PERANCANGAN PESAWAT MODEL FLYING SAUCER 4 MOTOR DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA V5R16 DAN PEMBUATAN PROTOTYPE

(1)

ii

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING

Skripsi dengan judul :

PERANCANGAN PESAWAT MODEL FLYING SAUCER 4 MOTOR DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA

V5R16 DAN PEMBUATAN PROTOTYPE

Yang dipersiapkan oleh :

Nama : Aziz Nurhusna Nomor Mahasiswa : 05050012

Jurusan : Teknik Penerbangan

Telah memenuhi persyaratan dan siap untuk diujikan

Disetujui pada Tanggal 12 Juli 2010

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Djarot Wahyu Santoso, MT Ir. Heru Yudanarsa

(2)

iii

LEMBAR PENGESAHAN

PERANCANGAN PESAWAT MODEL FLYING SAUCER 4 MOTOR DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA

V5R16 DAN PEMBUATAN PROTOTYPE

Yang dipersiapkan dan disusun oleh : Aziz Nurhusna

NIM : 05050012

Telah dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada tanggal 16 Juli 2010 dan dinyatakan

telah memenuhi syarat guna memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Susunan Tim Penguji

Nama lengkap Tanda tangan

Ketua Penguji : M. Ardi Cahyono,ST, MT. ...

Penguji I : M. Ardi Cahyono,ST, MT. ...

Penguji II : Rully Medianto, ST ...

Penguji III : Karseno KS, INZ, SE, MM ...

Yogyakarta, 16 Juli 2010 Jurusan Teknik Penerbangan Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto

Ketua Jurusan

Ir. Djarot Wahyu Santoso, MT.

(3)

iv

LEMBAR PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini saya :

Nama : Aziz Nurhusna Nomor Mahasiswa : 05050012

Jurusan : Teknik Penerbangan

Judul Skrips : Perancangan pesawat model flying saucer 4 motor dengan menggunakan software CATIA V5R16 dan pembuatan prototype

Menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil pekerjaan saya sendiri dan sepanjang pengetahuan saya tidak berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau telah dipergunakan dan diterima sebagai persyaratan penyelesaian studi pada universitas atau instansi lain, kecuali pada bagian- bagian tertentu yang telah dinyatakan dalam teks.

Yogyakarta, 12 Juli 2010 Yang Menyatakan

Aziz Nurhusna NIM. 05050012

(4)

v

LEMBAR PERSEMBAHAN

Skripsi ini kupersembahkan kepada :

ALLAH SWT beserta Nabi Muhammad SAW Atas segenap limpahan rahmat dan karunia-NYA Shalawat salam teruntuk kekasih-NYA

Atas syafaatnya di akhirat kelak

Terima kasih teramat sangat bagi kedua orang tuaku Bapak dan Ibu atas segala cinta kasih

Pengorbanan serta do’anya buatku Kupersembahkan karya ini untuk mereka Yang telah menjadi dorongan kuatbuatku Untuk menyelesaikan karya ini Adikku sayang Jalanmu masih panjang Buatlah Bapak dan ibu bangga

Seluruh keluarga besarku

Dosen – dosen STTA Yogyakarta

Teman – teman terbaikku komunitas aeromodelling semua dan

Teman – teman terbaikku Teknik Penerbangan angkatan 2005.

(5)

vi

KATA PENGANTAR

Tiada kata yang paling indah selain ungkapan puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Perancangan pesawat model flying saucer 4 motor dengan menggunakan software CATIA dan pembuatan prototype”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik (ST) Jurusan Teknik Penerbangan Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto Yogyakarta.

Bantuan serta dukungan dari berbagai pihak sangat membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah banyak membantu dalam memberikan dorongan dan motivasi demi kelancaran penulisan skripsi ini.

Untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tua saya bapak dan ibu tercinta atas kasih sayang, doa, motivasi, dan dukungan baik berupa moral dan material sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik.

2. Adikku tersayang, Kakek dan Nenek serta Keluarga tercinta kami yang telah memberikan doa dan dukungan terhadap penulis.

3. Bapak Marsma TNI (Purn) Ir. Sutjianto S., MT, selaku Ketua Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto Yogyakarta.

4. Bapak Ir. Djarot Wahyu Santoso, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Penerbangan STTA Yogyakarta.

5. Bapak Ir. Djarot Wahyu Santoso, MT, selaku Dosen Pembimbing Utama yang telah banyak membantu memberikan koreksi, bimbingan dan masukan dengan penuh kesabaran dan keikhlasan.

(6)

vii

6. Bapak Ir. Heru Yudanarsa, selaku Dosen Pembimbing Pendamping, yang telah banyak membantu memberikan koreksi, bimbingan, dan masukan dengan penuh kesabaran dan keikhlasan.

7. Bapak M. Ardi Cahyono,ST, MT selaku dosen penguji 1 pada skripsi saya.

8. Bapak Rully Medianto, ST selaku dosen penguji 2 pada skripsi saya.

9. Bapak Karseno KS, INZ, SE, MM selaku dosen penguji 3 pada skripsi saya.

10. Bapak dan ibu dosen di jurusan teknik penerbangan STTA Yogyakarta yang telah memberikan bekal ilmu dan pengetahuan kepada penulis.

11. Bapak Ishadi, saya ucapkan terima kasih untuk dukungan yang telah membantu saya mencari sparepart untuk perancangan dan pembuatan pesawat saya.

12. Teman-teman jurusan Teknik Penerbangan angkatan 2005 saya ucapkan terima kasih untuk dukungan, kebersamaan, dan semuanya selama ini.

13. Teman-teman komunitas aeromodelling terima kasih untuk dukungan, semangat, kebersamaannya selama ini serta ilmu tentang pesawat model.

14. Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak membantu baik moril maupun materil.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca sekalian terutama bagi penulis itu sendiri.

Yogyakarta, 12 Juli 2010

Penulis

(7)

viii

PERANCANGAN PESAWAT MODEL FLYING SAUCER 4 MOTOR DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA

V5R16 DAN PEMBUATAN PROTOTYPE

Oleh : Aziz Nurhusna

ABSTRAK

Flying Saucer 4 motor merupakan teknologi terbaru dalam dunia pesawat model. Dikemudikan system control 4 chanel yang dilengkapi gyro terkomputerisasi 3 dimensi yang dapat menstabilkan posisi pesawat model dan accelerometer. Flying Saucer 4 motor termasuk pesawat fixed-wing VTOL (Vertical Take-Off and Landing) dengan tujuan awal sebagai indoor flyer atau pun outdoor flyer. Agar pesawat model yang akan dibuat dapat terbang dengan baik maka kita harus memperhatikan beberapa aspek yaitu dari segi kontruksi struktur, control system, engine elektrik system dan cara pembuatan yang baik dan benar.

Hasil dari pengukuran saya mendapatkan 0.008 kg untuk berat motor dan 0.0105 kg untuk berat dari pesawat keseluruhan. Dan hasil dari analisis pengukuran masing-masing motor,dudukan motor dan propeller 80⁰dan 110⁰ berlawanan jarum jam.

Dalam perancangan pesawat model flying saucer 4 motor ini menggunakan software CATIA V5R16. Setelah itu diaplikasikan ke dalam pembuatan prototype kemudian di analisis hasil performance dan kestabilan pesawat saat dilakukan uji terbang.

Kata Kunci: Gyro, Accelerometer, VTOL, Control system, dan Engine elektrik system, CATIA V5R16.

(8)

ix MOTTO

Βαρανγ σιαπα µεριντισ ϕαλαν µενχαρι ιλµυ µακα Αλλαη ακαν µεµυδαηκαν βαγινψα ϕαλαν κε συργα.

( ΗΡ. Μυσλιµ )

Ορανγ ψανγ βερπενγεταηυαν τιδακ ακαν µερασα ασινγ διµαναπυν ια βερ αδα δαν

Ορανγ ψανγ τιδακ βερπενγεταηυααν ακαν µερασα ασινγ διµαναπυν ια βε ραδα.

Παντανγ υχαπκαν κατα ∀ τερλαµβατ ∀ υντυκ σεβυαη Κεσυκσεσσαν.

Βιλα µασιη αδα ∀ ΚΕΨΑΚΙΝΑΝ ∀ δι δαδα.

Βαλυτ δενγαν Σεµανγατ δαν Κεµαυαν.

Παστικαν µελαλυι κεβερανιαν υντυκ µενχαπαι χιτα−χιτα συκσεσ παστι κιτα ραιη.

Χοβα δαν τερυσ µενχοβα λαγι τακ αδα ψανγ συλιτ δι δυνια ινι µασα δεπα ν αδα δι τανγαν κιτα.

(9)

x DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL...

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING...………...

LEMBAR PENGESAHAN………...……….

LEMBAR PERNYATAAN………

LEMBAR PERSEMBAHAN…...

KATA PENGANTAR...

ABSTRAK...

MOTTO...

DAFTAR ISI...

DAFTAR GAMBAR ...

DAFTAR TABEL ……...

DAFTAR SIMBOL ……...

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah...…...

1.2 Rumusan Masalah………...…...

1.3 Tujuan Penulisan………..…...

1.4 Manfaat Penulisan...

1.5 Batasan Masalah………...

1.6 Metode Penelitian……….

1.7 Sistematika Penulisan………..

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Kajian Pustaka...

2.1.1 Teori Dasar Pesawat Model………

2.2 Bagian-bagian Pesawat Model……….

i ii iii iv v vi viii ix x xiv xvi xvii 1 1 3 3 3 4 4 5 7 7 7 8

(10)

xi

2.2.1 Fuselage………..

2.2.2 Tail Boom………

2.2.3 Motor………

2.2.4 Landing Skid ………..

2.3 Jenis-jenis …………..……….………

2.3.1 Jumlah Rotor………..

2.3.2 Penggunaan Alat Pendarat ………

2.4 Gaya Pada Pesawat ………

2.4.1 Terbang Stasioner (Hovering)…...……….

2.4.2 Terbang Maju ( Forward )………..

2.4.3 Terbang Mundur ( Rearward )………...

2.4.4 Terbang Naik (Ascending)………...

2.4.5 Terbang Turun (Descending )……….

2.4.6 Terbang Kanan ( Right )………...

2.4.7 Terbang Kiri ( Left )………...

2.5 Kontrol Gerak………...

2.5.1 Terbang Stasioner (Hovering)…...……….

2.5.2 Terbang Maju ( Forward )………..

2.5.3 Terbang Mundur ( Rearward )………...

2.5.5 Terbang Turun (Descending )……….

2.5.6 Terbang Kanan ( Right )………..

2.5.7 Terbang Kiri ( Left )………

2.6 Teori Propeller ………...

2.6.1 Pengertian Airfoil...

2.6.2 Gaya Angkat (Lift) dan Gaya Hambat (Drag)...

2.6.3 Center Of Pressure...

2.7 Teori Bahan………...………

2.8 Control System Pesawat………

2.9 Engine Electric System………..

2.10 Battery System………...

9 9 9

9 10 10 10 10 11 17 19 21 22 24 26 282 29 30 30 31 32 32 33 33 34 33 36 37 382 39

(11)

xii

2.11 Software Catia...

BAB III METODE PEMBUATAN

3.1 Pembuatan Model Dengan Catia ………...

3.1.1 Pembuatan Kontruksi Canopy..…...………..

3.1.2 Pembuatan Kontruksi Fuselage……….

3.1.3 Pembuatan Konstruksi TailBboom dan Dudukan Motor……….

3.1.4 Pembuatan Konstruksi Connecting Flange………...

3.1.5 Pembuatan Konstruksi Landing Gear System………

3.1.6 Assembly Dari Semua Kontruksi………...

3.2 Pembuatan Model Prototype...

3.2.1 Tahap Pembuatan Pengerjaan Pesawat……….

3.2.1.1 Fase Pengerjaan Canopy.………...

3.2.1.2 Fase Pengerjaan Fuselage………...

3.2.1.3 Fase Pengerjaan Tail Boom dan Dudukan Motor………...

3.2.1.4 Fase Pengerjaan Connecting Flange……...

3.2.1.5 Fase Pembuatan Landing Gear System…...

3.2.1.6 Fase Assembly………

3.2.1.7 Fase Pemasangan Engine Elektric System..

3.2.1.8 Fase Pemasangan Propeller………

3.2.1.9 Fase Pemasangan System Bahan Bakar…..

3.2.1.10 Fase Perakitan Control System………

3.2.1.11 Ground Test Engine………

BAB IV ANALISIS DAN PRESTASI TERBANG

4.1 Hasil Test Flight Pesawat...

4.1.1 Prestasi Tinggal Landas...

4.1.2 Prestasi Terbang Menanjak...

4.1.3 Prestasi Terbang Jelajah………

4.1.4 Prestasi Terbang Menurun………

4.2 Hasil Kestabilan Pesawat...

39 39 41 41 42 43

44 45 46 46 47 48 492 49

50 50 51 51 52 55 56 56 59 61 61 61 61 622 622

(12)

xiii

4.2.1 Kestabilan Pada Saat Terbang Stasioner (Hovering) 4.2.2 Kestabilan Pada Saat Terbang Maju (Foreward) dan

Mundur (Rearward)………..

4.2.3 Kestabilan Pada Saat Terbang Naik (Ascending) dan Turun (Descending)………...

4.2.4 Kestabilan Pada Saat Terbang Kekanan dan kekiri..

4.3 Hasil Pemasangan Motor, Dudukan Motor dan Propeller...

4.4 Hasil Perhitungan dari Gaya-gaya yang bekerja pada TailBoom………...

4.4.1 Terbang stasioner (hovering)……….

4.4.2 Terbang Maju ( Forward )………

4.4.3 Terbang Mundur ( Rearward )………..

4.4.5 Terbang Turun (Descending )………...

4.4.6 Terbang Kanan ( Right )………

4.4.7 Terbang Kiri ( Left )………..

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan………...

5.2 Saran………..

DAFTAR PUSTAKA……….

LAMPIRAN

63 63

63

64 64 65

67 70 74 75 76 77 78 79 80 80 81 82

(13)

xiv

DAFTAR GAMBAR

(14)

xv Gambar 2.1

Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 2.10 Gambar 2.11 Gambar 2.12 Gambar 2.13 Gambar 2.14 Gambar 2.15 Gambar 2.16 Gambar 2.17 Gambar 2.18 Gambar 2.19 Gambar 2.20 Gambar 2.21 Gambar 2.22 Gambar 2.23 Gambar 2.24 Gambar 2.25 Gambar 2.26 Gambar 2.27 Gambar 2.28 Gambar 2.29 Gambar 2.30 Gambar 3.1

Pengelompokan pesawat model...

Bagian-bagian pesawat...

Gaya-gaya yang bekerja………...

Gaya-gaya pada saat stasioner (hover)…...

Bidang ruang...

Pesawat terbang stasioner (hover)………

Gaya-gaya pada saat terbang maju ( foreward ) …………

Pesawat terbang maju...

Gaya-gaya pada saat terbang mundur ( rearward)...

Pesawat terbang mundur...

Gaya-gaya pada saat terbang naik...

Pesawat terbang naik…...

Gaya-gaya pada saat terbang turun...

Pesawat terbang turun…...

Gaya-gaya pada saat terbang kekanan...

Pesawat terbang kekanan...

Gaya-gaya pada saat terbang kekiri...

Pesawat terbang kekiri...

Stick remote control...

Arah stick remote control terbang stasioner...

Arah stick remote control terbang maju ( foreward )……..

Arah stick remote control terbang mundur…..…………....

Arah stick remote control terbang naik………....

Arah stick remote control terbang turun………..………....

Arah stick remote control terbang kekanan…….………....

Arah stick remote control terbang kekiri….………....

Airfoil dan bagian-bagiannya...

Tekanan udara lebih tinggi dari tekanan atmosfir…………

Pressure distribution lines...

Cara kerja remote control...

Kontruksi Canopy …………...

7 8 11 11 12 15 17 18 19 20 21 22 22 23 24 25 26 27 28 29 30 30 31 32 32 33 34 37 37 38 42

(15)

xvi Gambar 3.2

Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Gambar 3.8 Gambar 3.9 Gambar 3.10 Gambar 3.11 Gambar 3.12 Gambar 3.13 Gambar 3.14 Gambar 3.15 Gambar 3.16 Gambar 3.17 Gambar 3.18 Gambar 3.19 Gambar 3.20 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Gambar 4.9

Kontruksi fuselage ………...

Kontruksi tail boom dan dudukan motor………...

Konstruksi connecting flange...

Konstruksi landing gear system...

Assembly semua kontruksi………

Canopy……….………

Fuselage ………..……….

Tail boom dan dudukan motor………...

Connecting flange...

Landing gear system………

Assembly semua kontruksi………

Engine elektric system………..

Propeller………..

Battery………..

Control System………

Infrared transmitter………..

Motor………....

Receiver infrared………..

Battery………...

Gaya-gaya yang bekerja………...

Bidang ruang...

Terbang stasioner tail boom (hovering)………..

Gaya pada saat terbang maju ( foreward )...

Gaya pada saat terbang mundur ( rearward )...

Gaya pada saat terbang naik (ascending)……….

Gaya pada saat terbang turun (descending )……….

Gaya pada saat terbang kekanan( right )...

Gaya pada saat terbang kekiri ( left )...

43 44 45 46 47 49 49 50 50 51 52 52 55 56 57 57 58 59 59 68 68 70 74 75 76 77 78 79

(16)

xvii

DAFTAR SIMBOL

(17)

xviii

F Gaya gravitasi antara dua partikel

W Gaya gravitasi bumi

X, Y, Z Posisi koordinat

X’, Y’, Z’ Turunan posisi koordinat dari X, Y, Z r Jarak antara dua partikel

x, y, z position in body coordinate frame

R Resultante

i, j, k Arah sumbu-sumbu x, y, z α Sudut antara sumbu x dengan F θ Sudut antara sumbu y dengan F β Sudut antara sumbu z dengan F

M Moment

ρ Kerapatan Udara

Vr Kecepatan relatif pada propeller S Luas propeller

Cz Luas permukaan propeller

DAFTAR PUSTAKA

(18)

xix

1. Hibbeler, R. C, 1998, Mekanika Teknik Statik, Victory Jaya Abadi, Jakarta

2. Netherlon, L, 1986, Aero Modellers’Hand book, wellingborough, New York

3. Sardjadi Djoko,1987, Diktat Teori Airfoil, ITB

4. Sham Tickoo, Prof, CATIA V5R15 for Designer, USA

5. Surdia Tata, Prof, Dr, M. S. Met. E. & Saito Shinroku, Prof, Dr, 2005, Pengetahuan Bahan Teknik, PT Pradnya paramita, Jakarta

6. Zam Zamidra Efry, 2003, Mudah Menguasai Elektronika, Penerbit Indah, Surabaya

7. Modul Praktikum Perancangan Pesawat Terbang, 2008, Laborat Komputer Jurusan Teknik Informatika STTA, Yogyakarta

8. http://www.microdrones.com

9. http://www.microdrones.co.uk/pdfs/mdFLY.pdf 10. http://www.copters.com/helo_aero.html

11. http://www.snelflight.co.uk/JJ-RF-Receiver-Manual.pdf 12. http://en.wikipedia.org/wiki/Gyrocopter

13. http://www.snelflight.co.uk/RFmodule.htm#upgrade

14. http://www.snelflight.co.uk/shop/Shop___JUMP_JET____and_Spares___

Accessories_.htm

15. http://www.snelflight.co.uk/shop/Shop___Hoverfly_and_Chinook_Spares _and_Accessories.htm

16. http://www.snelflight.co.uk/downloads/JJmanual.pdf 17. http://www.snelflight.co.uk/feedback-JJ.htm#top

18. http://www.google.co.id/#hl=id&q=quad+rotor+rc&meta=&aq=f&aqi=&a ql=&oq=&gs_rfai=&fp=337ae19756b80444