ABSTRAK :
MODIFIKASI UAV V-SKY 14 DAN ANALISIS KEKUATAN STRUKTUR SAYAP, FUSELAGE, DAN TAIL UAV
V-SKY 14 NG MENGGUNAKAN SOFTWARE MSC PATRAN/NASTRAN
Oleh :
Wawan Edi Saputra
15050112
ABSTRAK
Penelitian dan pengembangan pesawat nirawak UAV (Unmanned Aerial Vehicle) telah dilaksanakan oleh kampus Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto Yogyakarta. Salah satu pesawat yang saat ini terus dikembangkan adalah UAV V-SKY 14 dengan kemampuan khusus take off dan landing secara vertikal atau VTOL. Pada hasil penelitian kekuatan struktur UAV V-SKY 14, telah dilakukan analisis komponen sayap pada kondisi beban Manuver (Pull Up) dan Vertical Take Off Landing (VTOL). Akan tetapi, terdapat satu beban yang sangat kritis belum diperhitungkan dalam analisis ini, yaitu beban torsi. Beban ini terjadi saat fase transisi dari vertical take off ke cruising. Pada tahap uji fungsi pesawat, beban ini menjadi kendala, hingga dipasanglah penguat tambahan pada saat proses manufaktur. Selain permasalahan tersebut, ditemukan juga beberapa kendala teknis lain yaitu, ruang fuselage yang terbatas, dan struktur tail memiliki nilai Margin of Safety yang kecil akibat pembebanan aerodinamik. Oleh karena permasalahan ini, penulis mengangkat menjadi bahasan dalam modifikasi UAV V-SKY 14 dan analisis kekuatan struktur UAV V-SKY 14 NG.
Proses pemodelan menggunakan software DS CATIA V5R21, perhitungan kekuatan struktur menggunakan software MSC Patran/Nastran 2012, dan simulasi aerodinamika menggunakan software ANSYS R15.0. Pembebanan pada struktur UAV V-SKY 14 menggunakan load factor 3,8 berdasarkan regulasi UAV negara di Australia (C.A.S.A. Australia Subpart C - Structure UA25.337). Terdapat empat kasus pembebanan yaitu terbang manuver (pull up), Vertical Take Off Landing (VTOL), beban torsi, dan beban aerodinamik. Setelah dianalisis dan didapatkan nilai tegangannya, lalu dilakukan perhitungan untuk mengetahui Margin of Safety.
Setelah melalui tahap analisis kekuatan struktur, didapat bahwa tegangan tertinggi pada struktur terjadi dikondisi pull up 15 degree, tepatnya di stringer horizontal tail sebesar 257 MPa dengan nilai Margin of Safety 2,374. Untuk nilai Margin of Safety terendah berada pada struktur core horizontal tail dikondisi beban torsi sebesar 0,376 dengan tegangan sebesar 0,466 MPa.
Kata kunci: Modifikasi, UAV, Sayap, Fuselage, Tail, Vertical Take Off Landing
|