Upload
ginas-septian-nurfakhri
View
40
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
BAB 2
KARAKTERISTIK DESAIN PESAWAT
1.1 DASAR KARAKTERISTIK PESAWAT
Dalam mendesain bandara udara, data spesifikasi dan karakteristik
pesawat terbang mutlak diperlukan. Hal ini dikarenakan spesifikasi dan
karakteristik pesawat terbang tersebut menentukan ukuran dan spesifikasi
dari lapangan terbang itu sendiri. Berikut adalah karakteristik pesawat terbang
khususnya untuk Boeing 777-300ER.
1.1.1 Jenis Penggerak (Type Propulsion)
Type Propulsion terbagi atas lima adalah Piston Engine, Turbo Jet,
Turbo Pan/ Turbo Prop, Ram Jet, Rocket
1.1.2 Ukuran Pesawat (Size)
a. Wing Span (jarak atau bentang sayap)
Digunakan untuk menentukan lebar taxiway, jarak antar taxiway, besar
apron, besar hanggar.
b. Length (panjang badan pesawat)
Digunakan untuk menentukan pelebaran taxiway (tikungan), lebar exit R/
W, T/W, besar apron dan hanggar.
3
c. Hight (tinggi pesawat)
Digunakan untuk menentukan tinggi pintu hanggar, instalasi dalam
hanggar.
d. Wheel/ Gear Tread (jarak antar roda utama)
Digunakan untuk menentukan radius putar pesawat.
e. Wheel Base (jarak antar roda utama dan depan)
Digunakan untuk menentukan radius exit T/W
f. Tail Widht (lebar sayap belakang)
g. Digunakan untuk menentukan luas apron.
1.1.3 Kecepatan Pesawat
a. Kecepatan pesawat dikenal dengan kecepatan di darat dan di udara.
b. Ground speed (kecapatan relativ terhadap daratan).
c. True air speed (kecepatan relativ terhadap terhadap media udara).
d. Indicated air speed (kecepatan pesawat yang terbuka pada panel di
cockpit harus lebih kecil V stall).
e. Kita mengenal satuan MACH kecepatan suara.
1.1.4 Kapasitas Pesawat
a. Ruang yang tersedia dalam pesawat untuk penumpang, bagasi, cargo dan
bahan bakar yang terangkut.
4
b. Menentukan fasilitas yang disiapkan di Bandara (terminal,cargo, bahan
bakar, parkir).
1.1.5 Berat dan Konfigurasi Roda Pesawat
a. Berat Pesawat
1. Operating Weight Empty (bobot kosong operasi), bobot dasar
pesawat termasuk cre, tidak termasuk bahan bakar dan muatan.
2. Pay Load (muatan), beban yang menghasilkan pendapatan
penumpang, bagasi, cargo, mail.
3. Zero Fuel Weight (bobot bahan bakar kosong), bobot maksimum
tanpa bahan bakar (bahan bakart rip dan bahan bakar cadangan).
4. Maximum Structural Take off Weight (beban maksimum saat tinggal
landas).
5. Maximum Structural Landing Weight (beban maksimum struktur
saat mendarat), pada main gear (roda beban pesawat) sebagai
acuan perencanaan, dimana berat pesawat menumpu pada landasan
selamalanding.
Gambar 2.1 Diagram Hubungan Antara Komponen-komponen Berat Pesawat
5
Sumber: http://www.sttmandalabdg.ac.id
b. Konfigurasi Pesawat
Konfigurasi pesawat dapat dipengaruhi oleh jumlah dan susunan dari
roda pesawat terbang seperti gambar berikut.
Gambar 2.2 Konfigurasi Roda PesawatSumber: Boeing Commercial Airplanes
Tabel 2.1 Beban Pesawat Saat Pengoperasian
Komponen
Pesawat
Berat
DasarCrew Gear
Bahan Bakar
Muatan Man. T.O Trav. Ld. Res.
OWE + + + - - - - - -
Payload - - - + - - - - -
Max. Payload - - - + max. - - - - -
ZFW + + + + max. - - - - -
MRW + + + + + + + + +
MTOW + + + + - + + + +
MLW + + + + - - - + +
Sumber: Sartono, 1992
Catatan : Tanda (+) = diperhitungkan, Tanda (-) = tidak diperhitungkan.
6
Man = Manuver (gerakan), T.o = Take off (tinggal landas), Trav =
Travelling (perjalanan), Ld = Landing (mendarat), Res = Reserve
(cadangan).
1.2 KARAKTERITIK PESAWAT BOEING 777-300ER
Boeing 777-300ER adalah pesawat terbang buatan Boeing Commercial
Airplanes yang berbadan lebar dan memiliki mesin jet kembar. Pesawat ini
difungsikan sebagai alat transportasi komersil jarak jauh. Pesawat ini dapat
menampung antara 305-550 penumpang dan memiliki daya jelajah 10.400 –
16.400 km. Penerbangan pertama pesawat ini dilakukan pada tahun 1994.
Ciri unik dari jenis pesawat ini adalah enam roda pendaratan di tiap roda
pendaratan utama, fuselage yang bundar sempurna, dan tailcone belakang yang
menyerupai mata pisau.
Boeing 777 dibuat untuk menjadi pengganti Boeing 747. Pesawat ini
diharapkan lebih efisien dibandingkan dengan pendahulunya. Oleh karena itu
mesin jet pada pesawat ini adalah pesawat bermesin ganda (bijet) terbesar di
dunia. Dari semua seri Boeing 777, seri Boeing 777-300-ER adalah yang terbesar.
Sedangkan daya jelajah yang paling jauh untuk jenis ini adalah Boeing 777-
200LR.
Pengguna terbanyak pesawat jenis ini adalah maskapai asal Uni Emirat
Arab, Fly Emirates. Indonesia dengan maskapai Garuda Indonesia Airways-nya
juga menggunakan pesawat jenis ini untuk penerbangan internasional, yaitu jenis
Boeing 777-300ER.
7
Tabel 2.2 Klasifikasi Airport, Disain Group dan Jenis Pesawat Boeing 767-300ER
Tabel 2.3 Boeing 777-300ER Description
Sumber: Boeing Commercial Airplanes
8
AEROPLANE TYPE
BOEING
REFF CODE
AEROPLANE CHARACTERISTICS
Runway (m)
WINGSPAN (m)
Max Tail Height
(m)
LENGTH (m)
MTW (kg)
MLW (kg)
B777-300ER 4D 3260 64,8 18,7 73,9 351535 251290
NO. Charactersitic EXPLANATION1 Max Design Taxi Wight 352442 kg
2 Max Design TO Weight 351535 kg
3 Max Design Landing Weight 251590 kg
4 Max Design Zero Fuel Weigth 237683 kg
5 Operating Empty Weight 167829 kg
6 Max Structural Payload 69853 kg7 Typical seating capacity 2 class : 339 seats (6)
3 class : 370 seats (7)
8 Max Cargo (lower deck) 213,8 m3
9 Usable Fuel 181283 litre (145538 kg)
Sumber : Boeing Commercial Airplanes
9
Gambar 2.3 General DimensionsSumber: Boeing Commercial Airplanes
Gambar 2.4 Ground ClearanceSumber: Boeing Commercial Airplanes
Tabel 2.5 Ground Clearances Model Boeing 777-300ER
BAGIANMINIMUM MAXIMUM
FEET - INCHES METERS FEET - INCHES METERS
A 27 - 5 8,36 28 - 7 8,70
B 15 - 5 4,69 16 - 7 5,06
C 9 - 2 2,79 10 - 2 3,11
D 15 - 11 4,85 16 - 10 5,11
E 2 - 4 0,70 2 - 10 0.88
F 16 - 10 5,14 17 - 5 5,30
G 10 - 6 3,19 11 - 9 3,58
H 11 - 2 3,40 11 - 10 3,61
J 17 - 5 5,31 18 - 1 5,52
K 60 - 8 18,48 61 - 6 18,75
L 23 - 6 7,16 24 - 7 7,49
M 26 - 2 8,06 27 - 5 8,34
10
Gambar 2.5 Interior Boeing 777-300ER dengan Konfigurasi 3 class seatsSumber: Boeing Commercial Airplanes
11
Sumber : Boeing Commercial Airplanes
Gambar 2.5 Pesawat Boeing 767-300ER Garuda Indonesia AirwaysSumber: http://www.loveindonesia.com/images/partner_news/11/107451
1.2.1 Aeroplane Reference Field Length (ARFL)
Aero Reference Field Length (ARFL) adalah jarak minimum yang
dibutuhkan sebuah pesawat untuk lepas landas pada kondisi pesawat dengan
beban maksimum, kondisi atmosfer standar, keadaan tanpa angina bertiup,
landasan dengan kemiringan 0. Tiap jenis pesawat pada dasarnya memiliki jarak
lepas landas yang berbeda-beda. Hal yang harus diperhatikan dalam merancang
landasan pacu tentunya harus memperhatikan jarak aman yang dibutuhkan
pesawat untuk lepas landas.
12
Gambar 2.6 Aeroplane Reference Field LengthSumber : answers, 2009
Jadi didalam perencanaan persyaratan-persyaratan tersebut harus dipenuhi
dengan melakukan koreksi akibat pengaruh dari keadaan lokal. Adapun uraian
dari faktor koreksi tersebut adalah sebagai berikut:
1. Koreksi terhadap elevasi.
Menurut ICAO bahwa panjang runway bertambah sebesar 7% setiap
kenaikan 300 m (1000 ft) dihitung dari ketinggian di atas permukaan laut.
Maka rumusnya adalah:
Fe = 1 + 0.07
13
dimana:
Fe = faktor koreksi elevasi
h = elevasi di atas permukaan laut (m)
2. Koreksi terhadap temperatur
Pada temperatur yang tinggi dibutuhkan runway yang lebih panjang sebab
temperatur tinggi akan menyebabkan density udara yang rendah. Sebagai
temperatur standar adalah 15 oC. Menurut ICAO panjang runway harus
dikoreksi terhadap temperatur sebesar 1% untuk setiap kenaikan 1 oC.
Sedangkan untuk setiap kenaikan 1000 m dari permukaaan laut rata – rata
temperatur turun 6.5 oC.
Dengan dasar ini ICAO menetapkan hitungan koreksi temperatur dengan
rumus:
Ft = 1 + 0.01 (T –(15 – 0.0065h))
dimana:
Ft = faktor koreksi temperatur
T = temperatur dibandara, oC
3. Koreksi kemiringan runway
Faktor koreksi kemiringan runway dapat dihitung dengan persamaan
berikut:
Fs = 1 + 0.1 S
14
dimana:
Fs = faktor koreksi kemiringan
S = kemiringan runway, %
4. Koreksi angin permukaan (surface wind)
Panjang runway yang diperlukan lebih pendek bila bertiup angin haluan
(head wind) dan sebaliknya bila bertiup angin buritan (tail wind) maka
runway yang diperlukan lebih panjang. Angin haluan maksimum yang
diizinkan bertiup dengan kekuatan 10 knots, dan menurut Basuki (1990)
kekuatan maksimum angin buritan yang diperhitungkan adalah 5 knots.
Tabel 2.6 memberikan perkiraan pengaruh angin terhadap panjang runway.
Tabel 2.6 Pengaruh Angin Permukaan Terhadap Panjang Runway
KEKUATAN ANGINPERSENTASE PERTAMBAHAN/
PENGURANGAN RUNWAY TANPA ANGIN
+ 5 – 3+10 – 5– 5 +7
Sumber : Ir. Heru Basuki, 1986
5. Kondisi permukaan runway
Untuk kondisi permukaan runway hal sangat dihindari adalah adanya
genangan tipis air (standing water) karena membahayakan operasi
15
pesawat. Genangan air mengakibatkan permukaan yang sangat licin bagi
roda pesawat yang membuat daya pengereman menjadi jelek dan yang
paling berbahaya lagi adalah terhadap kemampuan kecepatan pesawat
untuk lepas landas. Menurut hasil penelitian NASA dan FAA tinggi
maksimum genangan air adalah 1.27 cm. Oleh karena itu drainase bandara
harus baik untuk membuang air permukaan secepat mungkin.
Jadi panjang runway minimum dengan metoda ARFL dihitung dengan
persamaan berikut:
ARFL =
0etsLrF x F x F
dimana:
Lro : Panjang runway rencana, m
Ft : faktor koreksi temperatur
Fe : faktor koreksi elevasi
Fs : faktor koreksi kemiringan
1.2.2 Wing Span
Wing Span adalah lebar bentang sayap utama pesawat dari ujung paling
kanan sampai ujung yang paling kiri. Fungsinya dalam perencanaan aerodrome
adalah untuk menentukan daerah bebas di kiri dan kanan lintasan. Selain itu,
wing span juga berfungsi dalam perencanaan taxiway. Untuk setiap jenis peswat
terbang panjang wing span ini berbeda – beda.
16
1.2.3 Aerodrome Reference Code
Setelah panjang runway menurut ARFL diketahui dikontrol lagi dengan
Aerodrome Reference Code (ARC) dengan tujuan untuk mempermudah
membaca hubungan antara beberapa spesifikasi pesawat terbang dengan
berbagai karakteristik bandara. ARC menyediakan suatu metode sederhana
untuk menghubungkan beberapa spesifikasi yang mengacu pada karakteristik
aerodrome, sehingga didapatkan sejumlah fasilitas aerodrome.
Yang dimaksud dengan fasilitas disini adalah seperti panjang lintasan,
lebar lintasan, ukuran taxiway dan fasilitas lain yang dibutuhkan. Kode
ini dibentuk dari dua buah elemen yang berhubungan dengan karakteristik
performansi dan dimensi pesawat terbang. Elemen I adalah kode angka yang
berbasis pada Aeroplane Reference Field Lenght (ARFL) dan elemen II adalah
kode huruf yang berbasis pada Wing Span (WS) dan Outher Main Gear Wheel
Span (OMG). Kode huruf atau angka dalam pesawat yang terpilih untuk tujuan
desain akan berhubungan dengan karakteristik kritis pesawat terbang untuk
pembangunan fasilitas penunjang. Saat mengaplikasikan spesifikasi tertentu
dalam annex 14, pertama kali pesawat tersebut akan diidentifikasi baru kemudian
dicarikan kedua kode elemennya. Tabel 2.7 digunakan untuk menentukan
Aerodrome Reference Code.
Tabel 2.7
Aerodrome Reference Code (ARC)
KODE ELEMEN I KODE ELEMEN II
17
KodeAngka
Aeroplane Reference Field Length (ARFL)
KodeHuruf Wing Span Outher Main
Gear Wheel Span
1 x < 800 m A x < 15 m x < 4,5 m
2 800 m ≤ x < 1.200 m B 15 m ≤ x < 24 m 4,5 m ≤ x < 6 m
3 1.200 m ≤ x < 1.800 m C 24 m ≤ x < 36 m 6 m ≤ x < 9 m
4 ≥ 1.800 m D 36 m ≤ x < 52 m 9 m ≤ x < 14 m
E 52 m ≤ x < 60m 9 m ≤ x < 14 m
Kode angka elemen pertama dapat ditentukan dari tabel di atas. Pada
kolom pertama pilihlah kode angka yang sesuai dengan nilai terbesar ARFL dari
pesawat yang dibuatkan landasan (runway), untuk pesawat Boeing 767-300ER
dengan nilai ARFL 2743 m, maka kode angka yang sesuai adalah 4.
Kode huruf untuk elemen kedua juga dapat ditentukan dari tabel di
atas. Pada kolom ketiga pilihlah kode huruf yang sesuai dengan wing span
(WS) terbesar atau outher main gear wheel span (OMG) terbesar pesawat yang
menggunakan runway tersebut. Untuk pesawat Boeing 767-300ER dengan wing
span 47,6 m dari tabel 2.2 (kolom ke empat) dipilih untuk wing span terbesar
kode hurufnya adalah “D”, sedangkan berdasarkan outher main gear wheel span
(OMG) dengan panjang m dari tabel di atas (kolom ke lima) kode hurufnya adalah
“E”.
1.2.4 Length
18
Sumber : Ir. Heru Basuki, 1986
Tinggi dan panjang pesawat sehingga diketahui luas hanggar yang
diperlukan untuk penyimpanan pesawat dan apron.
1.2.5 Wheel Base
Jarak antar roda berguna dalam merencanakan tikungan, sehingga tidak
keluar dari perkerasan.
1.2.6 Outer Main Gear Wheel Span
Jarak antara roda utama sebelah kanan dan roda utama sebelah kiri. Dalam
perencanaan aerodrome data ini berguna dalam perencanaan lebar lintasan. Dari
tabel 2.2 untuk pesawat Boeing 767-300ER Outher Main Gear Wheel Span
pesawat ini adalah 10,8 m.
Lebar lintasan pacu dipresentasikan dalam persamaan berikut ini:
WR = TM + 2C, dimana
WR = lebar landasan pacu
TM = Outher Main Gear
C = Lebar daerah bebas halangan (Clearance) antara roda utama
paling luar dengan ujung pinggir landasan.
19