Jurnal Teknologi Kedirgantaraan.
Vol.
5 No.
Januari 2020.
P-ISSN 2528-2778.
E-ISSN 2684-9704 DOI : https://doi.
org/10.
35894/jtk.
ANALISIS PENGARUH WINGLET PADA SAYAP PESAWAT
CESSNA 172 MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK XFLR5
Fauzan Taufik Hidayat .
Bismil Rabeta*.
Freddy Fransiscus Prodi Teknik Penerbangan.
Fakultas Teknologi Kedirgantaraan.
Universitas Dirgantara Marsekal Suryadarma *Corresponding Author : bismilrabeta@yahoo.
Abstrak.
Inovasi pada sayap pesawat terbang terus dikembangkan guna memperoleh efisiensi sayap yang lebih baik.
Terutama untuk mengoptimalisasi bentuk sayap dan mengurangi induce drag pada pesawat dengan memasang sebuah alat yang dinamakan dengan Winglet.
Pada penelitian ini dilakukan studi untuk mengetahui pengaruh winglet jika ditambahkan pada sayap pesawat Cessna 172.
Winglet berfungsi untuk meningkatkan efisiensi pada sayap sehingga dapat mengurangi induce drag dan meningkatkan rasio perbandingan antara koefisien lift terhadap koefisien drag.
Objek yang akan diuji merupakan modifikasi sayap pesawat Cessna 172 yang dimodelkan mempuyai variasi cant angle winglet 0A, 30A, 60A, dan 90A menggunakan perangkat lunak XFLR5.
Hasil pengujian menunjukkan, bahwa modifikasi pemodelan sayap dengan modifikasi sayap berupa winglet memiliki perbandingan koefisien lift dan drag paling besar pada sudut cant angle 30A dengan nilai CL/CD optimum terdapat pada angle of attack 2.
5A sebesar 24,728.
Kata Kunci : Winglet.
Cessna 172.
Cant Angle.
CL/CD optimum.
Abstract Ae Innovations on aircraft wings always continued in order to achieve better wing Especially to optimalization wing shape and reduce induce drag on aircraft by adding device called winglet.
This research conduct a study to determine the effect of winglet when adding on Cessna 172 wing.
Winglet has a purpose to increase wingAos efficiency by reducing induce drag and increase ratio between lift coefficient and drag coefficient.
The test object is modification Cessna 172 wing that modeled with cant angle variation 0A, 30A, 60A, and 90Ausing software XFLR5.
The result shows that wing modification with 30A cant angle winglet has the highest CL/CD ratio about 24,728 with optimum value at 2.
5A angle of attack.
Keywords: Winglet.
Cessna 172.
Cant Angle.
CL/CD optimum.
PENDAHULUAN
Sejak tahun 1952, pesawat Cessna 172 merupakan pesawat yang paling banyak diproduksi dengan total 44.
000 armada terhitung sampai dengan tahun 2018.
Saat ini, pesawat Cessna 172 digunakan sebagai pesawat latih, transportasi jarak dekat, dengan medan sulit, dan untuk keperluan Dengan pengaplikasian pesawat Cessna 172 yang duhubungkan dengan kondisi geografis Indonesia yang memiliki ribuan pulau dengan geografis memiliki pegunungan, pesawat Cessna 172 sangat cocok untuk memenuhi kebutuhan transportasi udara masyarakat dengan medan yang sulit untuk dilalui moda transportasi lain.
Untuk bisa terbang dalam kondisi medan yang sulit tentunya karakterisitik aerodinamika dari pesawat cessna memiliki nilai yang sangat Pada penelitian ini dilakukan simulasi numerik untuk mengetahui performa aerodinamik sayap wing cessna tanpa menggunakan modifikasi winglet untuk melihat nilai CL/CD maksimum terhadap masing-masing konfigurasi tersebut.
II.
METODE PENELITIAN
Objek dari penelitian adalah sayap pesawat Cessna 172 model R yang selanjutnya disebut dengan Cessna 172 R dengan airfoil jenis NACA 2412.
Model sayap mengacu pada geometri pesawat Cessna 172 R.
Tabel 1.
Spesifikasi sayap Airfoil Wing Span Root Chord Tip Chord Dihedral Twist at root Twist at tip AR (Aspect Rati.
Untuk simulasi menggunakan modifikasi sayap dengan menambahkan winglet terhadap variasi cant angle juga dilakukan untuk melihat nilai CL/CD yang optimum dengan menggunakan perangkat lunak XLFR5.
NACA 2412
Pada Tabel 1 ditunjukkan spesifikasi sayap yang digunakan pada pesawat Cessna 172 model R , dimana batasan penelitian hanya terbatas pada bentuk keseluruhan sayap tanpa memasukkan fuselage atau badan pesawat dari simulasi menggunakan perangkat lunak XLFR5.
Gambar 2.
Sayap Cessna172 R anpa Sisi Luar Winglet yu Cant Angle Sumbu Lateral Sayap Gambar 3.
Cant angle winglet pada simulasi Gambar 2.
1 Pemodelan Sayap C172 Model R Pada Gambar 1 ditunjukkan pemodelan geometri pada pesawat Cessna 172 dimana dapat dilihat sumbu x adalah searah dengan chord sayap, sumbu y paralel dengan sumbu lateral sayap dan sumbu z tegak lurus terhadap bidang sayap.
Pada Gambar 2 ditunjukkan sayap Cessna 172 R tanpa modifikasi yang berarti tanpa menggunakan winglet sesuai dengan bentuk geometri sayap yang ada pada peawat Cessna 172 Gambar 4.
Sayap Cessna 172R dengan cant angle 30A Gambar 5.
Sayap Cessna 172R dengan cant angle 60A Gambar 6.
Sayap C172R dengan cant angle 90A Pada Gambar 3 ditunjukkan penentuan sudut dari cant angle yang didefinisikan sebagai sudut yang dibentuk dari sumbu lateral sayap dengan sisi luar winglet.
Pada Gambar 4 ditunjukkan sayap Cessna 172 R dengan cant angle winglet 30A.
Hasil dari geometri ini akan disimulasikan dengan menggunakan software XLFR5 begitu juga dengan variasi lainnya.
Gambar 8.
Dimensi pemodelan sayap C172 R Setelah pemodelan, dilakukan pengujian dengan memilih mode analisis dengan menginput velocity, density, temperature dan viscosity.
Prosedur Simulasi Prosedur simulasi dilakukan dengan menggunakan metode vortex lattice Pertama, dilakukan analisis 2 dimensi pada airfoil NACA 2412.
Gambar 9.
Aero Data Variable Setelah variable tersebut dimasukkan, hasil dari pengujian dapat dilihat dengan bentuk visualisasi distribusi aliran terhadap sayap dan grafik.
Gambar 7.
variabel uji airfoil NACA 2412 i.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah dilakukan pengujian secara 2 dimensi pada airfoil 2412, dilakukan pemodelan sayap Cessna 172 R dengan geometri 3 Dimensi menggunakan data Tabel 1.
1 Flow Simulation Simulasi menggunakan vortex lattice method yang memudahkan untuk melihat pengaruh sayap terhadap aliran dengan variabel yang telah ditetapkan.
Gambar 10.
Visualisasi aliran pada Sayap tanpa Winglet Gambar 11.
Visualisasi aliran pada wingleti dengan cant angle 30A Gambar 13.
Visualisasi aliran pada sayap dengan cant angle 90A 1 Perbandingan Karakteristik Aerodinamika tiap Variasi Sayap Pada tabel 3.
1 ditunjukkan karakteristik parameter karakteristik aerodinamika, nilai ini akan dijadikan grafik antara parameter CL.
CD dan CL/CD terhadap variasi sudut Pada gambar 3.
9, terlihat bahwa sayap dengan modifikasi cant angle winglet 30A memiliki nilai CL/CD yang lebih besar dibandingkan dengan CL/CD sayap Cessna dan variasi modifikasi cant angle winglet Dimana nilai optimum CL/CD untuk modifikasi cant angle winglet berada pada sudut AoA 2,5A dengan nilai CL/CD 24,728.
Gambar 12.
Visualisasi aliran pada sayap dengan cant angle 60A Gambar 14.
Variasi AoA terhadap karakterisitik aerodinamika pada sayap Cessna 172 R tanpa Winglet Tabel 2.
Nilai CL,CD,dan CDi Gambar 15.
Variasi AoA terhadap karakterisitik aerodinamika pada sayap Cessna 172 R dengan cant angle 30A Gambar 16.
Variasi AoA terhadap karakterisitik aerodinamika pada sayap Cessna 172 R dengan cant angle 60A Gambar 17.
Variasi AoA terhadap karakterisitik aerodinamika pada sayap Cessna 172 R dengan cant angle 90A Gambar 18.
Variasi AoA terhadap CL/CD pada masing-masing cant angle winglet IV.
KESIMPULAN
Dari hasil pengujian, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
Pemodelan dengan modifikasi winglet pada variasi cant angle 30Amenghasilkan CL/CD yang paling tinggi dibandingkan dengan konfigurasi yang lain dengan nilai optimum pada sudut 2,5A dengan nilai CL/CD 24,728.
DAFTAR PUSTAKA