MenghitungDistribusiTekananUdaraDanGayaHambat(Drag) KepalaPesawatBoeing777Ǧ200 DjokoPoernomo1,SatwikoSidopekso2,TriSusilo3. ͳǡʹǡ ǤͳͲǡͳ͵ʹʹͲ ǣͳ̷Ǥ Ǥ ͵ Abstrak Pesawatterbangakanmengalamibeberapagayaakibatadanyadistribusitekananudarayangterjadi disekitarpesawat.Salahsatugayayangbekerjaadalahgayahambat(drag).Distribusitekananudara tidak hanya dipengaruhi oleh bentuk dari benda tetapi dipengaruhi sudut serang yang terbentuk antara aliran udara dengan bnda dan juga kecepatan aliran udara. Dengan menggunakan terowongan angin Suryadarma Low Speed Tunnel WTǦ400, dilakukan pengujian terhadap kepala pesawat Boeing 777Ǧ200 terhadap perubahan sudut serang dan kecepatan aliran. Sebagai perbandingandilakukanpulapengujianterhadapduabendayangberbeda. KataKunci:DistribusiTekananUdara,GayaHambat. PENDAHULUAN Ǥ ǡ Ǥ Ǧ Ǥ ǡ Ǧ Ǥ ǡ Ǧ ȋȌȋȌǤ Ǥ Ǧ drag ȋȌǤ Ǥ ȋ Ȍǡ Ǥ Ǥ ǦʹͲͲ Ǥ LANDASANTEORI Aerodinamika ȋȌǡ ǡ Menghitung Distribusi Tekanan Udara Dan Gaya Hambat (drag) Kepala Pesawat Boeing 777-200 135 ȋviscid flowȌ Ǧ ȋinviscid flowȌǡ ȋȌǡ ǡ ȋcompressibleflowȌ Ǧ ȋincompressibleflowȌǤ ǣ w wU w U u U v 0 wt wx wy ǡ invicid incompresible, ǣ & .V 0 ȋȌ Bernoulliǡ ǡ p 1 U V 2 konstan 2 ǡ ǣ p ps C p 1 2 U sQ s2 ǣ D C D D qf S ³ ( p p f ) cos Tds METODOLOGIPENELITIAN ȋwind tunnelȌ Suryadarma Low Speed Tunnel (SLST WTǦ400) 136 ǡ nose ǦʹͲͲǤ Ǧǡ ȋȌǤ ȋȌ ǣ Cp h1 h h1 h2 ȋȌ Ǧ Ǥ ǡ Ǥ Ǧ Ǥ ȋfinitedifferencemethodȌǤ ǡ ǣ d2 f 1 | 2 ^ f x h f x h 2 f x ` dx 2 h Ǥ f x, y Ǧ SPEKTRA, Volume 10 Nomor 2 Desember 2010 α α ȋǡαͳǡʹǡ͵ǡǥȌ 1 ^I i 1, j Ii 1, j Ii , j 1 Ii , j 1 4Ii , j ` 0 h ߶ǡ αȋǡȌǤ Ǥ 2 ȋ Ȍ ͶǤͳǤ Ii , j 1 ȋȌǤǦͻͲǡȋȌǤͲͲ ȋ ȌǤͻͲ I i 1, j Ii, j I ͲͲǡ i 1, j Ii , j 1 Ǥ ǦͻͲ ͻͲǡ Ii 1, j Ii 1, j Ii , j 1 Ii , j 1 Ii , j 4 Ǥ ǦͻͲ HASILPENELITIAN DistribusiTekananUdara Ǥ ͻͲǡ ʹͲͳ ǣ Ǥ nose ǣ ȋȌ ȋȌ ȋȌ ȋȌ Menghitung Distribusi Tekanan Udara Dan Gaya Hambat (drag) Kepala Pesawat Boeing 777-200 137 ȋ Ȍ ͶǤʹǤ Nose ȋȌǤǦͻͲǡȋȌǤͲͲȋ ȌǤͻͲ ͲͲ Ǥ ǦͻͲǡ Ǥ Ǥ ͻͲ Ǥ Ǧ ʹͲͲǣ ȋ Ȍ ͶǤ͵Ǥ ǦʹͲͲ ȋȌǤ ǦͻͲǡ ȋȌǤͲͲȋ ȌǤͻͲǤ ͲͲ Ǥ ǡ Ǧ Ǥ Ǥ ǦͻͲǡ Ǥ ͻͲ Ǥ GayaHambat 138 ȋȌ ȋȌ Ǧ Ǧǣ SPEKTRA, Volume 10 Nomor 2 Desember 2010 ͳͲ ʹͳͲ ǡ Ǥ ȋȌ ͳ͵ ͳͺͷ ʹͲͳ Ǧͻ ͲǤͲͲ͵͵Ͳ ͲǤͲͲ͵ͳͶ ͲǤͲͲͶͶͷͶ Ǧ ͲǤͲͲ͵ʹͷͳ ͲǤͲͲ͵ͷ ͲǤͲͲͶͷ Ǧͷ ͲǤͲͲ͵ʹʹ ͲǤͲͲ͵ͺʹͶ ͲǤͲͲͶͷ͵ Ǧ͵ ͲǤͲͲ͵ʹͳͷ ͲǤͲͲ͵ͺͺ ͲǤͲͲͶͷʹ Ͳ ͲǤͲͲ͵ʹͶ ͲǤͲͲ͵ͺͻͶ ͲǤͲͲͶͷͶ ͵ ͲǤͲͲ͵ʹʹͻ ͲǤͲͲ͵ͺͺʹ ͲǤͲͲͶͷͲ͵ ͷ ͲǤͲͲ͵ʹͶͳ ͲǤͲͲ͵ͺͷ ͲǤͲͲͶͶ͵ ͲǤͲͲ͵ʹͶ͵ ͲǤͲͲ͵ͺ ͲǤͲͲͶͶͺ ͻ ͲǤͲͲ͵ʹͳͶ ͲǤͲͲ͵ͺ ͲǤͲͲͶͶͺ ͳͳ ͲǤͲͲ͵ʹ͵ͷ ͲǤͲͲ͵ͺ͵ ͲǤͲͲͶͶͺ ͳ͵ ͲǤͲͲ͵ʹʹ ͲǤͲͲ͵ͺͳ ͲǤͲͲͶͶͺͷ ͳͷ ͲǤͲͲ͵ʹʹ ͲǤͲͲ͵ͷ ͲǤͲͲͶͶͺ ͳ ͲǤͲͲ͵ʹ͵ͳ ͲǤͲͲ͵Ͳʹ ͲǤͲͲͶ͵ͺͷ ͳͻ ͲǤͲͲ͵ʹͲͳ ͲǤͲͲ͵ͳͺ ͲǤͲͲͶ͵ͳ ʹͳ ͲǤͲͲ͵ʹͳ ͲǤͲͲ͵ͷ͵ͳ ͲǤͲͲͶͳ ͶǤͳǤ Ǥ Silinder 0.005 0.0045 ȋȌ ͳ͵ ͳͺͷ ʹͲͳ Ǧͻ ͲǤͲͲͳͳ͵ ͲǤͲͲͳͶͷ ͲǤͲͲͳͻͻ Ǧ ͲǤͲͲͳͳͶ ͲǤͲͲͳͷ͵ͳ ͲǤͲͲͳͺͷ Ǧͷ ͲǤͲͲͳͳͻͺ ͲǤͲͲͳͲʹ ͲǤͲͲͳͺͶͷ Ǧ͵ ͲǤͲͲͳʹʹʹ ͲǤͲͲͳ ͲǤͲͲͳͺͷͷ Ͳ ͲǤͲͲͳʹͶͶ ͲǤͲͲͳͺʹ ͲǤͲͲͳͻ ͵ ͲǤͲͲͳʹͶͻ ͲǤͲͲͳͷ ͲǤͲͲͳͺͺͺ ͷ ͲǤͲͲͳʹͶ ͲǤͲͲͳͲ͵ ͲǤͲͲͳͻͲͶ ͲǤͲͲͳʹʹ ͲǤͲͲͳͷʹͺ ͲǤͲͲͳͻͲ ͻ ͲǤͲͲͳʹͶ ͲǤͲͲͳͶͷͳ ͲǤͲͲͳͻͳͶ ͳͳ ͲǤͲͲͳʹ ͲǤͲͲͳͶͳʹ ͲǤͲͲͳͺͻ ͳ͵ ͲǤͲͲͳʹͳ ͲǤͲͲͳͶ ͲǤͲͲͳͺͺͶ ͳͷ ͲǤͲͲͳʹͻ͵ ͲǤͲͲͳͶͲ͵ ͲǤͲͲͳͺͻͺ ͶǤʹǤ Nose Ǥ 0.004 0.0035 G a y a H a m b a t (N ) 0.003 0.0025 NOSE 0.0025 0.002 0.0015 0.002 G a y a H a m b a t (N ) 0.001 0.0005 0 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 Sudut Serang 0.0015 0.001 0.0005 RPM1663 RPM1865 RPM2016 ͶǤͶǤ Ǥ ͶǤͶ Ǥ Ǥ 0 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 Sudut Serang RPM1663 RPM1865 RPM2016 ͶǤͷǤ NoseǤ ͳͺͷ ǡ ͲͲ Ǥ Menghitung Distribusi Tekanan Udara Dan Gaya Hambat (drag) Kepala Pesawat Boeing 777-200 139 ȋȌ ͳ͵ ͳͺͷ ʹͲͳ Ǧͻ ͲǤͲͲͳ͵ͳͳ ͲǤͲͲͳͳͻ ͲǤͲͲͳͻ Ǧ ͲǤͲͲͳʹͻ ͲǤͲͲͳͷ ͲǤͲͲʹͲʹͷ Ǧͷ ͲǤͲͲͳʹͷ ͲǤͲͲͳͻ͵ ͲǤͲͲͳͻͻ Ǧ͵ ͲǤͲͲͳʹͷ ͲǤͲͲͳͺ ͲǤͲͲͳͻͺͺ Ͳ ͲǤͲͲͳʹͷ ͲǤͲͲͳ͵ ͲǤͲͲͳͻ͵ ͵ ͲǤͲͲͳʹ͵Ͷ ͲǤͲͲͳͳ ͲǤͲͲͳͻͳͻ ͷ ͲǤͲͲͳʹͶͳ ͲǤͲͲͳʹͻ ͲǤͲͲͳͻͲ ͲǤͲͲͳʹͷͶ ͲǤͲͲͳͷʹ ͲǤͲͲͳͻͲ ͻ ͲǤͲͲͳʹͷͳ ͲǤͲͲͳͷͶ ͲǤͲͲͳͻͲͶ ͳͳ ͲǤͲͲͳʹͺͳ ͲǤͲͲͳͶ ͲǤͲͲͳͻͷ ͳ͵ ͲǤͲͲͳ͵ͺ ͲǤͲͲͳͶ ͲǤͲͲʹͲͳ ͳͷ ͲǤͲͲͳͶͻ ͲǤͲͲͳͻͳ ͲǤͲͲʹͳͶ͵ ͳ ͲǤͲͲͳͲͳ ͲǤͲͲͳͻʹͺ ͲǤͲͲʹ͵Ͳͻ ͳͻ ͲǤͲͲͳ͵ ͲǤͲͲͳͻͻʹ ͲǤͲͲʹͶͻͳ ʹͳ ͲǤͲͲͳͺ͵ͺ ͲǤͲͲʹ͵͵ͻ ͲǤͲͲʹ ǣ RPM1663 0.0035 0.003 Gaya Hambat(N) 0.0025 0.002 0.0015 0.001 0.0005 0 -20 -10 0 10 20 30 Sudut Serang Kepala Nose Silinder ȋȌ RPM1865 0.0045 0.004 Gaya Hambat (N) ͶǤ͵Ǥ Ǧ ʹͲͲ Ǥ 0.0035 0.003 0.0025 0.002 0.0015 0.001 0.0005 0 Kepala Pesawat Boeing 777-200 -15 -10 0 -5 5 10 15 20 25 Su dut Serang 0.003 Kepala G a y a H a m b a t (N ) 0.0025 0.002 0.0015 0.001 Nose Silinder ȋȌ RPM2016 0.005 0.0005 0.0045 0.004 0 -10 -5 0 5 10 15 20 25 0.0035 G aya Ham b at (N) -15 Sudut Serang RPM1663 RPM1865 RPM2016 ͶǤǤ ǡ ǡ Ǥ Ǥ 140 0.003 0.0025 0.002 0.0015 0.001 0.0005 0 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 Sudut Serang Kepala ȋ Ȍ Nose Silinder ͶǤǤ Ǧ ǣ ȋȌ ͳ͵ ǡȋȌͳͺͷȋ ȌʹͲͳ Ǥ SPEKTRA, Volume 10 Nomor 2 Desember 2010 Ǥ Ǥ nose Ǥ KESIMPULAN ǡ ȋdragȌ ǡ ǣ ͳǤ ȋdrag) Ǥ ǡ Ǧ Ǥ ͲǤͲͲ͵͵Ȃ ͲǤͲͲͶͳǡ nose ͲǤͲͲͳͳ Ȃ ͲǤͲͲͳͺ ǡ ǦʹͲͲ ͲǤͲͲͳ͵ȂͲǤͲͲʹǤ ʹǤ ǡ ȋdragȌǤ ͵Ǥ ȋdragȌ Ǥ ͶǤ ǡ Ǥ DAFTARPUSTAKA ȏͳȐǤ ǡ Ǥ ͳͻͻͳǤ FundamentalsofAerodynamics. ǤǡǣʹǤ ȏʹȐǤ ǡ ǤͳͻͻͳǤ Computational Fluid Dynamics. ǤǡǣͷͶǤ ȏ͵ȐǤ ǡ Ǥ Ǥ Ƭ ǡ ǤǤ ͳͻͺͻǤ Aerodynamics For Engineers. Ǧ ǡ ǣ ͷ ȏͶȐǤ ǡ Ǥ Ǥͳͻͻ͵Ǥ Mechanics of FluidsǤ Ǥǡ ǣͶͷͶǤ ȏͷȐǤ ǡǤǤƬǤ Ǥ Ǥͳͻͺ͵Ǥ Engineering Fluid Mechanics. ƬǤǣͳͺǤ ȏȐǤ ǡ Ǥ ͳͻͷǤ FluidǦ Dynamic Drag. Ƭ ǡ Ǥǡ ǣͷͺǤ ȏȐǤ ǡ Ǥ ͳͻͻʹǤ Numerical Methods. Ǥ ǣͶǤ ȏͺȐǤ ǡ Ǥ ͳͻͻǤ Aerodynamics, Aeronautics, And FlightMecanics.Ƭ ǡǣͷʹǡͷͲǦͷͳ ȏͻȐǤ Ǥ ʹͲͲʹǤ Incompressible Flow Around A Cylinder and A Wing Section. ǣȀȀǤǤǤȀ Ȁ Ȁ͵ǡ ʹ ʹͲͲǤ Menghitung Distribusi Tekanan Udara Dan Gaya Hambat (drag) Kepala Pesawat Boeing 777-200 141