Analisis Prestasi Terbang Fasa Take-Off Dan Climb
BAB IV ANALISIS PRESTASI TERBANG FASA TAKE-OFF DAN CLIMB 4.1
Perbandingan antara hasil FDR dengan X-Plane
Hasil simulasi yang dikeluarkan oleh program X-Plane tidak sama walaupun inputan yang diberikan sama dengan data – data yang berada dalam Flight Data Recorder. Berbagai macam perbedaan telah ditemukan, pada bab ini akan dibahas tentang penyimpangan yang telah terjadi atau perbedaan yang telah terlihat antara keluaran data FDR dan program X-Plane. Parameter – parameter yang akan dibahas sesuai dengan yang telah dijelaskan pada bab I yaitu antara lain parameter berat, ketinggian (altitude), airspeed, dan sudut serang (Angle of Attack), di dalam tugas akhir ini hanya dibahas beberapa parameter yang telah diperoleh dari FDR dikarenakan terbatasnya data yang telah diperoleh pada FDR sendiri. Analisis Penerbangan Fasa Lepas Landas
Bila dilihat dari grafik Berat Vs Waktu, terlihat tidak ada perbedaan antara grafik yang diperoleh dari hasil data FDR dan data hasil simulasi program X-Plane, Berat Vs Waktu
Berat (kg)
4.2
345000 344750 344500 344250 344000 343750 343500 343250 343000 342750 342500
Berat FDR Berat X-Plane
0
10
20
30
40
50
Waktu (detik)
Gambar 33. Berat Vs Waktu ( Take-Off ).
41
Analisis Prestasi Terbang Fasa Take-Off Dan Climb
Dalam gambar grafik di atas dapat dilihat pergerakan grafik yang sama tidak terlalu berbeda. Dari hasil ini, pada fasa lepas landas program X-Plane dapat merepresentasikan hasil yang optimal sehingga hasil yang diperoleh sama seperti hasil data penerbangan yang sebenarnya. Parameter selanjutnya adalah ketinggian yang diperoleh dari kedua data dapat dilihat pada grafik berikut, Ketinggian Vs Waktu
700
Ketinggian (meter)
600 500 400 300 Ketinggian X-Plane
200
Ketinggian FDR
100
Perhitungan 0 -100
0
10
20
30
40
50
Waktu (detik)
Gambar 34. Ketinggian Vs Waktu ( Take-Off ).
Dapat dilihat dalam grafik di atas ketinggian dari hasil simulasi X-Plane bergerak lebih tinggi sedikit dari hasil penerbangan yang diberikan oleh FDR, tapi terlihat di dalam grafik bahwa baik hasil FDR ataupun dari program X-Plane bergerak menuju satu titik ketinggian yang sama setelah pesawat lepat landas. tetapi berbeda dengan grafik hasil perhitungan yang diperoleh dengan persamaan (2.3.5), yang bergerak lebih cepat menuju titik ketinggian 500 meter dibandingkan dengan data FDR ataupun XPlane. Besar penyimpangan antara hasil perhitungan terhadap data FDR adalah sebesar 27.6 % sedangkan besar penyimpangan antara hasil simulasi X-Plane terhadap data FDR adalah sebesar 8.91 %. Perbedaan hasil perhitungan dengan hasil penerbangan ataupun hasil simulasi dikarenakan terlalu banyak asumsi yang digunakan sehingga membuat penyimpangan dari hasil yang sebenarnya. Dengan bergeraknya pesawat sangat cepat untuk mencapai suatu titik ketinggian tertentu, tentu banyak faktor yang dipengaruhinya seperti bahasan selanjutnya.
42
Analisis Prestasi Terbang Fasa Take-Off Dan Climb
Parameter Airspeed, yaitu kecepatan udara disekitar pesawat pada fasa terbang lepas landas ditunjukan dalam gambar grafik berikut ini,
Airspeed Vs Waktu Kecepatan ( m/s )
140 120 100 80 60 Airspeed FDR Airspeed X-Plane Hasil Perhitungan
40 20 0 0
10
20
30
40
50
Waktu ( Detik )
Gambar 35. Airspeed Vs Waktu ( Take-Off ).
Pada gambar 34 pergerakan grafik kecepatan udara hasil data X-Plane lebih besar sesaat dibandingkan data kecepatan udara pada penerbangan yang sesungguhnya, begitu pula dengan hasil perhitungan penurunan persamaan (2.3.4) yang bergerak konstan menuju kecepatan sekitar 100 m/s lebih cepat dibandingkan hasil flight data recorder, besar penyimpangan antara hasil perhitungan terhadap data FDR adalah sebesar 16.5 % sedangkan besar penyimpangan antara hasil simulasi X-Plane terhadap data FDR adalah sebesar 12.3 %. Hal ini dikarenakan banyak faktor yang mempengaruhi kecepatan udara disekitar pesawat sedangkan pada simulasi dan perhitungan faktor – faktor yang mempengaruhi dianggap normal sehingga kecepatan udara yang disimulasikan juga kecepatan udara normalnya bedasarkan kecepatan pesawat, ketinggian, gaya dorong, dan faktor lainnya. Setelah membahas kecepatan udara disekitar pesawat pada fasa terbang lepas landas, di bawah ini akan dibahas perbandingan grafik sudut yang tercipta pada pesawat ketika fasa lepas landas berdasarkan data pada simulasi dan data penerbangan yang sebenarnya.
43
Sudut Serang ( degree )
Analisis Prestasi Terbang Fasa Take-Off Dan Climb
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 0 -2
Angle of Attack
AOA FDR AOA X-Plane 10
20
30
40
50
Waktu ( detik )
Gambar 36. AOA Vs Waktu ( Take-Off ).
Pada fasa lepas landas, pergerakan sudut pesawat yang diberikan pada hasil simulasi lebih cepat naik dibandingkan data FDR, namun dengan perbedaan yang dihasilkan seperti yang terlihat pada grafik di atas tidak membuat perbedaan dalam mencapai ketinggian antara penerbangan yang dilakukan lewat simulasi dengan penerbangan yang sesungguhnya. Pada grafik hasil data X-Plane terlihat sudut yang terbentuk setelah naik signifikan kemudian turun kembali lalu beranjak naik kembali, hal ini disebabkan karena penyelarasan program X-Plane untuk menyamakan hasil simulasi sedekat mungkin dengan inputan yang diberikan.
4.3
Analisis Penerbangan Fasa Terbang Menanjak
Seperti pada subbab sebelumnya, hal pertama yang dibahas adalah parameter berat. Bila dilihat dari grafik Berat Vs Waktu, terlihat terdapat perbedaan antara grafik yang diperoleh dari hasil data FDR dan data hasil simulasi program X-Plane,
44
Analisis Prestasi Terbang Fasa Take-Off Dan Climb
Berat (kg)
Berat Vs Waktu 345000 344750 344500 344250 344000 343750 343500 343250 343000 342750 342500
Berat FDR Berat X-Pl ane
50
100
150
200
250
Waktu (detik)
Gambar 37. Berat Vs Waktu (Climb).
Dalam gambar grafik di atas dapat dilihat pergerakan grafik yang sama pada awal namun berikutnya mengalami penyimpangan untuk jangka waktu yang lama. Data hasil keluaran X-Plane pun tidak seakurat data aslinya, banyak faktor yang mempengaruhi konsumsi bahan bakar seperti specific fuel comsumtion (sfc), dengan adanya sfc ini dapat diketahui berapa banyak bahan bakar yang dipakai dalam 1 jam oleh pesawat udara. Pada kasus ini sfc antara data FDR dan X-Plane sudah tentu berbeda dan bisa dilihat dari grafik di atas, salah satu faktor yang penting dalam mempengaruhi sfc adalah pengaturan mesin pesawat dan ketinggian permukaan laut karna dipengaruhi tekanan yang turut mempengaruhi massa jenis udara sekitar. Dengan persamaan yang diperoleh dari hasil perhitungan diperoleh gradien ( slope ) kemiringan yang merepresentasikan sfc, sfc yang diperoleh untuk pemakaian bahan bakar yang diperoleh berdasarkan data FDR adalah sebesar 3,1102 lb\s sedangkan konsumsi bahan bakar pada hasil simulasi program X-Plane sudah disamakan yaitu sebesar 3,1100 lb\s.
45
Analisis Prestasi Terbang Fasa Take-Off Dan Climb
Parameter selanjutnya adalah ketinggian yang diperoleh dari kedua data dapat dilihat pada grafik berikut, Ketinggian Vs Waktu
7000
Ketinggian (meter)
6000 5000 4000 3000 Ketinggian X-Plane
2000
Ketinggian FDR
1000
Perhitungan
0 -1000
50
100
150
200
250
Waktu (detik)
Gambar 38. Ketinggian Vs Waktu (Climb).
Dapat dilihat dalam grafik yang ada di atas, data ketinggian yang diperoleh FDR dan hasil simulasi tidak jauh berbeda, begitupula hasil yang diperoleh dari perhitungan dengan menggunakan persamaan ( 2.4.4 ) tidak jauh berbeda terutama waktu dalam mencapai suatu ketinggian yang ingin dicapai. Besar penyimpangan antara hasil perhitungan terhadap data FDR adalah sebesar 3.7 % sedangkan besar penyimpangan antara hasil simulasi X-Plane terhadap data FDR adalah sebesar 1.45 %. Sedikit perbedaan yang terjadi antara hasil X-Plane dan FDR terjadi karena pada kondisi riil pesawat dipengaruhi
banyak faktor diantaranya yang
paling signifikan adalah faktor gaya dorong yang tidak terdapat dalam data FDR sehingga tidak dapat dijadikan suatu referensi gaya dorong pada saat menjalankan simulasi program X-Plane. Selain faktor dari gaya dorong, faktor atmosfir juga sangat berpengaruh dalam melakukan suatu penerbangan, namun datanya tidak lengkap sehingga tidak bisa diinputkan dalam data simulasi. Kecepatan udara bebas disekitar pesawat udara yang disensor dengan suatu alat. Dapat dilihat pada gambar di bawah ini, bahwa airspeed sedikit berbeda antara data diambil dari FDR dan data simulasi dari program X-Plane. Perbedaan yang ada dapat dilihat
pada kecepatan konstan dari grafik yang diperoleh, pada keadaan yang
46
Analisis Prestasi Terbang Fasa Take-Off Dan Climb
sesungguhnya ( grafik yang diperoleh dari data yang diambil pada FDR ) tidak lebih besar dibandingkan hasil yang diperoleh dengan menggunakan program X-Plane.
Airspeed Vs Waktu 140
Kecepatan ( m/s )
120 100 80 60 Airspeed FDR Airspeed X-Plane Perhitungan
40 20 0 -20 50
100
150
200
250
Waktu ( Detik )
Gambar 39. Airspeed Vs Waktu (Climb).
Pada gambar 38, pergerakan grafik kecepatan udara hasil data X-Plane awalnya lebih besar dibandingkan data kecepatan udara pada penerbangan yang sesungguhnya tetapi setelah detik ke 200 kecepatan pesawat yang terukur sama antara FDR dan XPlane, tidak jauh berbeda dengan hasil yang diperoleh dengan hasil perhitungan pada persamaan (2.4.0) dimana terlihat kecepatan pesawat terlihat berada diantara hasil dari X-Plane dan FDR. Besar penyimpangan antara hasil perhitungan terhadap data FDR adalah sebesar 6.8 % sedangkan besar penyimpangan antara hasil simulasi X-Plane terhadap data FDR adalah sebesar 8.7 %. Perbedaan yang terjadi terutama sebelum detik ke 200 dapat terjadi karena banyak faktor yang tidak dapat dideteksi oleh FDR sehingga inputan yang diberikan ke dalam program menjadi tidak optimal dan banyak faktor yang tidak bisa dihitung dengan menggunakan rumusan matematika. Sudut yang tercipta pada pesawat ketika fasa terbang menanjak berdasarkan data pada simulasi dan data penerbangan yang sebenarnya dapat dilihat pada gambar grafik di bawah ini,
47
Sudut Serang ( degree )
Analisis Prestasi Terbang Fasa Take-Off Dan Climb
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 50 -2
Angle of Attack
AOA FDR AOA X-Plane 100
150
200
250
Waktu ( detik )
Gambar 40. AOA Vs Waktu (Climb).
Pada fasa terbang menanjak, setelah nilainya naik ketika melakukan lepas landas pergerakan sudut pesawat yang diberikan pada hasil simulasi dan data FDR dapat dibilang konstan pada interval tertentu. Antara detik ke 100 sampai detik ke 150, sudut yang terbentuk sangat tidak beraturan dikarenakan pada waktu ini pesawat menstabilkan diri untuk berganti dasa penerbangan menjadi fasa terbang jelajah sehingga dapat dilihat pula dalam grafik pada gambar 37 setelah detik 150 data yang diambil dari rekaman data penerbangan yang sebenarnya dengan data yang diperoleh hasil simulasi program X-Plane, keduanya bergerak konstan dengan sudut yang sangat tidak jauh berbeda, tidak lama setelah detik 150 pesawat sudah berada pada masa terbang jelajah. Dari hasil simulasi yang telah dipaparkan dalam bab ini, banyak analisis yang dapat diambil berdasarkan perbedaan atau persamaan dari hasil data yang diperoleh dari penerbangan yang sesungguhnya atau yang berasal dari FDR dengan data hasil simulasi yang dijalankan dengan menggunakan program X-Plane. Dengan adanya analisis ini pada bab selanjutnya akan dituliskan kesimpulan yang dapat diperoleh dalam analisis yang dilakukan dalam tugas akhir ini.
48
