BAB III PEMBAHASAN
3.1 Perencanaan Landasan Pacu pesawat type B-747-400
Tentukan kebutuhan untuk take-off distance available (TODA/TOD), lift-off distance available (LODA/LD), field length (FL), landing distance (LD), stop distance (SD),
clearway (CW) dan stopway (SW) dengan kondisi : a. operasional pesawat terbang normal
b. poor-approaches landing.
c. overshoot take-off.
d. kegagalan mesin pada pesawat terbang sehingga harus melakukan ‘emergency landing’.
e. Gambarkan kebutuhan landasan pacunya.
1. Take off Distance Available (TODA).
Merupakan jarak yang direncanakan bagi pesawat terbang untuk melakukan
lepas landas secara normal. Ukuran panjang Take-off Distance adalah 115% dari jalur landasan pacu dengan perincian 100% yaitu panjang jalur landasan pacu itu sendiri dan 15% berupa jarak tambahan yang direncanakan untuk mengatasi kemungkinan Overshoot Take-off dari pesawat terbang.
2. Lift off Distance Available (LODA).
Adalah jarak datar yang ditempuh pesawat diukur dari kedudukan pesawat mulai bergerak untuk melakukan lepas landas sampai titik saat pesawat mulai meninggalkan landasan pacu.
3. field length (FL)
Adalah panjang total dari keseluruhan jalur landas pacu.
4. Landing Distance (LA).
adalah panjang landasan yang direncanakan bagi pesawat untuk melakukan pendaratan.
5. Stop Distance (SD)
Merupakan jarak bebas yang direncanakan bagi pesawat terbang untuk
berhenti setelah melakukan pendaratan secara normal pada landasan pacu. Ukuran panjang stop distance adalah 60% dari jarak pendaratan (Landing Distance / LD).
6. Clearway (CW)
Merupakan daerah bebas yang terletak di ujung jalur landasan pacu dan
simetris terhadap perpanjangan garis tengah (Centerline) jalur landasan pacu dan tidak boleh terdapat benda-benda yang menyilang kecuali penempatan lampu-lampu dari landasan pacu pada sepanjang sisi samping landasan pacu. Clearway ini berfungsi sebagai daerah aman yang diperlukan bagi pesawat terbang untuk kondisi : Overshoot Take-off. dan Overshoot Landing.
7.Stopway(SW)
Merupakan daerah yang terletak di luar jalur landasan pacu termasuk bagian dari Clearway dan simetris terhadap perpanjangan garis tengah (Centerline) jalur landasan pacu. Stop way ini berfungsi sebagai jalur landasan untuk memperlambat laju
pesawat terbang jika terjadi kegagalan dalam lepas landas (Take-off Failure) dan untuk pendaratan darurat (Emergency Landing).’
8.Take-OffRun(TOR)
Merupakan jarak yang diperlukan oleh pesawat terbang untuk melakukan lepas landas secara normal maupun dengan kemungkinan kegagalan mesin. Ukuran panjang Take-off Run ini adalah sepanjang jalur landasan pacu.
9. Over shoot landing
adalah pesawat mendarat melampaui ujung landasannya.
10. Poor approach landing
adalah pesawat mendarat sebelum sampai landasannya.
Komponen - Komponen yang perlu diperlukan Menentukan kebutuhan untuk :
1. take-off distance available (TODA/TOD), 2. lift-off distance available (LODA/LD), 3. field length (FL),
4. landing distance (LD), 5. stop distance (SD), 6. clearway (CW) dan 7. stopway (SW)
Karakteristik Pesawat Terbang Rencana : BOEING B-747-400
1. Panjang Badan (Fuselage) : 70,66 m
2. Wing Span (lebar sayap) : 64,44 m
3. Wheel Base (jarak roda depan & belakang) : 25,6 m 4. Wheel Tread (jarak roda luar bagian belakang) : 11 m 5. Empty Weight (berat kosong) : 184.567 kg 6. Maximum Take-off Structural Weight (MTOW) : 412.770 kg 7. Panjang Rencana Landasan Pacu Dasar : 3.383 m
BOEING B-747-400 termasuk Airplane Design Group V (Berdasarkan Tabel Klasifikasi Pesawat Terbang Rencana) sehingga dari table Ukuran Komponen pada Runway sesuai dengan Airplane Design Group diperoleh :
Lebar Landasan Pacu : 45,00 m
Lebar Bahu Landasan Pacu : 10,5,00 m
Lebar Blast Pad : 66,00 m
Panjang Blast Pad : 120,0 m
Lebar Daerah Aman : 150,0 m
Panjang Daerah Aman : 300,0 m
A. Operasional Pesawat Terbang Normal : a. Untuk operasional lepas landas :
Take-off Distance (TOD) = 1,15 x panjang landasan pacu rencana BOEING B-747-400 = 1,15 x 3.383,00
= 3890,45 m
Take off Run (TOR) = Panjang Rencana landasan Pacu = 3.383 m
Lift off Distance (LOD) = 0,55 x TOD = 0,55 x 3890,45 = 2139,75 m b. Untuk oprasional pendaratan ( landing):
Landing Distance (LD) = TOR = 3.383 m Stop Distance (SD) = 0,6 x LD
= 0,6 x 3.383 = 2029,8 m
Clearway (CW) = 0,5 x (TOD-LOD)
= 0,5 x ( 3890,45 – 2139,75) = 875,35 m
Stopway (SW) = 0,05 x LD = 0,05 x 3.383 = 169,15 m
Panjang total dari jalur landasan pacu dengan perkerasan penuh ( full strenght hardening) yang dibutuhkan adalah
Field Lenght (FL) = TOR + (0,5 x ( TOD – LOD))
= 3.383 + ( 0,5 x ( 3890,45 – 2139,75)) =4258,35 m
B. Poor- Approaches Landing
Landing Distance (LD) = TOR = 3.383 m Stop Distance (SD) = 0,6 x LD
= 0,6 x 3.383 = 2029,8 m Clearway (CW) = 0,15 x LD
= 0,15 x 3.383 = 507,45 m Stopway (SW) = 0,05 x LD
= 0,05 x 3.383 = 169,15 m Field Lenght (FL) = TOD + CW
= 3.890,45 + 507,45 = 4.397,9 m
C. Overshoot take-off :
Landing Distance (LD) = TOD = 3.890,45 m Lift off Distance (LOD) = 0,75 x TOD
= 0,75 x 3.890,45 = 2917,84 m
Clearway (CW) = 0,5 x (TOD-LOD)
= 0,5 x ( 3890,45 – 2917,84) = 486,31 m
Stopway (SW) = 0,05 x LD = 0,05 x 3.890,45 = 194,52 m Field Lenght (FL) = TOD + CW
= 3.890,45 + 486,31 = 4.376,76 m
D. Pesawat Terbang Lepas Landas Dengan Kondisi Kegagalan Mesin. Sehingga Harus Melakukan Emergency Landing :
Landing Distance (LD) = TOD = 3.890,45 m Lift off Distance (LOD) = 0,9 x TOR
= 0,9 x 3.383 = 3.044,7 m Stop Distance (SD) = 0,6 x LD
= 0,6 x 3.890,45 = 2.334,27 m Clearway (CW) = 0,15 x LD
= 0,15 x 3.890,45 = 583,57 m Stopway (SW) = 0,05 x LD
= 0,05 x 3.890,45 = 194,52 m Field Lenght (FL) = TOR + SW
= 3.383+ 194,52 = 3.578 m
Panjang landasan pacu yang dibutuhkan untuk kondisi kegagalan mesin adalah 3.578 m <
panjang landasan pacu utuk kondisi operasional pesawat terbang normal 4258,35 m <
Overshoot Take-off 4376,76 m < Approaches Landing 4397,9 m.
Maka yang memenuhi untuk digunakan dalam perencanaan adalah panjang landasan pacu untuk kondisi Approaches landing yaitu 4397,9 m.
3.2 Perencanaan Taxiway pesawat type B-747-400
Karakteristik Pesawat Terbang Rencana : BOEING B-747-400
1. Panjang Badan (Fuselage) : 70,66 m
2. Wing Span (lebar sayap) : 64,44 m
3. Wheel Base (jarak roda depan & belakang) : 25,6 m 4. Wheel Tread (jarak roda luar bagian belakang) : 11 m 5. Empty Weight (berat kosong) : 184.567 kg 6. Maximum Take-off Structural Weight (MTOW) : 412.770 kg 7. Panjang Rencana Landasan Pacu Dasar : 3.383 m
PERENCANAAN GEOMETRIK PADA LANDASAN PENGHUBUNG (TAXIWAY) Landasan penghubung (taxiway) didefinisikan sebagai suatu jalur perkerasan yang digunakan oleh pesawat terbang sebagai akses dari apron menuju landasan pacu (runway) dan sebaliknya dari landasan pacu menuju apron setelah melakukan pendaratan. Untuk akses dari apron menuju landasan pacu disebut ‘entrance taxiway’ dan akses dari landasan pacu menuju apron disebut ‘exit taxiway’. Kedua jalur akses ini merupakan by-pass taxiway.
PERENCANAAN GEOMETRIK PADA LANDASAN PENGHUBUNG (TAXIWAY)
Keterangan:
F = Jari-jari tikungan tambahan (fillet) terhadap taxiway centerline
L = panjang jalur tikungan tambahan (fillet) hingga pada ujung belokan taxiway
R = Jari-jari belokan taxiway
PERENCANAAN GEOMETRIK PADA LANDASAN PENGHUBUNG (TAXIWAY) Dalam merencanakan desain geometrik pada landasan penghubung digunakan referensi perencanaan dari FAA :
perhitungan desain lebar jalur taxiway dan taxiway fillet :
Diketahui pesawat terbang rencana B-747-400 dengan wing span 64,44 m termasuk Airplane Design Group V (lihat tabel 5). sehingga dari tabel 5 diperoleh :
a) Lebar taxiway (W) = 75 ft (23 m)
b) Jarak tepi aman taxiway (M) = 15 ft (4,5 m) c) Lebar bahu taxiway (S) = 15 ft (4,5 m)
d) Jari-jari tikungan tambahan (fillet) terhadap taxiway centerline (F) = 85 ft (25,5 m)
e) Panjang jalur tikungan tambahan (fillet) hingga pada ujung belokan taxiway (L) = 250 ft (75 m)
f) Jari-jari belokan taxiway (R) = 150 ft (45 m)
2. Perencanaan by-pass taxiway (exit taxiway dan entrance taxiway)
Dalam perencanaan by-pass taxiway (exit taxiway dan entrance taxiway) ini yang perlu untuk diperhatikan adalah penentuan kecepatan rencana dari pesawat terbang saat akan memasuki area sistem landasan penghubung. Penentuan kecepatan rencana ini dapat dihitung dengan persamaan berikut :
R = V ^ 2____
(125.µ)
sehingga : V = √ (125 x R x µ)
= 11,18 √(R x µ) dimana :
V = kecepatan rencana pesawat terbang (km/jam)
R = jari-jari tikungan pada sistem taxiway sesuai dengan Airplane Design Group atau hasil perhitungan ( m )
µ = koefisien gesek antara ban dan struktur permukaanperkerasan (0,13)
Jika penentuan jari-jari tikungan dipertimbangkan berdasarkan ukuran wheel base (jarak antara roda pendarat utama/main gear dan roda depan/nose gear) dan komponen- komponennya maka dapat dihitung dengan persamaan berikut :
R = 0,388 . 2 B_
((W/2) – D)
dimana :
R = jari-jari tikungan pada taxiway yang direncanakan (m) B = ukuran wheel base dari pesawat terbang rencana (m)
W = lebar jalur taxiway sesuai dengan Airplane Design Group (m)
D = jarak antara titik tengah kelompok roda pendar utama/main gear dan tepi jalur taxiway ( m ).
perhitungan desain tikungan pada sistem by-pass taxiway :
Diketahui pesawat terbang rencana B-747-400 dengan wing span 64,44 m termasuk Airplane Design Group V sehingga dari tabel perencanaan komponen taxiway dari FAA diperoleh :
a. Lebar taxiway (W) = 75 ft (23 m)
b. Untuk pesawat terbang rencana B-747-400, maka Ukuran wheel base (B) = 25,6 m
c. Jarak antara titik tengah kelompok roda pendarat utama/main gear dan tepi jalur taxiway (D) = 11,5 m
PERENCANAAN GEOMETRIK PADA LANDASAN PENGHUBUNG (TAXIWAY).
Sehingga kecepatan rencana pesawat terbang saat memasuki taxiway adalah : V = √ (125 x R x µ)
= 11,18 √(R x µ)
= 11,18 √(45 x 0,13) = 27 m/dt
= 27 x 3,6 = 97 km/jam Diperoleh D = ( S1)^2 - ( S2)^2 2 a
= ( 62)^2 - ( 27)^2 2 x 1,5
= 1.038 m
Jarak dari threshold ke exit taxiway (S) = 550 + 1.038 m = 1.558 m
3.3 Perencanaan Apron pesawat type B-747-400
Menghitung Luas apron
Lebar Apron : L = (2 x PB) + (3 x C ) = ( 2 x 70,66 ) + (3 x 7,5)
= 163,82 m Panjang Apron :
Jumlah clearence = (3 x 7,5) + Lebar Taxiway = 22, 5 + 23
= 45,5 m
Jumlah Wing Span = ( 3 x Wing Span) = ( 3 x 64,44 ) = 193, 32 m
Sehingga Apron yang dibutuhkan = Julmah clearence + Jumlah wing span = 45,5 m + 193 ,32 m
= 238,82 m
Sehingga dimensi apron yang di rencanakan adalah 239 m x 164 m Di peroleh Luas Apron = 39.123,49 m2
3.3.1 PERENCANAAN APRON DENGAN ASPEK WING-TIP CLEARANCE
Menurut peraturan dari FAA Airport Design and Engineering Advisory Circular 150/5300-13, wing-tip clearance adalah jarak kebebasan dari ujung sayap pesawat terbang terhadap ujung sayap pesawat terbang yang lain dan berfungsi untuk memudahkan mobilitas atau pergerakan pesawat terbang di apron maupun di jalur taxiway agar tidak terjadi konflik dengan pesawat terbang lain
Menurut Peraturan FAA AC 150/5360-13 disyaratkan bahwa jarak antara hidung pesawat terbang dengan bagian depan gedung terminal adalah 4,5 – 9 m tergantung dari kelompok pesawat terbang rencana (Airplane Design Group)
Untuk kebutuhan manuver pesawat terbang pada apron dan mobilitas dari dan menuju ke landasan pacu, dibutuhkan separasi atau pemisahan posisi pesawat terbang untuk menghindarkan pengaruh semburan jet dari mesin pesawat ke arah gedung terminal sejarak 150 m
3.4 Perencanaan perkerasaan Runway,Taxiway dan Apron pesawat type B-747-400 3.4.1 Perkerasaan Runyway
3.4.1.1Jenis pesawat yang dilayani dan karakteristik pesawat.
jenis pesawat MTOW (Kg) wings (m) length (m)
B-747-400 412,770 64.44 70.67
tipe roda tipe roda pendaratan
M N
tandem dual wheel gear 2 2
3.4.
1.2 rata-rata pertumbuhan pesawat dan proyeksi pergerakan pesawat tahunan
B-747-400 = 2 Pesawat/jam
dalam 1 tahun terdapat 365 hari jam operasi lapangan terbang = 7 jam 30 menit / hari maka, = 2 x 7.5 x 365
= 5475 pesawat/tahun
Proyeksi pergerakan pesawat tahunan (Rn)
Rn = Ro (1 + i )^n
= 547
5 ( 1 + 0.00
% )^1
= 547
5 c
. penentuan nilai CBR asumsi data CBR
CBR Subbase 18%
CBR Subgrade 6%
3.4.1.3. tipe roda pendaratan pesawat
faktor konversi roda pendaratan ( tandem dual wheel gear - tandem dual wheel gear) = 1.0 3.4.1.4. menentukan R2 (jumlah keberangkatan tahunan)
R
2 = Rn x
faktor konversi roda pendaratan
= 5475 x 1.
0
= 5475
3.4.1.5. menghitung beban roda pesawat rencana (W1) dan beban roda pesawat yang beroperasi (W2)
w
1 = MTOW x 0.95
x 1/ n
= 412,770 x 0.95 x 1/ 4
= 98032.875 kg w
2 = MTOW x 0.95
x 1/ M X 1/ N
= 412,770 x 0.95 x 1/ 2 x 1/ 2 = 98032.875 kg
3.4.1.6 . menghitung R1
log R1 = ( Log R2 ) x ( W2 )^0.5 ( W1 )
= ( Log 5475 ) x ( 98032.88 )^0.5 ( 98032.88 ) log R1 = 3.74
R1 = 5,475
3.4.1.7 . menhitung tebal perkerasan total (metode FAA)
tabel annual departure > 25000
karena nilai annual departure (R1) didapat = 5,475 < 50000 maka, tebal perkerasan didapat = 104%
asumsi dari grafik didapat tebal perkerasan total adalah = 40 inchi sehingga total tebal perkerasan, yaitu
4
0 x 104
% = 41.6
inci
= 105.66
4 cm
3.4.1.8. mengitung tebal perkerasan subbase dengan nilai CBR subbase yang telah diketahui MTOW, dan Equivalent Departure
tebal perkerasan subbase = total tebal perkerasan - hasil plot grafik
= 41.6 - 20 inci (asumsi)
= 21.6 inci
= 54.864 cm
3.4.1.9. menghitung tebal perkerasan permukaan (surface course) daerah kritis = 4 inci
= 10.16 cm daerah non kritis = 3 inci
= 7.62 cm
3.4.1.10. menghitung tebal perkerasan base course
= hasil plot grafik - surface course
= 20 - 4
= 16 inci
= 40.64 cm
3.4.1.11. menghitung kedalaman daerah non kritis tabel perkerasa tiap lapisan
Lapisan Kritis (T) non kritis (0.9T) pinggir (0.7 T)
inci cm inci cm inci cm
Surface 4 10 3 7 3 7
Base Course 16 41 14 37 11 28
Subbase Course 22 55 19 49 15 38
3.4.1.12. stabilitasi landasan
Faktor equivalent untuk base course diambil bahan P-201 Bituminous Base Course yaitu 1,2 maka tebal base course yang distabilisasikan yaitu
16 = 10 inci
1.6
= 25.4 cm
Faktor equivalent untuk subbase course diambil bahan P-209 Crushed Agregate Base Course yaitu 1,4 maka tebal subbase yang distabilisasikan yaitu
22 = 15.4 inci
1.4
= 39.2 cm
Jadi tebal perkerasan dengan subbase dan base course yang telah distabilisasi adalah :
total = Surface + Base course + Subbase Course
= 4 + 10 + 15.4
= 29.4 inci
= 75 cm
Tabel perbandingan tebal perkerasan setelah stabilisasi Lapisan perkerasan
perbandingan
Devisiasi exsisting perhitungan (%)
inci cm inci cm
lapisan permukaan (surface) 4 10.16 4 10.16 0
lapisan pondasi atas (base) 16 40.6 10 25.4 15
lapisan pondasi bawah (subbase) 21.6 54.9 15.4 39.2 0
total 41.6 105.664 29.43 74.75 15
3.4.2 Perkerasaan Taxiway
3.4.2.1. Menghitung tebal perkerasan permuaan (surface course)
permukaan (surface course) Dari kurva perencanaan perkerasan flexible diperoleh ketebalan perkerasan di daerah nonkritis = 3 inci
= 7.62 =8 cm
3.4.2.2. coarse kondisi kritis, sehingga tebal base coarse :
=0.9 x 25.4
= 22.86 cm
= 23 cm
3.4.2.3 . Menghitung tebal subbase course Tebal subbase coarse digunakan tebal = 0,9 kali tebal subbase coarse kondisi kritis, sehingga tebal base coarse :
= 0.9 x 39.2
= 35.27 cm
= 35 cm 3.4.3 Perkerasaan Apron
3.4.3.1 data penunjang dalam perhitungan tebal perkerasan apron jenis tanah = liquit limit (CL)asumsi
CBR subgrade = 6%
subgrade (k) = 100 pci mutu beton = k-400
diencanakan tebal subbase adalah 6 inci
Dari grafik di atas diperoleh nilai modulus untuk lapisan sub base adalah sebesar 150 psi 3.4.3.2. Menentukan kekuatan lentur beton (flexural strength concrete)
MR = k
dimana : k = adalah nilai konstanta (antara 8 sampai 10) c' = kuat tekan beton (psi)
maka, k-400 = 400 kg/cm3
= 400 x 14.22 lb/in2
= 5688 psi 3.4.3.3. menentukan MTOW
jenis pesawat MTOW (Kg)
B-747-400 412,770
3.4.3.4. Menentukan ramalan annual departure perhitungan annual departure sama halnya dengan EAD pada runway, yaitu sebanyak 5,475 pergerakan
3.4.3.5. Menentukan tebal slab beton (concrete slab) kemudian diplotkan pada grafik berikut :
dari grafik didapatkan tebal slab beton =8.2 inchi
= 20.828 cm 3.4.3.6. Perencanaan tulanagan
tebal slab beton = 20.828 cm join spacing longitudinal = 15 ft join spacing transversal = 15 ft
dari tebal slab beton 8.2 inci didapatkan hasil sepertiberikut:
sumber FAA
diameter dowel = 1 inci = 2.54 cm panjang dowel = 19 inci = 48.26 cm spasi dowel = 12 inci = 30.48 cm
digunakan tulanagn tipe A615 drage 40 dengan nilai fs = 27000 mn/m2 menghitung AS tulangan
AS = 3.7 x L 27000
= 3.7 x 15 27000
= 0.0228
digunakan diameter tulangan 0.375 in atau D-10
As pasang = 0.11 inci
As perlu = 0.0228 inci
jumlah tulanagan = As perlu As pasang = 0.0228
0.1100
= 0.21 1 buah
dengan jarak tulanagan = 1000/1 mm 100 cm 3.4.3.7.
Rangkuman tebal perkerasan
no Lapisan perkerasan Hasil
inci cm
1 landas pacu (runway)
lapisan permukaan (surface) 4 10.16
lapis pondasi atas (base) 10 25.4
lapis pondasi bawah (subbase) 15.4 39.2
2 landasan penghubung (taxiway)
lapisan permukaan (surface) 3 7.62
lapis pondasi atas (base) 9 22.86
lapis pondasi bawah (subbase) 13.89 35.27
3 landasan parkir (apron)
lapisan permukaan (surface) 4 10.16
lapis pondasi atas (base) 8.2 20.83
lapis pondasi bawah (subbase) 6 15.24
