipkan di suatu tempat diantara transmisi dan penerimaan. Sinyal – sinyal
tambahan yang tidak diharapkan tersebut disebut Noise. Noise merupakan faktor
utama yang membatasi performansi sistem komunikasi.
Gambar 2.10. Grafik sinyal noise
(http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2008/12/pemisahan-derau-dan-suaraspeech-noise-reduction/)
2.4.5 Noise Contour
Sebuah noise contour merupakan distribusi dari sumber kebisingan yang di
gambarkan dalam bentuk garis yang bersambung dan tidak dapat bertemu atau
memotong garis kontur lainnya dan tidak pula dapat bercabang menjadi garis kontur
yang lain. Kontur kebisingan digunakan untuk menentukan absorber bunyi
sebagai bagian dari pengandalian kebisingan.
20
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.11 Noise contour (Irwan, 2014).
2.4.6 Sumber Noise Aerodinamis
Sumber noise pada komponen aerodinamis diketahui sebagai bunyi akibat pergerakan
antara udara terhadap medium lingkungannya. Sumber noise secara umum dikenal
dengan istilah sebagai Noise Generation Mechanism, adalah mekanisme sumber
kebisingan yang disebabkan oleh adanya operasi atau kegiatan serta peralatan yang
menimbulkan kebisingan seperti kegiatan crushing, pengetokan, pengeboman, punchpress, penempaan, drilling, dan juga pada pemutaran suatu propeller . Secara umum,
Noise Generation Mechanism terbagi menjadi tiga jenis yaitu:
Turbulensi : Disebabkan oleh pergerakan aliran udara yang acak
karena melewati perubahan bentuk suatu daerah.
Pulsasi : Merupakan tekanan bidang yang disebabkan adanya
perubahan kecepatan yang signifikan sehingga mengakibatkan
perubahan tekanan yang drastis, pada umumnya disebut sebagai
pressure field.
Shock : Disebabkan adanya benturan secara cepat oleh aliran udara.
Sumber noise pada komponen aerodinamis secara skematik dapat dilihat pada gambar
2.12.
21
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.12 Sumber-sumber noise pada komponen aerodinamis
(Jack E. Marte dan Donals W. Kurtz, 1970)
Menurut Harris,Cyrill M didalam bukunya Handbook of Noise Control, menyebutkan
bahwa noise dari propeller yang menggerakkan pesawat terbagi menjadi dua jenis
sumber bising yang utama. Yaitu kebisingan yang bersumber dari motor penggerak
dan kebisingan yang bersumber dari propeler itu sendiri.
Noise generation mechanism pada propeller yang berputar dihasilkan dari tiga jenis
faktor yang berbeda. Yang pertama dihasilkan melalui bending vibration dari bilah
propeller . Yang kedua adalah noise dari rotasi propeller yang dihasilkan oleh tekanan
bidang (pulsasi) yang mengelilingi setiap blade sebagai konsekuensi dari setiap
pergerakannya, dimana keadaan ini sangat dipengaruhi oleh sudut dari blade atau
bilah propeller dan chamber pada airfoil.
Yang ketiga adalah kebisingan yang
dihasilkan oleh vortex noise yang dihasilkan oleh vortisitas udara pada aliran lintasan
baling yang terkumpul pada bilah propeler selama perputaran.
Secara skematik, penjabaran tentang mekanisme pembentukan kebisingan dapat
dilihat pada gambar 2.13.
22
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.13 Noise Generation Mechanisme pada propeller
(Jack E. Marte dan Donals W. Kurtz, 1970)
2.4.7 Parameter Kebisingan
Kebisingan memiliki banyak parameter yang bisa dijadikan sebagai acuan dalam
menentukan skala kebisingan tersebut sebagaimana banyaknya parameter untuk
menentukan bunyi. Namun, parameter yang sering dijadikan acuan dalam mengukur
suatu kebisingan untuk mempersempit pembahasan biasanya di tentukan oleh
parameter berikut:
a. Frekuensi
Gelombang gerak sendiri memiliki banyak criteria yang dapat dijabarkan secara
terperinci diantaranya adalah frekuensi. Frekuensi didefenisikan sebagai jumlah
getaran ataupun gerakan yang terjadi dalam satu satuan waktu.frekuensi dapat di
modelkan dengan persamaan berikut:
f = 1/T
(2.13)
b. Panjang gelombang
Panjang gelombang (
) dari gelombang suara merupakan parameter yang sangat
penting didalam mencari tau pola dari gelombang suara. jika dilihat dari gambaran
23
Universitas Sumatera Utara
gelombang, maka panjang felombang adalah jarak antara dua puncak gelombang.
Panjang gelombang dapat didefenisikan sebagai:
=
(2.14)
c. Jumlah gelombang
Jumlah gelombang merupakan banyaknya gelombang suara yang terjadi selama
perambaran gelombang.dirumuskan sebagai
=
k =
(2.15)
d. Sound Pressure
Parameter yang dijadikan sebagai bagian dari gelombang suara adalah Sound
pressure dan sound power .
Sound presure merupakan fluktuasi dari tekanan udara. Ketika suatu sumber bunyi
menghasilkan bunyi, maka buyi tersebut akan merambat melalui medium udara yang
ada disekitarnya. Ketika terjadi perambatan,maka terjadi perubahan tekanan atmosfir
beberapa saat. Sesuatu yang merupakan perubahan tekanan udara sebagai indikasi
dari adanya permabatan bunyi inilah yang di sebut dengan soun pressure.
e. Sound Power
Sedangkan sound power merupakan sejumlah daya yang dapat di ukur dihasilkan
oleh radiasi sumber bunyi yang menyebar disekitar udara. Secara matemetik, sound
power dapat di rumuskan sebagai berikut:
Ws = (4 r2) Imax (watt)
(2.16)
2.4.8 Tingkat Kebisingan
Untuk mempermudah penentuan nilai kebisingan, maka ada metode yang digunakan
dengan menggunakan sekala level atau tingkat kebisingan suara dalam satuan decibel
(dB) yang dibagi menjadi dua kategori yakni sound pressure level dan sound power
level.
a. Sound Power Level
Sound power level dapat di definisikan sebagai
24
Universitas Sumatera Utara
Lw = 10 log
(dB)
(2.17)
Dimana :
W
= Sound power
Wreff = Sound power referensi dengan standar 10-12 watt
b. Sound Pressure Level (SPL)
Hampir setiap pemikiran umum mendefenisikan kata decibel (dB) dengan
mengaitkan terhadap sound pressure level. Hal seperti ini telah menjadi suatu
kesimpulan tersendiri bahwa apabila berbicara tentang skala decibel berbarti
merupakan suatu hasil perhitungan dari sound pressure level.
Secara matematis sound pressure level dapat di rumuskan sebagaiberikut:
SPL = Lp = 10 log
= 20 log
(2.18)
Dimana :
P
= Tekanan yang terjadi (P rms ) untuk aliran fluida
Preff = Tekanan referensi yang distandarisasi untuk propagasi pada air borne = 2 x
10-5 N/m2 = 20 µPa
25
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Contoh SPL Berdasarkan Sumbernya
(Sumber: http://www.sengpielaudio.com/TableOfSoundPressureLevels.htm)
2.4.9 Prosedur Dasar Mengendalikan Kebisingan
Untuk
menentukan
perlakuan
pengendalian
kebisingan
yang
tepat
untuk
permasalahan kebisingan pada propeller terdapat beberapa langkah yang harus
diikuti, yaitu:
1. Pengukuran sumber kebisingan.
Pengukuran dilakukan secara akurat dan tepat untuk mengidentifikasi distribusi
kebisingan yang terjadi. Setelah itu control kebisingan yang tepat dapat diukur pada
setiap sumber yang memungkinkan.
2. Penentuan sasaran penurunan kebisingan
Apabila terdapat beberapa sumber kebisingan maka total output kebisingan melebihin
1 sumber. Pada saat pengaturan sasaran desain kebisingan harus dipertimbangkan
26
Universitas Sumatera Utara
tingkat pengurangan kebisingan dari masing-masing sumber sehingga sasaran desain
dapat tercapai.
3. Penjelasan kebutuhan penurunan kebisingan
Kebutuhan penurunan kebisingan sangat diperlukan karena terdapat perbedaan
kelebihan kebisingan terhadap sasaran desain penurunan kebisingan.
4. Aplikasi control kebisingan.
Pemilihan perlakuan penurunan kebisingan untuk membatasi radiasi, transmisi, dan
kebisingan yang dibangkitkan pada beberapa sumber yang diidentifikasi dan dihitung
berdasarkan langkah 1. Semua perlakuan harus dipilih sehingga efek keseluruhan
dapat dikembangkan menjadi tingkat sasaran desain penurunan kebisingan seperti
yang dijelaskan pada langkah 2, dalam kondisi biaya yang sedikit, tanpa interferensi
dari operator, perawatan, dan tingkat keamanan.
2.5 Material Paduan Aluminium – Magnesium
Aluminium banyak dipakai dengan paduan unsur lain, sebab tidak kehilangan sifat
ringan dan sifat-sifat mekanisnya, serta mampu cornya diperbaiki dengan menambah
unsur-unsur lain. Unsur-unsur paduan yang ditambahkan pada aluminium selain
dapat menambah kekuatan mekaniknya juga dapat memberikan sifat-sifat baik
lainnya seperti ketahanan korosi dan ketahanan aus. Keberadaan magnesium hingga
15,35% dapat menurunkan titik lebur logam paduan yang cukup drastis, dari 660oC
hingga 450oC. Namun, hal ini tidak menjadikan aluminium paduan dapat ditempa
menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan terjadi pada suhu di atas 60oC.
Keberadaan magnesium juga menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik
pada temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami
failure pada temperatur tersebut.
Gambar diagram fasa Al-Mg dibawah memperlihatkan penambahan Mg hingga
komposisi 35.0% Mg akan cenderung menurunkan temperatur cair dari paduan
aluminium. Penambahan Mg pada aluminium untuk fasa biner akan menghasilkan
berbagai fasa seperti Al (0-17.1% Mg), Al2Mg2 (36.1 – 37.8% Mg), Al12Mg17 (42-
27
Universitas Sumatera Utara
58%Mg), Mg (87-100%Mg). Unsur Mg pada paduan aluminium alloy type 6063
dapat
memperbaiki
sifat
mekanis
hinggan
kisaran
0.451-0.651%
(
Omotoyinbo,2010).
Gambar 2.14. Digram phasa Al-Mg, Temperatur (°C) Vs % Mg
Sumber: (http://www.aluminiumlearning.com)
Aluminium alloy yang terdiri dari paduan utama Si dan Mg pada perbandingan
tertentu akan terbentuk magnesium silica, yang akan membuat aluminium jenis ini
mampu untuk dilakukan heat treatment, ketangguhan akan berkurang jika
dibandingkan dengan paduan Aluminium Cu dan Zn. Silikon memiliki sifat yang
getas dan dapat dengan mudah mengalami crack, seperti fatik terjadi didalam Alloy
Al-Si terutama dengan pengintian dan pertumbuhan microcrack yang terdapat pada
sekeliling fasa magnesium atau di dalam matriks aluminium (Ye.H, 2002).
2.6 Spesifikasi Pesawat Tanpa Awak
Langkah pertama dari analisa ini adalah input data. Data data yang dibutuhkan
berkaitan dengan pesawat tanpa awak diperoleh dari berbagai sumber.
KEMAMPUAN
Tipe/konfigurasi
:
Shoulder wing/tailless pusher
:
Surveilance & Reconnaisance
SPESIFIKASI
Missi
28
Universitas Sumatera Utara
Crew
:
None (otonomous)
Structure
:
Fiberglass
Bobot kosong
:
8,5 kg (maks)
Berat maks lepas landas
:
20 kg (maks)
Kecepatan
:
55 knot (min) (101,86 km/h)
Daya tahan/waktu jelajah
:
1 jam
Jarak tempuh
:
100 km (maks)
Ketinggian
:
7.000 kaki (2133 m)
Mesin
:
Motor bakar dua langkah
Bahan bakar
:
Metanol
Rentang sayap
:
2.838,3 mm
Total panjang
:
1.078,1 mm
Tinggi
:
390 mm
DIMENSI
PROPELLER
Diameter of the circle swept :
20 inch (508 mm)
Material
:
Aluminium Alloys (Al-Mg)
Number of blade
:
2
29
Universitas Sumatera Utara