ANALISIS DATA KECELAKAAN DAN KEGAGALAN SISTEM RUDDER BOEING 737 TUGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat kelulusan untuk meyelesaikan pendidikan tingkat sarjana strata satu Teknik Penerbangan
Oleh Wenda Kalubis Rustandi 13603009
Pembimbing: Dr. Ir. Hisar M. Pasaribu
PROGRAM STUDI TEKNIK PENERBANGAN FAKULTAS TEKNIK MESIN DAN DIRGANTARA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK PENERBANGAN FAKULTAS TEKNIK MESIN DAN DIRGANTARA - INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Jl. Ganesa No. 10 Bandung 40132 Telp (022) 2504529 Fax (022) 2534164
PENGESAHAN TUGAS AKHIR SARJANA
Nama/NIM
: Wenda Kalubis Rustandi/13603009
Pembimbing : Dr. Hisar M. Pasaribu
Judul
: Analisis Data Kecelakaan dan Kegagalan Sistem Rudder Boeing 737
Waktu Penyelesaian: 10 (sepuluh) bulan.
Isi Tugas Akhir : 1. Analisis data-data statistik kecelakaan pada operasi pesawat komersial Boeing 737 secara umum. 2. Menganalisis kegagalan sistem rudder pada Boeing 737. 3. Merumuskan rekomendasi atas kecelakaan yang disebabkan oleh beberapa tipe kegagalan sistem rudder pada Boeing 737.
Bandung, 11 Februari 2008 Dosen Pembimbing
Dr. Hisar M. Pasaribu NIP 131660116
ABSTRAK Tugas Akhir ini bertujuan menganalisis data kecelakaan serta kegagalan pada pesawat Boeing 737-series secara umum dan kegagalan sistem rudder Boeing 737series secara khusus. Data-data kecelakaan Boeing 737 yang terakumulasi sejak awal tahun 1970 dirumuskan dalam statistik kecelakaan. Kemudian dilakukan analisis secara umum terhadap penyebab kecelakaan dan kecenderungan umum, sehingga dihasilkan kesimpulan terhadap pola kecelakaan Boeing 737. Kegagalan pada sistem rudder pada Boeing 737 merupakan jenis kegagalan flight control system yang memiliki pengaruh kegagalan bersifat katastropik dengan peluang kejadian ≤10-9. Beberapa kecelakaan yang melibatkan kegagalan system rudder dikaji secara khusus untuk mendapatkan factor-faktor yang sama (common) dan yang tidak dalam kejadian kecelakaan tersebut. Mekanisme kegagalan pada sistem rudder dianalisis secara ringkas menggunakan metode Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) dan Fault Tree Analysis (FTA) dengan mengacu pada laporan hasil investigasi, Airworthiness Directives (ADs), dan Service Bulletin (SB).
i
ABSTRACT The objectives of this final project is to analyze accidents statistics of Boeing 737-series in general and rudder system failures of Boeing 737-series in particular. The accumulation of Boeing 737 accidents reports since early 1970 is classified into statistical form. It is then analyzed to find out the general conclusion about the pattern of the Boeing 737 accidents. Failure of the Boeing 737 rudder system is a kind of the flight control system failure that have catastrophic influence (opportunity occurrences ≤10-9). Several accidents involving the rudder system failures are investigated to find the common factors and the local factors across those various accidents The mechanics of the rudder system failures are then simply analyzed using the Failure Mode and Effect Analysis (FMEA), and Fault Tree Analysis (FTA) based on information gathered from the Investigation Reports, Airworthiness Directives (ADs), and Service Bulletin (SB).
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-Nya, Tugas Akhir yang merupakan syarat wajib kelulusan Sarjana Strata Satu ini dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini berisi analisis data kecelakaan serta kegagalan sistem rudder Boeing 737. Obyek studi yaitu Boeing 737 dipilih karena merupakan salah satu pesawat yang banyak beroprasi di Indonesia. Diharapkan dengan Tugas Akhir ini kalangan akademisi dunia dirgantara semakin mengenal permasalahan yang sering terjadi pada Boeing 737 terutama permasalahan kegagalan sistem rudder. Ucapan terima kasih penulis ucapkan pada Ibunda tercinta yang tidak hentihentinya memberi dukungan, Bpk. Hisar M. Pasaribu selaku dosen pembimbing Tugas Akhir, para staff Aircraft Services PT. Dirgantara Indonesia, rekan-rekan mahasiswa dan dosen Teknik Penerbangan ITB serta pihak-pihak lain yang memberi kontribusi atas selesainya Tugas Akhir ini. Tidak ada gading yang tidak retak. Penulis sepenuhnya menyadari tulisan ini masih jauh dari sempurna. Saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan demi perbaikan di masa mendatang.
Bandung, Februari 2008
Penulis
iii
DAFTAR ISI
ABSTRAK …………………………………………………………………….. ABSTRACT………………………………………………………………………………. KATA PENGANTAR …………………………………………………………………. DAFTAR ISI ……………………………………………………………………………. DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………………… DAFTAR TABEL ………………………………………………………………. BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………………………… 1.1 Latar Belakang ……………………………………………………………….. 1.2 Perumusan Masalah ………………………………………………………….. 1.3 Tujuan Penelitian …………………………………………………………….. 1.4 Batasan Masalah………………………………………………………………. 1.5 Metodologi ……………………………………………………………………. 1.6 Sistematika Pembahasan …………………………………………………….. BAB II DASAR TEORI ……………………………………………………………….. 2.1 Kecelakaan Secara Umum ………………………………………………….. 2.2 System Failure ……………………………………………………………….. 2.3 Sistem Rudder Boeing 737 ………………………………………………….. BAB III STATISTIK KECELAKAAN BOEING 737…………………………. 3.1 Perkembangan Tingkat Kecelakaan 737……………………………….. 3.2 Kecelakaan Tiap Fase Penerbangan …………………………………... 3.3 Tingkat Keselamatan Kecelakaan……………………………………… 3.4 Penyebab Utama Kecelakaan …………………………………………. 3.5 Kegagalan Flight Control System…………………………………………… 3.6 Kasus Kecelakaan Boeing 737 di Indonesia…………………………… BAB IV STUDI KASUS DAN ANALISIS ……………………………………. 4.1 Pendahuluan …………………………………………………………………... 4.2 History of Flight………………………………………………………………. 4.3 Penyebab Kecelakaan Secara Umum………………………………………. 4.4 Analisis ………………………………………………………………………… BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……………………………………………… 5.1 Kesimpulan ……………………………………………………………………. 5.2 Saran/Rekomendasi ………………………………………………………….. DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………………...
i ii iii iv v vi 1 1 1 2 2 3 3 5 5 9 21 33 33 37 40 44 45 47 50 50 51 55 55 67 67 67 69
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.01 Aircraft Technical Documentation ………………………………………
8 Gambar 2.02 Hubungan antara fungsi, penyebab, modus kegagalan dan dampak ……. 11 Gambar 2.03 Penyebab CCF pada pesawat berbasis konsep Watson …………………. 13 Gambar 2.04 Proses Analisis, Modus, Efek dan Kritikalitas Kegagalan………………. 15 Gambar 2.05 Simbol-simbol pohon kesalahan ………………………………………… 18 Gambar 2.06 Sistem rudder Boeing 737-series ……………………………………………. 21 Gambar 2.07 Panel rudder 737 (kanan) serta batasan pergerakan rudder (kiri) ……… 22 Gambar 2.08 Pedal kendali rudder …………………………………………………………… 23 Gambar 2.09 Rudder aft control quadrant dan torque tube ………………………………. 24 Gambar 2.10 Rudder Trim Control Unit 737 bagian depan …………………………… 25 Gambar 2.11 Rudder Trim Control Unit 737 bagian ekor ……………………………. 26 Gambar 2.12 Rudder Trim Actuator ………………………………………………………… 27 Gambar 2.13 Rudder Feel and Centering Unit……………………………………….. 28 Gambar 2.14 PCU utama rudder Boeing 737-200 ……………………………………. 29 Gambar 2.15 Main rudder PCU servo valve Boeing 737 ……………………………… 30 Gambar 2.16 Standby rudder actuator ………………………………………………………. 31 Gambar 2.17 Batasan defleksi rudder dan batasan defleksi yaw damper ………………. 32 Gambar 3.01 Klasifikasi kasus-kasus Boeing 737 pada ASN …………………………. 33 Gambar 3.02 Accident Rates and Fatalities by Year …………………………………… 34 Gambar 3.03 Grafik Jumlah Kecelakaan 737 tahun 1970-2007 ………………………. 35 Gambar 3.04 Grafik Tingkat Kecelakaan 737 …………………………………………. 36 Gambar 3.05 Grafik Perbandingan tingkat kecelakaan hull loss berdasarkan tipe pesawat ………………………………………………………………….. Gambar 3.06 Grafik tingkat kecelakaan 737 dan pesawat Komersial berdasarkan fase . Gambar 3.07 Grafik Tingkat Keselamatan 737 dari tahun 1970 sampai Juni 2007 …… Gambar 3.08 Perkembangan tingkat keselamatan operasi pesawat secara umum per Dekade …………………………………………………………………. Gambar 3.09 Data korban jiwa dan tingkat kematian setiap kecelakaan ……………… Gambar 3.10 Grafik Tingkat keselamatan dan kecelakaan 737 berdasarkan usia pesawat Gambar 3.11 Kategori hull lossaccident 737 dan pesawat komersial berdasarkan penyebab utama ………………………………………………………… Gambar 3.12 Klasifikasi Kegagalan Internal Pesawat Boeing 737 ……………………
37 38 41 40 42 44
45 45 Gambar 4.01 FTA secara umum pada rudder uncommand deflection Boeing 737 …… 56 Gambar 4.02 FTA rudder uncommand deflection pada yaw damper Boeing 737 …….. 56 Gambar 4.03 konfigurasi PCU 737 pada posisi netral dan full rate. ……………………… 61 Gambar 4.04 konfigurasi operasi PCU 737 …………………………………………… 62
v
DAFTAR TABEL
Tabel 2.01 Pengaruh Kegagalan dan Peluang Kejadian Kecelakaan ……………….. Tabel 2.02 Deskripsi Pengaruh dan Peluang Kegagalan Sistem menurut FAR 25.1309 dan JAR 25.1309 …………………………………………….... Tabel 3.01 Jumlah Kecelakaan 737 ……………………………..…………………..
19
Tabel 3.09 Daftar kecelakaan Boeing 737 di Indonesia periode 2002-2007 ………..
20 36 36 37 38 40 43 46 47 48
Tabel 4.01 Failure Mode and Effect Analisis, FMEA pada sistem rudder Boeing 737 ……………………………………………………………………… Tabel 4.02 Ringkasan FMEA pada sistem rudder Boeing 737 ……………………...
63 65
Tabel 3.02 Jumlah Pengriman 737 …………………………………………………. Tabel 3.03 Data Kecelakaan Berdasarkan Fase Penerbangan ……………………… Tabel 3.04 Penyebab utama kecelakaan pada 737 ………………………………….. Tabel 3.05 Tingkat Keselamatan 737 dari tahun 1970 sampai Juni 2007 ………….. Tabel 3.06 Hubungan perkembangan kasus kecelakaan dengan faktor usia ……….. Tabel 3.07 Daftar kecelakaan 737 akibar kegagalan flight control system …………… Tabel 3.08 Daftar kecelakaan di Indonesia periode 1997-2007 ……………………..
vi
