1
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Teknologi dalam beberapa tahun belakangan ini berkembang sangat pesat. Salah satu lini yang turut mengalami efek perkembangan yang pesat ini adalah pada lini kedirgantaraan. Diawali dari tahun 1782 oleh Joseph Montgolfier dan Etiene Montgolfier yang menciptakan sebuah alat yang dapat terbang di udara dan dikenal dengan nama balon terbang. Kemudian para ilmuwan dan para ahli terus mengembangkan teknologi yang berhubungan dengan kedirgantaraan hingga pada tahun 1903 Wright bersaudara berhasil membuat benda terbang dengan mesin yang menjadi cikal bakal pesawat terbang saat ini. Sejak saat itu hingga hari ini, perkembangan teknologi kedirgantaraan terjadi sangat pesat sekali. Teknologi dan inovasi terbaru saat ini dalam bidang kedirgantaraan adalah teknologi Pesawat Tanpa Awak atau yang lebih sering dikenal dengan sebutan UAV (Unmanned Aerial Vehicle).
Gambar 1.1. UAV Shadow 200B (Thuvesson, Petersson, 2013)
2
UAV adalah kendaraan udara tak berawak yang masih dapat digunakan lagi setelah selesai melaksanakan misi. Maka dari itu peluru kendali tidak dapat dikategorikan sebagai UAV karena peluru kendali tidak dapat digunakan kembali setelah misi selesai. UAV mampu membawa muatan dan dapat dikendalikan dari jauh baik secara autonomous, semi autonomous, mapupun kombinasi dari sistem tersebut sehingga UAV dapat melakukan tugas tugas tertentu yang berkaitan dengan pelaksanaan misi (Blyenburgh, 1999). UAV memiliki beberapa karakteristik yang sangat cocok untuk digunakan sebagai sebuah perangkat pemantauan. Karakteristik tersebut terdiri dari tidak ada resiko bagi awak dan pilot, ketahanan yang lama, dan penampilan data secara realtime (Trost, 2000) Pesawat Tanpa Awak atau UAV ini adalah pesawat terbang yang pengontrolan terbangnya dilakukan secara otomatis melalui perangkat yang telah diprogram sebelumnya untuk melakukan sebuah misi. Setelah melakukan misinya, pesawat masih dapat kembali melakukan misi yang sama. Tentunya dengan tidak mengubah program yang telah ditanamkan pada pesawat tersebut. Apabila ingin mengubah misi tentu program juga harus diubah sesuai dengan spesifikasi misi yang akan dilaksanakan. UAV sendiri digolongkan menjadi tiga jenis berdasarkan jangkauan terbangnya yaitu UAV jarak jauh yang dapat terbang lebih dari 500 km, UAV jarak menengah yang dapat terbang di kisaran jarak 100 km hingga 500 km, dan UAV jarak pendek yang terbang dengan jarak di bawah 100 km. Kegunaan UAV saat ini paling banyak masih di bidang militer yaitu untuk melakukan misi-misi seperti pengintain maupun penyerangan yang dianggap terlalu beresiko jika menggunakan manusia. Padahal kegunaan UAV itu sendiri tidak hanya terbatas di bidang militer saja. UAV dapat digunakan sebagai alat pengawas perbatasan suatu negara, alat pemantau ladang perkebunan yang luas, alat pemantau lalu lintas, dan yang sedang banyak dikembangkan juga adalah sebagai alat untuk memantau bencana.
3
Sebagai salah satu teknologi yang diandalkan dalam pemantauan bencana maupun pemetaan. Pesawat tanpa awak juga harus didukung oleh berbagai perangkat yang memudahkan dalam melakukan misi. Salah satunya adalah peluncur atau launcher. Dalam skenario dimana kebutuhan UAV untuk berbagai aplikasi meningkat pesat. Metode alternatif fokus pada peluncuran bertujuan untuk menghilangkan kebutuhan sebuah lancasan beraspal atau ruang terbuka. Peluncur Ketapel memungkinkan UAV dapat diluncurkan dari berbagai medan seperti tempat kasar, daerah perkotaan, dll (Sanghi, 2015). Penelitian kali ini fokus pada pengembangan tipe lain dari peluncur yaitu peluncur pneumatik.
Gambar 1.2. UAV RQ-7 Shadow 200 dan Peluncur Pneumatik (http://www.armytechnology.com diakses pada 29 Desember 2016)
Peluncur memiliki kegunaan untuk mendukung take-off pesawat tanpa awak di tempat tempat yang sulit. Misalkan harus menerbangkan pesawat di daerah yang kurang adanya lahan atau tanah lapang yang luas. Maka peluncur menjadi solusi yang tepat dalam mengatasi permasalahan tersbut. Sehingga take-off dapat
4
dilakukan dimana saja dan kapan saja saat pesawat tanpa awak dibutuhkan. Peluncur atau launcher juga memiliki beberapa jenis. Namun pada penelitian kali ini akan dibahas tentang peluncur dengan pneumatik.
Pemilihan peluncur
pneumatik didasarkan pada kebutuhan dari berbagai spesifikasi pesawat tanpa awak untuk melakukan take-off. Padahal jika membuat satu peluncur untuk satu spesifikasi pesawat tanpa awak, maka akan memakan biaya yang besar. Oleh sebab itu, peluncur pneumatik bisa diandalkan dalam menerbangkan berbagai macam pesawat. Hal tersebut dapat dilakukan karena tenaga peluncur bisa diatur dan disesuaikan dengan spesifikasi dari pesawat tanpa awak itu sendiri. Penelitian kali ini adalah mencari patokan dalam menetukan energi yang dibutuhkan secara optimum untuk menerbangkan pesawat tanpa awak milik FORCE UGM yaitu Elang Caraka. 1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di atas, topik yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah Perancangan dan Manufaktur Peluncur dengan Pendorong Pneumatik Untuk Pesawat Tanpa Awak.
1.3. Batasan Masalah Asumsi dan batasan masalah yang dilakukan dalam penelitian ini adalah: 1. Menggunakan wahana pendukung yaitu UAV jenis Long Range milik tim FORCE UGM yaitu Elang Caraka. Sehingga UAV tersebut hanya digunakan sebagai alat bantu agar terjadi kesesuaian pada sistem dan tidak dilakukan analisis atau pembahasan.. 2. Melakukan pengembangan peluncur yang sebelumnya menggunakan bungee launcher menjadi pneumatik. 3. Software yang digunakan untuk
perancangan rangka struktur adalah
Autodesk® Inventor Professional 2015. 4. Perancangan rangka peluncur menggunakan struktur berbentuk segitiga.
5
5. Desain pneumatik pengembangan dari tim FORCE UGM. 6. Alat bantu yang digunakan adalah alat las listrik dengan penggunaan arus DC rata-rata 80 A. 7. Simulasi desain yang dilakukan adalah mengetahui displacement dari struktur dan juga bagian bagian kritis dari struktur. 8. Melakukan penambilan data kecepatan aktual dengan empat variasi waktu pembukaan katup solenoid. 9. Melakukan perbandingan kecepatan aktual dari 2 jenis tekanan udara pada 6 dan 7 kg/cm2 pada peluncur pneumatik untuk mengetahui nilai optimum pembukaan katup solenoid.
1.4. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah membuat sistem take off untuk pesawat tanpa awak bisa dilakukan lebih mudah disegala tempat. Sehingga memudahkan dalam pemilihan wilayah terbang dan dapat menyesuaikan gaya dorong yang dihasilkan oleh peluncur melalui sistem pneumatik sesuai dengan spesifikasi dari pesawat tanpa awak.
1.5. Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan setelah melakukan penelitian tentang perancangan dan manufaktur peluncur pneumatik untuk pesawat tanpa awak adalah : 1. Menambah pengetahuan tentang perancangan pembuatan peluncur tersebut. 2. Membuat sistem pneumatik yang handal. 3. Mengetahui displacement melalui software simulasi. 4. Hasil penelitian yang dilakukan dapat dijadikan acuan untuk memproduksi peluncur dengan pendorong pneumatik sehingga dapat mempermudah dalam melakukan take off pesawat tanpa awak.
6
5. Hasil penelitian yang dilakukan dapat dijadikan referensi untuk menambah wawasan mahasiswa maupun peneliti yang akan meneliti tentang perancangan dan manufaktur peluncur menggunakan pendorong pneumatik untuk pesawat tanpa awak.
