LAPORAN PENELITIAN ANALISA ENERGI KERJA (GESEKAN) ISIAN DORONG PADA BOMB KALORI TERHADAP KECEPATAN PELOR DI DALAM LARAS

LAPORAN PENELITIAN

ANALISA ENERGI KERJA (GESEKAN) ISIAN DORONG PADA BOMB KALORI TERHADAP KECEPATAN PELOR DI DALAM LARAS

Oleh: Agung Nugroho, ST., MT.

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GAJAYANA MALANG 2011

LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN LAPORAN PENELITIAN

1. Judul Penelitian

: Analisa Energi Kerja (Gesekan) Isian Dorong Pada Bomb Kalori Terhadap Kecepatan Pelor di Dalam Laras

2. Bidang Ilmu

: Teknik Mesin

3. Peneliti

:

a. Nama

: Agung Nugroho, ST., MT.

b. Jenis Kelamin

: Laki-laki

c. Golongan/Pangkat

:-

d. Jabatan Fungsional

: Tenaga Pengajar

e. Fakultas/Program Studi: Teknik/Teknik Mesin 4. Jumlah Tim Peneliti

: 1 (satu)

5. Lokasi/Daerah Penelitian : Malang 6. Jangka Waktu Penelitian : 2 Bulan 7. Biaya Penelitian

: Rp 4.850.000,- (Empat Juta Delapan Ratus Lima Puluh Ribu Rupiah) Malang,

Juli 2011

Ketua Peneliti,

Agung Nugroho, ST., MT.

BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang. Isian dorong yang digunakan pada munisi diproduksi oleh banyak perusahaan, dimana

dari masing-masing perusahaan mempunyai karakteristik masing-masing.Isian dorong yang diproduksi oleh semua perusahaan mempunyai standard energi spesifik masing-masing, dan ini dicantumkan sebagai kelengkapan data produksi.Sedangkan untuk energi kerja ( usaha) dari isian dorong tersebut tidak dicantumkan, Hal ini tentunya akan menyulitkan perusahaan munisi untuk membuat produksi munisi. Untuk memenuhi standard munisi apabila energi kandungan dari isian dorong tersebut kecil maka jumlah isian dorong yang digunakan harus lebih banyak begitu juga bila energinya lebih besar maka jumlah isian dorong yang dibutuhkan juga semakin sedikit.Hal ini dilakukan agar energy kerja dari isian dorong dapat mendorong pelor dengan kecepatan saat keluar dari mulut laras dapat sesuai dengan ketentuan munisi yang telah ditetapkan sesuai dengan standard munisi trsebut. Penambahan

atau

pengurangan

jumlah

isian

dorong

yang

digunakan

untuk

mengembalikan agar kebutuhan energi untuk mendorong pelor atau proyektil keluar mulut laras dengan kecepatan sesuai ketentuan munisi yang telah ditetapkan. Untuk mengetahui berapa besar energi panas dan tekanan gas yang dihasilkan dari pembakaran isian dorong pada tiap jenis munisi ini sangat sulit dilihat secara langsung, dengan menggunakan alat uji tekanan gas dan panas pada pembakaran munisi akan dapat diketahui sampai sejauh mana nilai kalori yang dimiliki oleh masing-masing isian dorong ( propellant ). Penelitian ini dilakukan pada isian dorong ( popelant ) untuk munisi yang digunakan pada senjata M 16 A1, SS-1, SMS dan Pistol P-1. Dengan permasalahan tersebut maka peneliti mengambil judul “ Analisa Energi Kerja ( Gerak )

Isian Dorong Pada Bomb Kalori

Terhadap Kecepatan Pelor di Dalam Laras “ 1.2.

Perumusan Masalah. Berdasarkan dari uraian latar belakang di atas, permasalahan yang yang dapat diuraikan

pada penelitian ini adalah :

a.

Bagaimana hubungan tekanan gas isian dorong dari bomb kalori dengan tekanan gas isian dorong pada laras saat penembakan.

b. Bagaimana hubungan energi kerja pada isian dorong dengan kecepatan pelor pada mulut laras. c. 1.3.

Bagaimana hubungan tekanan gas dengan kecepatan pelor didalam laras.

Tujuan Penelitian. a.

Untuk mengetahui hubungan antara tekanan gas isian dorong dari bomb kalori dengan tekanan gas isian dorong pada laras saat penembakan.

b. Untuk mengetahui hubungan energi kerja isian dorong dengan kecepatan pelor pada mulut laras. c.

Untuk mengetahui hubungan antara tekanan gas dengan kecepatan pelor didalam laras

1.4.

Batasan Masalah. Berdasarkan dari tujuan penelitian diatas, maka peneliti perlu membatasi masalah agar

permasalahan tidak terlalu meluas yang meliputi : a. Obyek yang ditiliti merupakan hasil pembakaran isian dorong pada alat uji tekanan gas untuk jenis munisi yang digunakan pada senjata M 16 A1, SS-1, SMS dan Pistol P1. b. Obyek yang diteliti merupakan hasil penembakan munisi yang digunakan pada senjata M 16 A1, SS-1, SMS dan Pistol P1 dengan menggunakan laras uji . c. Ruang lingkup permasalahan meliputi : 1) Energi Pembakaran isian dorong ( propellant ). 2) Tekanan gas pada alat uji pembakaran isian dorong pada munisi yang digunakan pada senjata M 16 A1, SS-1, SMS dan Pistol P1 . 3)

Kecepatan dalam laras .

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

Tinjauan Umum Munisi. Munisi suatu alat yang terdiri dari tiga komponen utama yaitu kelongsong, pelor

( proyektil ) dan isian dorong, yang dapat digunakan untuk melumpuhkan dan bahkan untuk membunuh sasaran yang diinginkan. Munisi pada dasarnya dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu : 2.1.1 Munisi Kaliber Kecil/Ringan (MKK/Small Calibre). Munisi kaliber kecil/ringan adalah semua jenis munisi dengan batas caliber terkecil sampai dengan munisi caliber 12,7 mm , yang pada penggunaannya diperuntukkan pada tingkat perorangan maupun kelompok. 2.1.2 Munisi Kaliber Besar/Berat (MKB/Large Calibre). Munisi kaliber besar / berat adalah semua jenis peluru dengan batas kaliber diatas 12,7 mm samapi pada caliber 155 mm yang digunakan sebagai satuan bantuan pada satuan infantry. Munisi caliber besar tidak termasuk bomb,Roket maupun granat. Sistem kerja munisi adalah dengan tekanan hasil pembakaran isian dorong akan mendorong pelor ( proyektil ) lepas dari kelongsong bergerak sampai pada sasaran atau titik jatuh. 2.2.

Jenis Isian Dorong (Propellant). Isian pendorong atau propellant, bentuknya dapat berupa cair (liquid) maupun padat

(solid). Isian dorong yang berbentuk cair sering dipergunakan untuk pendorong roket maupun pendorong misille peluru kendali (guided missile). Sedangkan isian dorong yang berbentuk padat sering dipergunakan untuk bahan pendorong munisi kaliber kecil dan munisi kaliber besar. Adapun Isian dorong padat ini terdiri dari beberapa bentuk diantaranya bentuk pipih, lembaran kecil-kecil, bulat, batang ataupun silinder berlubang. Perbedaan bentuk tersebut dimaksudkan untuk mengetahui waktu pembakaran yang berbeda, disesuaikan tujuan penggunaannya.

Gambar 1 : Black Powder ( propellant ) Sesuai komposisinya isian dorong dapat diklasifikasikan menjadi 4 bagian antara lain : a. Single Base Propellant (Bahan Pendorong Dasar Tunggal).

Bahan

pendorong

ini

mengandung Nitrocellulosa sebagai bahan dasar utama. Selain bahan pembuat stabil (stabilizer) yaitu Diphenylamine dan Dibutylphthalate dapat juga ditambahkan bahan-bahan lain untuk menambah kemampuan penyalaan. b. Double Base Propellant (Bahan Pendorong Dasar Ganda).

Bahan

pendorong

ini

memiliki dua bahan dasar utamanya yaitu Nitrocellusa dan Nitroglycerin. Selain dua bahan dasar utama tersebut terdapat unsur-unsur lain yang digunakan sebagai penstabil (stabilizer) yaitu

diphenylamine dan dibutylphthalate yang berfungsi menjamin stabilitas saat

penyimpanan, dan unsur anorganik yaitu Sodium Sulfate, Potassium Nitrate dan Kalsium Karbonat yang berfungsi menjamin mudah penyalaan, mengurangi kilatan api. c. Triple Base Propellant.

Bahan pendorong ini yang mempunyai bahan dasar Nitrocellusa,

Nitroglycerin dan Nitro guandin. d. Composite Propellant.

Bahan pendorong ini terdiri dari

bahan bakar dan bahan-bahan kimia (binder)

organik. Akan tetapi tidak mengandung nitrocellulose maupun

(Naskah Departemen,

mekanis

antara

anorganik yang bersifat oksidator dan bahan perekat

Pada umumnya menggunakan bahan dasar

2.3.

campuran

nitriglyserin.

ammonium pikrat dan potassium nitrat.

Bahan Peledak.Hal 2)

Munisi. Pada umumnya, konstruksi munisi disesuaikan dengan kebutuhan / kegunaan, tetapi

secara umum munisi terdiri dari pelor (Projectile), bahan pendorong (Propellant), kelongsong (Catridge Case) dan penggalak (Primer).2.3.1.

Kontruksi Munisi.

Gambar 2 : Komponen Munisi caliber kecil 2.3.2. Pelor (Projectile)Munisi Kaliber Kecil. Pelor (Projectile) munisi kaliber kecil, pada umumnya selubung (Jacket) terbuat dari bahan messing, tombak, dengan inti timah, inti baja, biasanya ditambah komposisi trecer, komposisi Incendiary dan lain-lain. Ada beberapa konstruksi pelor (Projectile) :

Gambar 3 : Pelor ( proyektil ) Munisi caliber kecil 2.3.3. Pelor (Projectile) Kaliber Besar. Munisi kaliber diatas 20 mm biasanya menggunakan baja yang dibuat sedemikian rupa sehingga bisa diisi dengan bahan peledak penghancur (High Explosive) misalnya : TNT, Tritonal, RDX dan lain-lain, pada ujungnya projectile dipasang fuze.

FUZE

MAIN CHARGE

Gambar 4 : Proyektil ( pelor ) Munisi caliber besar 2.4 .

Tabung Uji Tekanan Gas ( Bomb Kalori ). Tabung yang digunakan dalam alat uji ini adalah tabung yang terbuat dari plat besi yang

mampu menampung tekanan gas yang dihasilkan dari pembakaran isian dorong, dimana di dalam tabung ini terdapat cemuk/mangkuk yaitu tempat pembakaran isian dorong, pemantik berfungsi untuk menimbulkan panas sehingga dapat membakar isian dorong, sensor suhu berfungsi untuk mendetek panas hasil dari pembakaran isian dorong dan sensor tekanan untuk mengetahui tekanan gas yang menekan pada sensor hasil dari pembakaran isian dorong.

Gambar 5 : Kompresor dan tabung uji Dalam hal ini tekanan gas di dalam tabung tergantung dari dua hal, yakni besar kecilnya volume tabung yang digunakan, bila volume tabung lebih besar dalam jumlah isian dorong yang sama maka tekanannya akan lebih kecil begitu juga sebaliknya bila ukuran tabung lebih kecil maka tekanannya akan semakin besar, volume tabung dapat dilihat dari persamaan di bawah ini : (Oerlikon pocket book, 1981; 107) V = A.S V = A.T……………………………………………………...................(1) Dimana, V = volume ( m3 ). A = Luas penampang ( m2 ) T = Tinggi ( m ). Tekanan gas. Tekanan gas pada bomb kalori. Tekanan gas isian dorong pada bomb kalori didapat dari sensor tekanan yang ditampilkan dalam data digital. Dalam data digital sensor tekanan yang digunakan pada bomb kalori bekerja pada 61 sampai dengan 960 dengan sistem terbalik, dimana pada data 61 merupakan tekanan terbesar 115 Kpa sedangkan untuk data 950 merupakan tekanan nol Kpa.

Jumlah data Per Kpa Jumlah data Jd = 950 – 61 = 889 Jumlah data Per Kpa Jd/ Kpa = 889 / 115 Kpa ………………. (2) = 7,7 data/ Kpa Tekanan gas ( P ) P =

950  datapengujian 7,7 ………………(3)

Energi Gerak ( Eg) Energi gerak dalam pengujian bomb kalori merupakan energi kerja , dimana energi ini dapat memberikan kerja pada benda kerja. Besarnya energi gerak pada bomb kalori adalah tekanan gas yang terjadi dalam tabung pada volume tabung (Sears zemansky, fisika universitas 1. ; 408), persamaan besarnya energi gerak adalah : Eg = P.V………………………………………..(4) Dimana, Eg = Energi gerak ( joule ) P = Tekanan gas ( Kpa ) V = Volume Tabung ( m3 ) 2.5.

Senjata. Senjata pada umumnya dibuat dengan konstruksi yang ringan dan sederhana, sehingga

mudah dibawa atau dijinjing secara perorangan maupun kelompok kecil untuk mendukung maneuver pasukan.Adapun bagian senjata secara umum terdiri dari :

Gambar 6 : Senjata caliber 5,56 mm ( minimi )

2.5.1. Laras. Laras adalah bagian dari senjata yang fungsinya untuk mengarahkan peluru kepada sasaran.

Laras pada umumnya terdiri dari bagian-bagian dan kelengkapan

sebagai berikut :

Gambar 7 : Laras uji Senjata caliber 5,56 mm a.

Kamar ( chamber ).

Kamar adalah bagian tempat kedudukan peluru mula-mula

sebelum terjadi tembakan. b. Tabung Pengarah.

Tabung pengarah terdiri dari dua jenis yaitu tabung yang tidak

beralur ( tabung licin ) dan tabung yang beralur dan galangan. Secara umum untuk senjata caliber kecil mempunyai tabung pengarah yang beralur dan bergalangan, hal ini berfungsi untuk kestabilan pelor dalam lintasan. c.

Kaliber.

Kaliber adalah garis tengah laras yang diukur dari galangan ke galangan yang

berhadapan.

2.5.2. Kas / Ekoran. Kas pada senjata caliber kecil merupakan rumah senjata bagian atas, yang mana pada kas ini dapat berfungsi sebagai dudukan : 1) laras. 2) Rangkaian pembawa penutup ( Bolt Carrier ). 3) Peralatan pengisi. 4) Peraltan tembak. 5) Pisir / telescope. 6) Popor. 2.5.3. Rangkaian Pembawa Penutup ( Bolt Carrier ). Rangkaian pembawa penutup terdiri dari : a. Penutup.

Fungsi dari penutup adalah membawa peluru dari alat pengisi masuk kedalam

kamar, pada saat senjata ditegangkan. b. Blok penutup . Blok penutup terdiri dari : 1) Pena pemukul. 2) Penggait kelongsong. 3) Pelempar kelongsong. 4) Bubung pengunci. 2.5.4. Peralatan Tembak ( Firing Mechanism ). Peralatan tembak adalah bagian dari konstruksi senjata yang menentukan terjadinya tembakan. Bagian-bagian yang terdapat pada peralatan tembak pada umunya terdiri dari : a. Penarik. b. Penjungkit. c. Umpil penarik. d. Pemukul. e. Pengatur tembakan. f. Pegas-pegas. Bagian-bagian tersebut diatas tidak mutlak ada pada senjata, tetapi tergantung dari type/jenis senjata dan negara yang membuat.

2.5.5. Peralatan Pengisi. Peralatan pengisi pada senjata adalah untuk menyiapkan peluru sedemikian rupa didepan penutup sehingga siap dimasukkan kedalam kamar. Adapun pengantaran peluru kedepan penutup tersebut dengan cara : a. Pengantaran dengan plat/magasen. b. Pengantaran dengan suatu batang pengantar (Ban peluru, belt/rantai). c. Pengantaran dengan silinder, misalnya : Revolver, DSHK. 12,7 Rusia. 2.5.6. Peralatan Bidik. a. Peralatan bidik pada senjata digunakan untuk mengarahkan senjata kesasaran. b. Peralatan bidik terdiri dari dua yaitu : 1) Peralatan bidik tanpa optik, tetapi dari pisir dan pejera. Pada umumnya pisir/pejera dapat diatur. 2) Peralatan bidik dengan sistem optik biasanya berbentuk terpotong yang terjadi dari rangkaian lensa dan prisma serta menggunakan garis tanda (recticle), baik untuk menembak sasaran langsung maupun sasaran tidak langsung. Untuk menempatkan peralatan bidik pada senjata dilengkapi dengan alat pendukung (mount). 2.6.

Energi Isian Dorong. Energi isian dorong adalah Energi yang dihasilkan oleh pembakaran isian dorong dimana

energy isian dorong dapat dihitung dengan menggunakan prsamaan : E = mc. Es.......................................................................... (5) Dimana : E

= Energi isian dorong (kal/gram).

mc = Massa Isian dorong (gram). Es

= Energi spesifik isan dorong (kal).

Energi isian dorong dapat digolongkan menjadi dua yang meliputi : 2.6.1. Energi Yang Hilang. Energi yang hilang merupakan energy isian dorong yang tidak memberikan pengaruh terhadap gerakan pelor/ proyektil didalam laras.Energi ini biasanya dapat dikatakan sebagai loses yang dapat berupa panas.

.6.2.

Energi Gerak. Energi gerak adalah energy hasil pembakaran isian dorong yang mempengaruhi gerakan

pelor/ proyektil selama dalam laras.Energi gerak ( Eg ) dapat berupa energy kinetik gas isian dorong ( Ec ), Energi gerak maju pelor ( Ee ), Energi recoil ( Erec ) dan energy rotasi pelor didalam laras ( Erot ). Besarnya energi yang digunakan untuk mendorong pelor kedepan menggunakan rumus sebagai berikut : EG = Ee + Ec + Erec + Erot ………………………………. (6 ) Dimana :

EG = Energi gerak (joule). Ee = Energi gerak maju pelor ( joule ). Ec = Energi kinetic gas isian dorong ( joule ) Erec = Energi recoil senjata ( Joule ). Erot = Energi rotasi pelor dalam laras ( joule ).

Energi gerak berdasarkan dari energi isian dorong (Her Majest’y, Balistic And Gunnery, 1987 ; Hal 179) EG = 30 % . E ................................................................. (7) Dimana :

E = Energi pembakaran isian dorong (Joule) EG = Energi gerak (joule).

Energi gerak juga dapat dihitung dengan cara : Besarnya energi yang digunakan untuk mendorong pelor ke depan menggunakan rumus sebagai berikut : (Oerlikon pocket-book, 1981; 101) Eg = P A Se Eg = P. V .....................................................................(8) 2.6.3. Tekanan gas. Dari hasil pembakaran isian dorong maka akan didapat tekanan gas yang akan memberikan tekanan pada ruang sampai keluar. a. Tekanan gas isian dorong pada tabung uji. Tekanan gas isian dorong pada tabung uji akan terjadi sampai tekanan gas maksimal hal ini disebabkan karena tabung uji mempunyai volume yang konstan.

Grafik 1 ; Tekanan gas pada tabung uji b. Tekanan gas pada laras. Tekanan gas pada laras akan meningkat secara tajam pada awal terjadinya pembakaran isian dorong dan diimbangi dengan penambahan volume laras sampai tekanan gas maksimal, selanjutnya tekanan gas akan menurung sampai pada mulut laras. Grafik tekanan gas dapat dilihat seperti dibawah : P B B

A

D

O

1

Grafik 2 ; Tekanan gas pada Laras

Se

C 1

Tekanan gas didalam laras.

Untuk menentukan tekanan gas didalam laras dengan menggunakan Se

bantuan table hedenrich, sehingga P = pm  ( ) dimana 

c.

s sm

Ratio Tekanan Gas. Ratio tekanan gas merupakan pebandingan dari tekanan gas rata-rata

dibagi dengan tekanan gas maksimal. Dari beberapa diagram tekanan gas dari senjata-senjata dan type isian dorong yang berbeda menunjukan adanya kesamaan

bentuk pola tekanan gas atau serupa karateristiknya dan juga bahwa ratio tekanan gas mempunyai satu ciri karakteristik untuk grafik tekanan gas yang berbeda. Adapun persamaan ratio tekanan gas adalah : p=

P P max

…………………………………….. (9)

Oleh Heydenreich kenyataan diatas dapat di gunakan untuk menentukan bentuk pola tekanan gas dengan metode yang biasa dipakainya.

Harga  p 0,4

s/d 0,55 pada umumnya dipakai untuk senapan otomatis dari berbagai bentuk dan kaliber. Suatu harga  p semakin kecil maka jenis isian dorong tersebut semakin efisien.

2.7.

Alat Ukur Tekanan. Alat ukur tekanan yang digunakan merupakan komponen elektronika yang memiliki

fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Adapun penelitian ini penulis menggunakan jenis sensor sensor tekanan MPX4115V . Sensor Tekanan Mpx4115v merupakan sensor yang bekerja untuk pengukuran dan pengontrolan tekanan dalam suatu proses karena banyaknya variasi, kondisi, range dan bahan yang tekanannya perlu diukur atau diuji. Sensor tekanan ini telah terintregitas dalam satu chip, keluaran dari sensor ini berupa tegangan yang biasanya dalam satuan milivolt ( mV) dengan besar tekanan yang terukur dalam satuan kPa atau psi. Sensor ini memiliki rangkaian Op amp bipolar dan film resistor sehingga memiliki output tegangan. Gambar di bawah ini merupakan rangkaian sensor tekanan :

Gambar 27 : Rangkaian Sensor Tekanan 115 kPa.

Pada sensor seperti pada gambar di atas sudah mempunyai rangkaian penguat pada internal, sehingga untuk jenis sensor MPX yang mempunyai tekanan maksimum 115 kPa output tegangannya adalah sampai pada 5 volt. Berdasarkan data sheet sensor ini akan menghasikan sinyal output analog berupa tegangan yang berkisar antara 4,6 V sampai dengan 0,3 V dengan range tekanan 0 kPa – 115 kPa dan memiliki sensitivitas sebesar 0,0 4 V/kPa. Dimana tegangan keluarannya dari sensor MPX4115V adalah tegangan tunggal. Tekanan gas yang dapat diterima oleh sensor maksimum sampai 115 kPa dan tegangan output dari sensor adalah 4,6 V s/d 0,3 V maka di dapat rumus di bawah ini : (www.freescale semiconductor) 1)

Menentukan tekanan (P) dengan: P=

2)

dataawal  datauji ..............................................(10) data / kPa

Menentukan tegangan (v) dengan: v=

dataawal  datauji ............................................ (11) data/volt

dimana : p

= Tekanan ( kPa )

v

= Tegangan ( volt )

Data awal = Data awal pengujian ( data ) Data uji 2.8.

= Data hasil pengujian ( data )

Analog To Digital Conventer ).

ADC pada ATMega8 adalah merupakan ADC

internal 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC ATMega8 dapat dikonfigurasi, baik sebagai single ended input maupun deferensial input. Selain itu ADC memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan eferensi, mode operasi dan kemampuan filter derau yang amat fleksibel sehingga dapat dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri. Tegangan input tidak boleh lebih besar dari tegangan referensi yang mana tegangan referensi yang digunakan adalah 5 volt. Masukan ADC dihubungkan dengan konfigurasi potensio yang dihubungkan dengan Vcc dan ground untuk mendapatkan rentang masukan analog ADC dari 0 volt s/d 5 volt. (Lingga Wardana Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535, hal 102) Untuk hasil kalkulasi ADC dapat diperoleh dengan rumus : Hasil kalkulasi ADC =

Vin x 2n ....................................................(12) Vref

Dimana : Vin = Tegangan input ( volt ) Vref = Tegangan referensi ( volt ) n = Jumlah bit. Karena jumlah bit dari ADC Atmega8 adalah 10 bit maka rentang output yang dihasilkan adalah dari 0 sampai dengan 210 ( 1024-1 ). Jika masukan analog adalah 0 volt maka output adalah 0, sedang bila tegangan input sama dengan tegangan referensi maka outputnya adalah 1023. 2.9.

Efisiensi Thermal ( ήth ).

Energi yang digunakan untuk mendorong pelor kedepan

merupakan bagian dari energi yang dihasilkan oleh pembakaran isian dorong. Besarnya energi yang digunakan efisienasi thermal untuk mendorong pelor kedepan menggunakan rumus sebagai berikut : EG / E = ήth............................................................................... (13) Dimana : E = Energi pembakaran isian dorong (joule). EG = Energi gerak (joule). ήth = Efisiensi thermal (%). 2.10.

Kecepatan Mulut Laras. Perhitungan Kecepatan mulut laras pada senjata dengan mnggunakan munisi dapat

menggunakan persamaan dibawah ini : EG = P A Se; …………………………………………… (14) dan EG = Ee + Ec; …………………………………………….. (15) dimana Ee = ½ mp . Ve2 Ec = ½ Єm c. Ve2 Sehingga P A Se = ½ mp . Ve2 + ½ Єm c. Ve2 ………………….. (16) _

Vc2

2 P A se Vc 2 ………………………………… (17) =  mc  mp

Kecepatan dalam laras.

Kecepatan dalam laras terlebih dahulu harus ditentukan harga ratio panjang laras



s ; sm

dimana λ = ratio panjang laras S = panjang laras ( m ) Sm= panjang laras saat tekanan gas maksimal ( m ) Selanjutnya menentukan kecepatan pada tekanan gas maksimal dengan : Vm = Ve Ø ( p ); Dimana Vm = kecepatan pada saat tekanan gas maksimal ( m/dt ) Ve = Kecepatan pada mulut laras ( m/ dt ) Ø ( p )= dilihat pada table heydenrich I Selanjutnya menentukan kecepatan didalam laras dengan : V = Vm  ( ) Dimana V = Kecepatan sepanjang laras ( m/dt ) Vm = kecepatan pada saat tekanan gas maksimal ( m/dt )  ( ) = dilihat pada table heydenrich II

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1

Penelian Terdahulu. Penelitian yang sedang penulis laksanakan merupakan kelanjutan dari penelitian yang

sudah dilakukan sebelumnya. Adapun penelitian yang sudah pernah dilakukan yang terkait dengan penelitian penulis meliputi “ Rancang Bangun Alat Uji Efisiensi Thermal Isian Dorong Munisi Kaliber Kecil Dengan Sistem Komputerisasi” yang dilakukan oleh Sertu Deni Murdani Alumni mahasiswa STTAD jurusan T. Balistik Th 2011, “ alat uji nilai kalori” yang dimiliki oleh PT. Pindad Persero Yang dibeli dari Jerman.

Alat Uji Efisiensi Thermal Isian Dorong menggunakan sensor panas dan sensor tekanan gas yang bekerja atas dasar besarnya panas dan tekanan gas yang dihasilkan dari pembakaran isian dorong yang ditempatkan pada cemuk, kemudian salurkan melalui sensor panas dan tekanan gas dan outputnya akan berupa tegangan, yang akan diolah oleh Mikrokontroler. Data yang diperoleh oleh Mikrokontroler diubah menjadi informasi yang akan ditampilkan pada monitor berupa besarnya energi panas pembakaran isian dorong, tekana gas isian dorong, grafik energi panas, dan grafik tekanan gas. Alat uji nilai kalori adalah alat yang digunakan untuk menguji nilai kalori yang dimiliki oleh isian dorong saat diledakkan. Pada alat ini hanya mengukur seberapa besar nilai kalori dari panas pembakaran isian dorong. 3.2.

Tempat dan Waktu Penelitian.

Perencanaan pembuatan alat uji efisiensi

thermal isian dorong munisi kaliber kecil dengan sistem komputerisasi dengan menggunakan Mikrokontroler ATMega8 dilaksanakan pada:

3.3.

a.

Tempat.

Tempat Lemjiantek dan di Divisi munisi PT Pindad

b.

Waktu.

Waktu penelitian dilaksanakan pada bulan mei 2011 s/d juli 2011.

Variabel yang Direncanakan.

Variabel

adalah gejala-gejala

yang bervariasi

sehingga mempengaruhi penelitian. Adapun menurut sifatnya variabel dibagi menjadi dua sifat, antara lain : 3.3.1. Variabel Bebas.

Variabel bebas adalah variabel yang ditentukan oleh peneliti di

dalam melaksanakan penelitian. Dimana di dalam variabel ini yaitu massa isian dorong dan jenis isian dorong.

3.3.2. Variabel Terikat.

Variabel terikat yaitu variabel yang bersifat hasil dari variabel

bebas, variabel terikat yang digunakan antara lain :

3.4.

a.

Energi Isian Dorong.

b.

Kecepatan mulut laras.

c.

Tekanan Gas.

d.

Efisiensi Thermal.

Bahan dan Alat.

Dalam perencanaan pembuatan alat uji efisiensi thermal isian

dorong ini menggunakan bahan dan alat yang meliputi sebagai berikut : 3.4.1. Bahan. Bahan yang digunakan dalam pembuatan alat adalah sebagai berikut : a.

Isian Dorong

Gambar 3.1 ; Gambar isian dorong b.

Sensor tekanan

Gambar 3.2 ; Gambar sensor tekanan c.

ATMega8

d.

kawat nikelin

e.

Baut dan Mur

f.

Kabel

g.

Plat Besi

h.

Accu

3.4.2. Alat. a.

Solder

b.

Multimeter ( digital )

c.

Obeng.

d.

Timbangan Digital.

e.

Tang.

3.5.

Data Teknik Munisi. 3.5.1. Munisi Kaliber 9 x19 mm ( Mu 1 Tj ). a.

Pelor : 1) Kaliber

: 9 x19 mm.

2) Massa

: 8 gram.

3) Diameter

: 9,02 mm.

4) Radius kelengkungan : 16 mm. b.

Isian dorong

:

1)

Massa

: 0,34 gram.

2)

Tekanan gas maksimal : 2600 kg/cm2

3.5.2. Munisi Kaliber 7.62 mm ( Mu 2 Tj ). a.

Berat Munisi : 24.10 gram.

b.

Berat Pelor

: 9.45 gram.

c.

P max.

: 3600 kg/cm2

d.

Vo

: 873 m/dtk

e.

Bahan 1)

Inti

: Timah

2)

Mantel : Kuningan

3)

Kelongsong

: Kuningan

4)

Isdor

: Double Base

5)

Penggalak

: Tengah

6)

Senjata

: SP1,2,3 madsen Seter Pindad,

3.5.3. Munisi Kaliber 5.56 x 45 mm ( Mu 4 Tj ). a.

Kaliber

b.

Munisi

c.

: 5,56 x45 mm

1)

Panjang lengkap

: 57,40 mm

2)

Massa lengkap

: 12,35 mm

Komponen 1)

Massa pelor

: 4,00 gram

2)

Panjang pelor

: 23,30 mm

3)

Diameter pelor

: 5,70 mm

4) d.

Diameter inti baja

: 4,50 mm

Bahan pelor 1)

Inti timah

: hard lead wire (2-3 %)

2)

Inti baja

: steel were

e.

Isian dorong

: smokeless powder

f.

Massa isian dorong

: 1,76 gram

g.

Tekanan gas maksimal

: 2715.2 Kg/m2

3.5.4. Munisi Kaliber 5.56 x 51 mm ( Mu 5 Tj ). a.

Kaliber

b.

Munisi

c.

d.

3.6.

: 5,56 x 51 mm

1)

Panjang lengkap

: 57,40 mm

2)

Massa lengkap

: 12,35 mm

Komponen 1)

Massa pelor

: 4,00 gram

2)

Panjang pelor

: 23,30 mm

3)

Diameter pelor

: 5,70 mm

4)

Diameter inti baja

: 4,50 mm

Bahan Pelor 1)

Inti timah

: Hard lead wire(2-3 %)

2)

Inti baja

: Steel were

e.

Isian dorong

: Smokeless powder

f.

Massa isian dorong

: 1,76 gram

g.

Tekanan gas maksimal

: 3,800 Kg/m2

Sistem kerja Bomb Kalori. Sistem kerja bomb kalori yang digunakan dalam pengujian isian dorong dapat dilihat seperti pada gambar di bawah ini : Blok Diagram.

PEMBAKARAN ISDOR RS 232 SENSOR

MONITOR

ATMega8

Gambar 3.3 ; Blok Diagram Rangkaian. Pada blok diagram diatas, pembakaran isian dorong pada cemuk yang berada di dalam tabung akan menghasilkan berupa panas dan tekanan gas yang akan di tampung oleh tabung, selanjutnya panas dan tekanan gas tersebut di tangkap oleh sensor dan sensor akan menangkap seberapa besar panas dan tekanan gas yang timbul, inputan pada sensor yang berupa panas dan tekanan gas oleh sensor akan dikeluarkan (outputannya) dalam bentuk tegangan, tegangan yang berasal dari sensor dilanjutkan untuk dijadikan input bagi Mikrokontroler ATMega8, semua inputan diproses pada Mikrokontroler dan selanjutnya hasilnya akan ditampilkan pada monitor dengan bantuan alat komunikasi serial yaitu RS 232, tampilan pada monitor berupa grafik panas pembakaran isian dorong, grafik tekanan gas, grafik kecepatan dan sehingga dapat diketahui panas yang diserap oleh laras pada saat terjadi pembakaran isian dorong.

3.7.

Diagram Alir. 3.7.1

Diagram Alir Penelitian. STAR MERUMUSKAN MASALAH, TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

PEMBUATAN ALAT

PELAKSANAAN PENGUJIAN

NO

Yes PENGUMPULAN DATA

DATA MEMENUHI

PENGOLAHAN DATA

ANALISA

KESIMPULAN

END

Gambar 3.4 Flowchart pada penelitian.

3.7.2. Diagram Alir Program. START

INISIALISASI LCD,ADC

TAMPILAN AWAL

NO YES MASUKAN MASSA & JENIS ISDOR

PROSES PEMBAKARAN ISDOR

DATA MEMENUHI

KIRIM DATA KE PC

END

Gambar 3.5 Flowchart pada Mikrokontroler . Flowchart diatas menjelaskan bahwa pelaksanaan proses pada Mikrokontroler dimana : a.

Start.

Start adalah mulainya proses pada Mikrokontroler

b.

Inialisasi. Inisialisasi adalah merupakan proses pengenalan perangkat apa saja yang ada pada MCU dan dimana letak masing – masing alamat maupun data yang akan diproses.

c.

Tampilan awal.

Merupakan tampilan awal dari MCU yang berupa jenis munisi tajam.

d.

Baca masukan jumlah dan jenis isian dorong. Maksudnya adalah sebelum pelaksanaan pengukuran energi panas dan tekanan gas isian dorong maka perlu diberikan masukan pada Mikrokontroler melalui keypad tentang jenis dan jumlah isian dorong agar Mikrokontroler memroses sesuai dengan yang diinginkan.

e.

Proses pembakaran isian dorong. Pada proses ini maka timbul panas dan tekanan gas dari pembakaran isian dorong.

f.

Menekan Enter. Bila enter ditekan maka akan menghasilkan data digital yang selanjutnya data tersebut dikirim kemonitor, tapi bila enter tidak ditekan maka proses akan kembali pada masukan massa dan jenis isian dorong.

g.

3.8.

Proses pada Mikrokontroler selesai.

Prinsip Kerja Alat. Alat ini bekerja bila adanya panas dan Tekanan gas yang bekerja pada tabung,

pembakaran isian dorong yang terjadi di dalam tabung akan menghasilkan panas dan tekanan gas yang akan dideteksi oleh sensor. Output dari sensor berupa tegangan, selanjutnya tegangan yang diterima dari sensor dilanjutkan kepada Mikrokontroler melalui pin ADC yang berada pada Mikrokontroler . Pada ATMega8 ADC sudah menjadi satu dalam Mikrokontroler tegangan yang masih berupa analog tersebut dirubah untuk menjadi digital, karena pada ATMega8 sudah dilengkapi dengan ADC 10 bit. Setelah Mikrokontroler menerima data dari ADC dan Keypad maka Mikrokontroler akan mengolah data tersebut dengan software dan hasilnya ditampilkan pada monitor dengan bantuan komunikasi serial RS 232, yang akan ditapilkan pada monitor berupa grafik panas pembakaran isian dorong, grafik tekanan gas, dan beserta nilainya.

3.9.

Kerangka Pemecahan Masalah.

MULAI

IDENTIFIKASI MASALAH PENGUMPULAN DATA

DATA SKUNDER 1. Data alat uji Bomb kalori 2. Data spesifikasi sensor tekanan dan suhu. 3. Data Munisi dan laras uji. 4. Energi Spesifik isian dorong

a. b. c. d.

DATA PRIMER Tekanan gas pada alat uji. waktu lintas didalam laras Kecepatan awal munisi Tekanan gas maksimum pada laras uji.

1. 2. 3.

KESIMPULAN DAN SARAN

SELESAI Gambar 3.6; Kerangka pemecahan masalah 4.

3.10.

ANALISIS Energi kerja Energi isian dorong Tekanan gas didalam laras Kecepatan pelor didalam laras

Hipotesa. Dari permasalahan yang terjadi, maka penulis mengambil hipotesis awal dimana semakin

besar tekanan yang timbul maka akan semakin besar

energi

kerja isian dorong tersebut,

sehingga kecepatan mulut laras yang ditimbulkan akan semakin besar pula. 3.11.

Prosedur Pengujian dan Pengambilan Data.

3.11.1 Prosedur pengujian. Untuk mendapatkan data sesuai dengan yang diinginkan maka harus dilakukan pengujian yang benar. Pengujian yang benar adalah pengujian dengan melekukan langkah demi langkah sesuai dengan prosedur, sedangkan prosedur pengujiannya adalah :

a. Sebelum melakukan pengujian maka siapkan alat dan bahan yang akan digunakan agar pengujian dapat berjalan secara lancar. b. Rakit alat uji dan tempatkan pada posisi yang benar. c. Timbang isian dorong yang akan diuji pada timbangan digital. d. Masukkan isian dorong pada cemuk yang telah disiapkan. e. Pasang kawat nikelin pada jalur yang sudah tersedia. f. Tutup tabung rapat – rapat agar tidak ada udara yang bias keluar dari tabung. g. Hubungkan kabel pada sumber tenaga. h. Amati apakah ada perubahan data. i. Catat data yang dihasilkan dari pengujian j. Ulangi untuk jnis munisi yang lain sampai selesai. 3.11.2 Pengambilan Data. Data yang diperoleh dari hasil pengujian agar lebih tertib dan sistematis maka disusun dalam bentuk tabel seperti berikut : Tabel 3.1 Data hasil pengujian. No

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Massa isian

Jenis isian

dorong ( gr )

dorong

Data tekanan

Data panas ( 0C )

Keterangan

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1.

Data Pengujian. 4.1.1.

Pengujian Tabung Tekanan Gas.

Pengujian pembakaran isian dorong/propellant dengan menggunakan tabung tekanan gas didapat data pengujian : a.

Pengujian propelan untuk munisi caliber 9 mm.

Tabel 4.1 ; Tabel pengujian tekanan gas propellant caliber 9 mm No

Massa

Suhu(0C)

Data

Penguji

1

isdor(gr) 2

3

digital 4

1 2 3 4

0,85 0,85 0,85 0,85

104 101 103 102

430 428 432 435

Kpt. Basuki, Kpt. Basuki, Kpt. Basuki, Kpt. Basuki,

Sarkuat, Narko Sarkuat, Narko Sarkuat, Narko Sarkuat, Narko

5 6 7 8 9

0,85 0,85 0,85 0,85 0,85

103 105 101 100 101

429 431 433 434 430

Kpt. Basuki, Kpt. Basuki, Kpt. Basuki, Kpt. Basuki, Kpt. Basuki,

Sarkuat, Narko Sarkuat, Narko Sarkuat, Narko Sarkuat, Narko Sarkuat, Narko

10

0,85

104

434

Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko

11 12 13 14

0,85 0,85 0,85 0,85

104 101 103 102

432 426 429 433



15 16 17 18 19

0,85 0,85 0,85 0,85 0,85

103 105 101 100 101

428 432 435 433 434



20

0,85

104

432


5

1

2

3

4

21 22 23 24

0,85 0,85 0,85 0,85

104 101 103 102

431 429 433 433



25 26 27 28 29

0,85 0,85 0,85 0,85 0,85

103 105 101 100 101

427 430 432 433 432



30

0,85

104

436


b.

5

Pengujian propelan untuk munisi caliber 5,56 mm. ( 5 TJ )

Tabel 4.2 ; Tabel data pengujian tekanan gas propellant caliber 5,56 mm No

Massa

Suhu(0C)

Data

Penguji

1

isdor(gr) 2

3

digital 4

1 2 3 4

0,6 0,6 0,6 0,6

107 105 102 104

623 620 625 623



5 6 7 8 9

0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

102 103 101 104 103

622 620 624 621 623



10

0,6

105

624


11 12 13 14

0,6 0,6 0,6 0,6

107 105 102 104

623 620 625 623


15

0,6

102

622


5


1

2

3

4

16 17 18 19

0,6 0,6 0,6 0,6

105 106 101 104

622 620 625 624



20 21 22 23 24

0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

103 104 102 105 102

622 620 623 621 623



25

0,6

106

622


26 27 28 29

0,6 0,6 0,6 0,6

107 103 104 102

623 621 625 623


30

0,6

102

624


c.

5


Pengujian propelan untuk munisi caliber 7,62 mm.

Tabel 4.3 ; Tabel data pengujian tekanan gas propellant caliber 7,62 mm No

Massa

Suhu(0C)

isdor(gr)

Data

Penguji

digital

1

2

3

4

5

1

0,85,

137

441


2

0,85

134

438


3

0,85

135

443


4

0,85

132

441


5

0,85

135

439


6

0,85

135

441


7

0,85

131

444


8

0,85

132

442


9

0,85

134

440


10

0,85

136

443


1

2

3

4

5

11

0,85,

137

441


12

0,85

134

438


13

0,85

135

443


14

0,85

132

441


15

0,85

135

439


16

0,85

135

442


17

0,85

131

444


18

0,85

132

441


19

0,85

134

440


20

0,85

136

443


21

0,85,

137

441


22

0,85

134

438


23

0,85

135

443


24

0,85

132

440


25

0,85

135

444


26

0,85

135

441


27

0,85

131

439


28

0,85

132

442


29

0,85

134

441


30

0,85

136

443


d.

Pengujian propelan untuk munisi caliber 5,56 mm.(4 Tj)

Tabel 4.4 ; Tabel pengujian tekanan gas propellant caliber 5,56 mm No

Massa isdor(gr)

Suhu(0C)

Data digital

Penguji

1

2

3

4

5

1

0,6

98

610


2

0,6

99

618


1

2

3

4

3

0,6

97

614

5 Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko

4

0,6

100

617

5

0,6

95

611

6

0,6

97

619

Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko BASUKI, HARI AMSA Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko BASUKI Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko

7

0,6

96

616


8

0,6

95

618


9

0,6

98

613


10

0,6

97

614


0,6

97

614

0,6

100

617

0,6

95

611

0,6

97

619

0,6

96

616

0,6

95

618

0,6

98

613

0,6

97

614

0,6

96

610

0,6

95

618

0,6

98

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

613

Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko

22 23 24 25 26 27 28 29 30

0,6

97

610

0,6

100

618

0,6

95

0,6

97

0,6

96

610

0,6

95

618

0,6

98

0,6

97

0,6

Rata-rata


613


614 617

97.2


611

611

96


615

Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko Kpt. Basuki, Sarkuat, Narko

4..1.2. Pengujian Menggunakan Laras Uji. Pengujian penembakan menggunakan laras propellant pada munisi kaliber kecil adalah : a.

Penembakan munisi kaliber 5,56 mm ( 5 Tj ). Tabel 4.5; Data laras vuji kal.5,56 mm ( 5 Tj) No

1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tekanan gas maksimal (kg/Cm2) 2 3164.1 3237.5 3187.1 3221.7 3022.8 3225.4 3238.8 3295.5 3024.3 3169.3

Waktu Tempuh ( mdt) 3 1.524 1.438 1.484 1.511 1.485 1.370 1.527 1.510 1.458 1.476

Kec. Mular ( m/dt ) 4 916.11 911.91 901.50 918.00 903.60 904.48 898.80 905.67 911.45 906.68

Penguji

5

b.

Penembakan pada munisi caliber 9 mm. Tabel 4.6 ; Tabel Pengujian laras uji 9 mm

No

1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 c. No

1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tekanan gas maksimal (kg/Cm2) 2 2942,2 2964,8 3012,4 3024,5 2988,0 2887,6 2846,9 2932,9 2970,4 2938,8

Waktu Tempuh ( mdt) 3 1,031 0,968 0,851 0,847 0,856 1,001 1,118 1,022 0,976 1,046

Kec. Mular ( m/dt ) 4 384 386 397 399 391 376 369 382 386 383

Penguji

5

Penembakan pada munisi caliber 7,62 mm Tabel 4.7 ; Tabel Pengujian laras uji 7,62 mm Tekanan gas Waktu Kec. maksimal Tempuh Mular (kg/Cm2) ( mdt) ( m/dt ) 2 3 4 3252,0 1,729 835 3210,1 1,760 834 3216,8 1,713 836 3256,3 1,779 833 3238,2 1,778 833 3446,7 1,829 830 3503,1 1,783 833 3473,1 1,900 828 3334,6 1,872 829 3182,2 1,778 833

Penguji

5

d.

Penembakan munisi kaliber 5,56 mm ( 4 Tj ) Tabel 4.6 ; Tabel Pengujian laras uji 5,59 mm( 4 TJ )

No

Tekanan gas maksimal (kg/Cm2) 2 3235,1 3310,2 3350,1 3322,9 3258,5 3344,9 3362,9 3410,5 3222,9 3368,7

1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4.1.3.

Tabung Tekanan Gas.

a.

Komponen tabung gas.

b.

4.1.4.

Waktu Tempuh ( mdt) 3 1,305 1,214 1,407 1,305 1,286 1,313 1,301 1,382 1,400 1,412

1)

Tabung gas.

2)

Rangkaian tempat pembakaran.

3)

Sensor tekanan.

4)

Rangkaian listrik.

5)

Komponen elektrunika.

Ukuran tabung gas. 1)

Panjang tabung

2)

Lebar tabung

3)

Tinggi tabung

Data laras uji. a.

b.

Laras uji caliber 5,56 mm ( 5 Tj ) 1)

Panjang 490 mm

2)

Diameter 5,56 mm

Laras uji caliber 9 mm 1)

Panjang 100 mm

2)

Diameter 9 mm

Kec. Mular ( m/dt ) 4 973 979 981 980 978 981 984 987 971 983

Penguji

5

c.

Laras uji caliber 7,62 mm

d.

4.2.

1)

Panjang 740 mm

2)

Diameter 7,62 mm

Laras uji caliber 5,56 mm ( 4 Tj ) 1)

Panjang 508 mm

2)

Diameter 5,56 mm

Energi gerak maju 4.2.1.

Volume . a.

Volume Tabung Gas

V = Panjang x Lebar x Tinggi P (0,195 m). L ( 0,20 m ). T ( 0,42 m ) = 0,01638 m3 b.

Volume laras 1)

Laras uji caliber 5,56 mm V = ¼ π d 4 x Se = 1,1898 .10-5 m3

2)

Laras uji caliber 9 mm V = ¼ π d 4 x Se = 6,362 .10-6 m3

3)

Laras uji caliber 7,62 mm V = ¼ π d 4 x Se = 3,3751 .10-5 m3

4)

Laras uji caliber 5,56 mm ( 4 Tj ) V = ¼ π d 4 x Se = 1,2336 .10-5 m3

4.2.2.

Tekanan gas. a.

Tekanan gas pada tabung uji. 1)

Tekanan gas isian dorong caliber 5,56 mm

Data rata-rata pengujian untuk Mu 5 Tj adalah :

(623  620  625  623  622  620

=

 624  621  623  624 ) 10

=

6225 10

= 622,5 data. Tekanan gas

=

950  622,5 7,7

=

327,5 7,7

= 42,532 kPa. 2)

Tekanan gas isian dorong caliber 9 mm Data rata-rata pengujian untuk Mu 1 Tj adalah : (430  428  432  435  429  431

=

 433  434  430  434) 10

=

4316 10

= 431,6 data Tekanan rata-rata pengujian untuk Mu 1 Tj. Tekanan gas = =

950  431,6 7,7 518,4 7,7

= 67,324 kPa. 3)

Tekanan gas isian dorong caliber 7,62 mm Data rata-rata pengujian untuk Mu 2 Tj adalah :

(441  448  443  441 439  441 =

 444  442  440  443) 10

=

4412 10

= 441,2 data

Tekanan rata-rata pengujian untuk Mu 2 Tj. Tekanan gas = =

950  441,2 7,7 508,8 7,7

= 66,077 kPa. 4)

Tekanan gas isian dorong caliber 5,56 mm ( 4 TJ ) Data rata-rata pengujian untuk Mu 4 Tj adalah :

(610  618  614  617  611  619 =

 616  618  613  614) 10

=

6150 10

= 615 data. Tekanan rata-rata pengujian untuk Mu 4 Tj. Tekanan gas = =

950  615 7,7 335 7,7

= 43,506 kPa. b.

Tekanan gas pada laras uji. 1)

Tekanan gas maksimal isian dorong caliber 5,56 mm( 5Tj )

(3164,1 + 3237,5 +3187,1 +3221,7 +3022,8 + 3225,4 + 3238,8 + 3295,5 + 3024,3 +3169,3)/ 10 = 3195.97 kg/cm2 2)

Tekanan gas maksimal isian dorong caliber 9 mm

( 2942,2+ 2964,8+ 3012,4+ 3024,5+ 2988,0+ 2887,6+ 2846,9+ 2932,9+ 2970,4+ 2938,8)/ 10 = 2950,85 kg/cm2 3)

Tekanan gas maksimal isian dorong caliber 7,62 mm

(3252,0+ 3210,1+ 3216,8+ 3256,3+ 3238,2+ 3446,7+ 3503,1+ 3473,1+ 3334,6+ 3182,1)/ 10 = 3311,3 kg/cm2 4)

Tekanan gas maksimal isian dorong caliber 5,56 mm ( 4 Tj )

(3235,1+ 3310,2+ 3350,1+ 3322,9+ 3258,5+ 3344,9+ 3362,9+ 3410,5+ 3222,9+ 3368,7)/ 10 = 3318,67 kg/cm2 4.2.3.

Energi Gerak Maju Pengujian Tabung Gas a.

Energi gerak maju munisi kaliber 5,56 mm ( 5 Tj ) Eg = P .V = 42,532 kPa. 0,01638 m3 = 42,5683 kPa X 16,38 10-2 m3 = 0,6966414 kPa. m3. = 696,6414 Joule

b.

Energi gerak maju munisi kaliber 9 mm Eg = P .V = 67,32 kPa. 0,01638 m3 = 67,32 kPa X 16,38 10-2 m = 1,1027016 kPa. m3. = 1102,7016 Joule

c.

Energi gerak maju munisi kaliber 7,62 mm Eg = P . V = 66,07 kPa x 0,01638 m3 = 66,07 kPa X 16,38 10-2 m3 = 1,0822266 kPa. m3.. = 1082,2266 Joule..

d.

Energi gerak maju munisi kaliber 5,56 mm ( 4 Tj ) Eg = P . V = 43,50 kPa x 0,01638 m3 = 43,50 kPa X 16,38 10-2 m3 = 0,7125683 kPa. m3. = 712,5683 Joule.

4.2.4.

Energi Gerak Maju Pada Munisi ( Eg) a.

Energi gerak maju munisi kaliber 5,56 mm ( 5 Tj )

Untuk pengujian menggunakan massa isian dorong 0,6 gram, sedangkan massa isian dorong pada munisi 5,56 mm ( 5 Tj ) ,maka energi gerak pada munisi adalah : 0,6 gr/ mc = energi gerak tabung uji / Eg 0,6 gr /1,63 gr = 696,6414 Joule/ Eg ; maka Eg = (1,63 gr x 696,6414 Joule) / 0,6 gr = 1892,54 Joule b.

Energi gerak maju munisi kaliber 9 mm Untuk pengujian menggunakan massa isian dorong 0,85 gram, sedangkan

massa isian dorong pada munisi 9 mm,maka energi gerak pada munisi adalah : 0,85 gr/ mc = energi gerak tabung uji / Eg 0,85 gr /0,363 gr = 1102,7016 Joule/ Eg ; maka Eg = (0,363 gr x 1102,7016 Joule) / 0,85 gr = 470,92 Joule c.

Energi Gerak maju munisi kaliber 7,62 mm. Untuk pengujian menggunakan massa isian dorong 0,85 gram, sedangkan massa isian dorong pada munisi 7,62 mm,maka energi gerak pada munisi adalah : 0,85 gr/ mc = energi gerak tabung uji / Eg 0,85 gr /4,63 gr = 1082,2266 Joule../ Eg ; maka Eg = (4,63 gr x 1082,2266 Joule..) / 0,85 gr = 5894,952 Joule

d.

Energi gerak maju munisi kaliber 5,56 mm ( 4 Tj ) Untuk pengujian menggunakan massa isian dorong 0,6 gram, sedangkan massa isian dorong pada munisi 5,56 mm ( 4 Tj ) ,maka energi gerak pada munisi adalah : 0,6 gr/ mc = energi gerak tabung uji / Eg 0,6 gr /1,72 gr = 712,5683 Joule / Eg ; maka Eg = (1,72 gr x 712,5683 Joule ) / 0,6 gr = 2042,69 Joule

4.3.

Tekanan gas rata – rata 4.3.1.

Tekanan gas rata-rata munisi kaliber 5,56 mm ( 5 Tj )

Eg = P A Se ; maka P

= Eg/ A.Se = 1892,54 Joule / 1,1898 .10-5 m3 = 1590,637 .105 Pa.

4.3.2.

Tekanan gas rata- rata munisi kaliber 7,62 mm. Eg = P A Se P

= Eg/ A.Se = 5894,952 Joule /3,3751 .10-5 m3 = 1746,60 . 105 Pa.

4.3.3.

Tekanan gas rata-rata munisi 5,56 mm ( 4 Tj ). Eg = P A Se P

= Eg/ A.Se = 2042,69 Joule/ 1,2336 .10-5 m3 = 1655,877 .105 Pa.

4.3.4.

Tekanan gas rata-rata munisi kaliber 9 mm. Eg = P A Se = 470,92 Joule/ 6,362 .10-6 m3 = 740,207 . 105 Pa.

4.4.

Ratio Tekanan Gas 4.4.1.

Ratio Tekanan gas munisi kaliber 5,56 mm ( 5 Tj ) ηP = P/ Pmax = 1590,637 .105 Pa./ 3195.97 kg/cm2 = 1590,637 .bar./ 3195.97 bar = 0,4977.

4.4.2.

Ratio Tekanan gas munisi kaliber 7,62 mm. ηP = P/ Pmax = 1746,60 . 105 Pa../ 3311,3 kg/cm2 = 1746,60 . bar../ 3311,3 bar = 0,5274.

4.4.3.

Ratio Tekanan gas munisi 5,56 mm ( 4 Tj ). ηP = P/ Pmax

= 1655,877 .105 Pa../ 3318,67 kg/cm2 = 1655,877 .bar../ 3318,67 bar = 0,4989 4.4.4.

Ratio Tekanan gas munisi kaliber 9 mm. ηP = P/ Pmax = 740,207 . 105 Pa./ 2950,85 kg/cm2 = 740,207 . bar./ 2950,85 bar = 0,2508.

4.5.

Efisiensi Thermal 4.5.1.

Efisiensi thermal ( ηth ) a.

Energi isian dorong ( E ) munisi kaliber 5,56 mm ( 5 Tj ) E = mc . Es = 1,63 gr . 3872,05 jule/gr = 6311,4415 joule

Efisiensi thermal ( ηth ) ηth = Eg/E = 1892,54 Joule/6311,4415 joule = 0,2998 b.

Energi isian dorong munisi kaliber 7,62 mm ( E ) E = mc . Es = 4,63 gr . 4,190,086 jule/gr = 19400,098 joule

Efisiensi thermal ( ηth ) ηth = Eg/E = 5894,952 Joule /19400,098 joule = 0,3038 c.

Energi isian dorong munisi kaliber 9 mm ( E ) E = mc . Es = 0,363 gr . 4,248,79 jule/gr = 1542,310 joule

Efisiensi thermal ( ηth )

ηth = Eg/E = 470,92 Joule /1542,310 joule = 0,3053 .d.

Energi isian dorong ( E ) munisi kaliber 5,56 mm ( 4 Tj ) E = mc . Es = 1,72 gr . 3976,7 jule/gr = 6839,924 joule

Efisiensi thermal ( ηth ) ηth = Eg/E = 2042,69 Joule /6839,924 joule = 0,2986 4.6.

Kecepatan Pelor Pada Mulut Laras 4.6.1. Kecepatan mulut laras pada munisi kaliber 5,56 mm ( 5 Tj ) Eg = ½ (mp + Єmc ) Ve2 ; maka ( 5 Tj ) Ve = 2

/(

+Є

)

=√2. 1892,54 Joule/(3,73gr+ 0,5.1,63 gr) = √3785,08 Joule/(4,545 gr ) = 912,56 m/dt

4.6.2.

Kecepatan mulut laras pada munisi kaliber 5,56 mm Eg = ½ (mp + Єmc ) Ve2 ; maka ( 7,62 ) Ve = 2

/(

+Є

)

=√2. 5894,952 Joule /(14 gr+ 0,5.4,63 gr) = √11789.904 Joule/( 16,315 gr ) = 850,08 m/dt

4.6.3.

Kecepatan mulut laras pada munisi kaliber 9 mm Eg = ½ (mp + Єmc ) Ve2 ; maka Ve = 2

/(

+Є

)

=√2. 470,92 Joule /( 6,3 gr+ 0,5.0,363 gr)

= √941,84 Joule/( 6,4815 gr ) = 381,2 m/dt

4.6.1. Kecepatan mulut laras pada munisi kaliber 5,56 mm ( 4 Tj ) Eg = ½ (mp + Єmc ) Ve2 ; maka Ve = 2

/(

+Є

)

=√2. 2042,69 Joule /( 3,5 gr+ 0,5.1,72 gr)

= √4085,38 Joule/( 4,36 gr )

= 967,99 m/dt 4.7

Tekanan dan Kecepatan Didalam Laras 4.7.1.

Tekanan gas didalam laras a.

Tekanan gas untuk munisi 5,56 mm ( 5 Tj ) λ=

; dimaqna

Sm = Se.  ( p) Tabel 4.9 ; Tabee Heydenrich I No

p

(p )

 (p )

 (p )

 ( p )

 ( p )

1

0,45

0,0729

0,284

0,366

0,340

0,873

2

0,4977

0,0868

0,324

0,379

0,380

0,908

3

0.5

0.0875

0.326

0.38

0.382

0.91

4

0.5274

0.0955

0.3490137 0.38767123 0.7399726

0.91520548

5

0.6

0.1167

0.41

0.9

0.408

0.466

Sm = 0,49 m. 0,0868 = 0,0425 m λ= =

,

,

Dengan perhitungan yang sama akan didapat harga λ seperti dibawah ini Tabel 4.10; Tabel rasio panjang laras No

Panjang laras

Panjang laras

λ

(m)

Pada P nax (m)

1

0.01

0,0425

0,2353

2

0.02

0,0425

0,4706

3

0.03

0,0425

0,7059

4

0.0425

0,0425

1

5

0.06

0,0425

1,4117

6

0.08

0,0425

1,8823

7

0,.15

0,0425

3,5294

8

0.2

0,0425

4,7059

9

0.25

0,0425

5,8823

10

0.3

0,0425

7,0588

11

0.4

0,0425

9,4117

12

0.49

0,0425

11,5294

P = pm  ( ) P = 3195.97. 0,1609 = 514,2315 Dengan perhitungan yang sama didapat tekanan gas didalam laras seperti di bawah ini : Tabel 4.11 ; Tabel Tekanan gas didalam laras No

λ

 ( )

Tekanan Gas

Tekanan Gas

Maks

Dalam Laras

( kg/cm2 )

( kg/cm2)

1

0,2353

0,1609

3195.97

514.2315

2

0,4706

0,8919

3195.97

2850.485

3

0,7059

0,968

3195.97

3093.699

4

1

1

3195.97

3195.97

5

1,4117

0,9734

3195.97

3110.957

6

1,8823

0,9140

3195.97

2921.1165

7

3,5294

0,6708

3195.97

2143.8566

8

4,7059

0,5249

3195.97

1677.5646

9

5,8823

0,4246

3195.97

1357.0088

10

7,0588

0,3348

3195.97

1070.0107

11

9,4117

0,2364

3195.97

755.527

12

11,5294

0,1894

3195.97

605.316

Tekanan gas dalam laras Tekanan gas

4000 3000 2000 1000

Series1

0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Panjang laras

Grafik 4.1 ; Grafik tekanan gas didalam laras mu 5,56 mm b.

Tekanan gas untuk munisi 7,62 mm . λ=

; dimana


p

(p )

 (p )

 (p )

 ( p )

 ( p )

1

0,45

0,0729

0,284

0,366

0,340

0,873

2

0,4977

0,0868

0,324

0,379

0,380

0,908

3

0.5

0.0875

0.326

0.38

0.382

0.91

4

0.5274

0.0955

0.3490137 0.38767123 0.7399726

0.91520548

5

0.6

0.1167

0.41

0.9

0.408

0.466

Sm = 0,74 m. 0.0955 = 0,07067 m λ= =

,

,


Panjang laras

Panjang laras

λ

(m)

Pada P nax (m)

1

0.01

0.07067

0.1415

2

0.02

0.07067

0.283

3

0.03

0.07067

0.4245

4

0.04

0.07067

0.566

5

0.06

0.07067

0.849

6

0.07067

0.07067

1

7

0.15

0.07067

2.1225

8

0.2

0.07067

2.830

9

0.25

0.07067

3.5375

10

0.3

0.07067

4.245

11

0.4

0.07067

5.660

12

0.49

0.07067

6.9336

13

0.6

0.07067

8.490

14

0.7

0.07067

9.905

15

0.74

0.07067

10.47 P = pm  ( )

P = 3311.3. 0,741 = 2453.673 Dengan perhitungan yang sama didapat tekanan gas didalam laras seperti di bawah ini : Tabel 4.14 ; Tabel Tekanan gas didalam laras N0



 ( )

Tekanan Gas Maks ( kg/cm2 )

Tekanan Gas Dalam Laras

( kg/cm2)

1

0.1415

0.6982

3311.3

2311.95

2

0.283

0.7635

3311.3

2528.178

3

0.4245

0.8603

3311.3

2848.711

4

0.566

0.9299

3311.3

3079.178

5

0.849

0.9879

3311.3

3271.233

6

1

1

3311.3

3311.3

7

2.1225

0.8796

3311.3

2912.619

8

2.830

0.7728

3311.3

2558.973

9

3.5375

0.6696

3311.3

2217.246

10

4.245

0.5755

3311.3

1905.653

11

5.660

0.4343

3311.3

1438.098

12

6.9336

0.3423

3311.3

1133.458

13

8.490

0.2663

3311.3

881.7992

14

9.905

0.2226

3311.3

737.0954

15

10.47

0.2101

3311.3

695.7041

tekanan gas dalam laras 3500

Tekanan gas

3000 2500 2000 1500 Series1

1000 500 0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

Panjang laras

Grafik 4.2 ; Grafik tekanan gas mu 7,62 mm c.

Tekanan gas untuk munisi 9 mm . λ=

; dimana


p

(p )

 (p )

 (p )

 ( p )

 ( p )

1

0.2508

0.014665

2

0.45

0,0729

0.284

0.366

0.340

0.873

3

0.4977

0,0868

0.324

0.379

0.380

0.908

4

0.5

0.0875

0.326

0.38

0.382

0.91

5

0.6

0.1167

0.41

0.408

0.466

0.9

Sm = 0,1 m. 0.014665

= 0.00146 m Tabel 4.16; Tabel rasio panjang laras No

Panjang

Panjang laras

laras

Pada P nax (m)

λ

(m) 1

0

0.00146

0

2

0.00146

0.00146

1

3

0.01

0.00146

6.849315

4

0.02

0.00146

13.69863

5

0.03

0.00146

20.54795

6

0.04

0.00146

27.39726

7

0.05

0.00146

34.24658

8

0.06

0.00146

41.09589

9

0.07

0.00146

47.94521

10

0.08

0.00146

54.79452

11

0.09

0.00146

61.64384

0.1

0.00146

68.49315

12

P = pm  ( ) P = 2950.85. 0,741 = 2453.673

Tabel 4.17 ; Tabel Tekanan gas didalam laras No



 ( )

Tek. Gas Max

Tek. Gas didalam

( kg/cm2)

laras ( kg/cm2)

1

0

0,057

2950.85

168.19845

2

1,

1

2950.85

2950.85

3

6.849315

0.347794525

2950.85

1026.28947

4

13.69863

0.11649316

2950.85

343.753841

5

20.54795

0.09347943

2950.85

275.843776

6

27.39726

0.0658084

2950.85

194.190717

7

34.24658

0.045259966

2950.85

133.555371

8

41.09589

0.024711563

2950.85

72.9201157

9

47.94521

0.004163129

2950.85

12.2847692

10

54.79452

0.004115503

2950.85

12.144232

11

61.64384

0.004067876

2950.85

12.0036919

12

68.49315

0.00402025

2950.85

11.8631547

Tekanan gas dalam laras 3500

Tekanan gas

3000 2500 2000 1500 Series1

1000 500 0 0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

Panjang laras

Grafik 4.3 ; Grafik tekanan gas mu 9 mm d.

Tekanan gas didalam laras Munisi kaliber 5.56 mm ( 4 Tj ) 0,4989 λ=

; dimaqna


p

(p )

 (p )

 (p )

 ( p )

 ( p )

1

0,45

0,0729

0,284

0,366

0,340

0,873

2

0,4989

0,0871

0.325

0,379

0,380

0,908

3

0.5

0.0875

0.326

0.38

0.382

0.91

4

0.5274

0.0955

0.3490137 0.38767123 0.7399726

0.91520548

5

0.6

0.1167

0.41

0.9

0.408

0.466

Sm = 0,503 m. 0,0871 = 0,0438 m λ= =

,

,


Panjang laras

Panjang laras

λ

(m)

Pada P nax (m)

1

0

0.0438

0

2

0.02

0.0438

0.456621

3

0.03

0.0438

0.684932

4

0.0438

0.0438

1

5

0.06

0.0438

1.369863

6

0.08

0.0438

1.826484

7

0.15

0.0438

3.424658

8

0.2

0.0438

4.56621

9

0.25

0.0438

5.707763

10

0.3

0.0438

6.849315

11

04

0.0438

9.13242

12

0.503

0.0438

11.48402

P = pm  ( ) P = 3195.97. 0,1609 = 514,2315 Dengan perhitungan yang sama didapat tekanan gas didalam laras seperti di bawah ini :

Tabel 4.11 ; Tabel Tekanan gas didalam laras No

λ

 ( )

1

0

2

0.57

Tekanan Gas Maks ( kg/cm2 ) 3318.67

Tekanan Gas Dalam Laras ( kg/cm2) 189.1642

0.456621

0.8823

3318.67

2928.063

3

0.684932

0.9623

3318.67

3193.556

4

1

1

3318.67

3318.67

5

1.369863

0.9775

3318.67

3244

6

1.826484

0.9216

3318.67

3058.486

7

3.424658

0.6858

3318.67

2275.944

8

4.56621

0.5392

3318.67

1789.427

9

5.707763

0.4299

3318.67

1426.696

10

6.849315

0.3478

3318.67

1154.233

11

9.13242

0.2442

3318.67

810.4192

12

11.48402

0.1903

3318.67

631.5429

Tekanan gas dalam laras 3500

Tekanan gas

3000 2500 2000 1500 Series1

1000 500 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Panjang laras

Grafik 4.4 ; Grafik tekanan gas mu 5.56 mm ( 4 Tj ) 4.7.2.

Kecepatan didalam laras. a.

Kecepatan didalam laras senjata kaliber 7.62 mm

Kecepatan pada tekanan gas maksimal

Vm = 850,08 0.3876 = 329.55 m/dt Tabel 4.12 ; Tabel Heydenrich I p

 (p )

0,45 0,4977 0.5

0.380

0.5274

0.3876

0.6

0.408 V = Vm  ( )

Tabel 4.13; Tabel Kecepatan didalam Laras N0



 ( )

Kecepatan pada

Kecepatan didalam Laras

Tekanan Gas Maks

(m/dt)

( m/dt ) 1

0.1415

0.2056

329.55

67.75548

2

0.283

0.424

329.55

139.7292

3

0.4245

0.5616

329.55

185.0753

4

0.566

0.6875

329.55

226.5656

5

0.849

0.8997

329.55

296.4961

6

1

1

329.55

329.55

7

2.1225

1.508

329.55

496.9614

8

2.830

1.7184

329.55

566.2987

9

3.5375

1.883

329.55

620.5427

10

4.245

2.0246

329.55

667.2069

11

5.660

2.225

329.55

733.2488

12

6.9336

2.356

329.55

776.4198

13

8.490

2.4763

329.55

816.0647

14

9.905

2.5605

329.55

843.8128

15

10.47

2.589

329.55

853.205

Kecepatan dalam laras

Kecepatan

900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

Series1

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Panjang laras

Grafik 4.5 ; Grafik kecepatan didalam Laras kaliber 7.62 mm b. Kecepatan didalam laras senjata kaliber 5.56 mm ( 5 Tj ) Kecepatan pada tekanan gas maksimal V = Vm  ( ) Tabel 4.14 ; Tabel Heydenrich I p

 (p )

0,45

0,366

0,4977

0.3793

0.5

0,380

0.5274

0.38076

0.6

0,408

Vm = 912.56 0.3793 = 346.13 m/dt

Tabel 4.15; Tabel Kecepatan didalam Laras senjata kal 5.56 mm ( 5 Tj ) N0



 ( )

Kecepatan pada Tekanan Gas Maks ( m/dt )


(m/dt)

1

0

0

346.13

0

2

0.2

0.3434

346.13

118.861

3

0.25

0.392

346.13

135.683

4

0.5

0.635

346.13

219.7926

5

0.75

0.834

346.13

288.6724

6

1

1

346.13

346.13

7

1.25

1.140

346.13

394.5882

8

1.5

1.262

346.13

436.8161

9

1.75

1.366

346.13

472.8136

10

2.0

1.468

346.13

508.1188

11

2.5

1.632

346.13

564.8842

12

3

1.763

346.13

610.2272

13

3,5

1.875

346.13

648.9938

14

4

1.983

346.13

686.3758

15

4.5

2.068

346.13

715.7968

16

5

2.140

346.13

740.7182

17

6

2.269

346.13

785.369

18

7

2.363

346.13

817.9052

19

8

2.445

346.13

846.2879

20

9

2.509

346.13

868.4402

21

10

2.566

346.13

888.1696

22

11

2.615

346.13

905.13

23

11,5294

2.6382

346.13

913.1602

kecepatan

Kecepatan dalam laras 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

Series1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

panjang laras

Grafik 4.6 ; Grafik kecepatan pelor didalam laras kaliber 5.56 mm ( 5 Tj ) c.

Kecepatan Didalam laras pada laras uji kaliber 5.56 mm ( 4 Tj ) Kecepatan pada tekanan gas maksimal V = Vm  ( )

Tabel 4.16 ; Tabel Heydenrich I p

 (p )

0,45

0,366

0,4989

0.3797

0.5

0,380

0.5274

0.38076

0.6

0,408

Vm = 967,79 . 0.3797 = 367.46 m/dt

Tabel 4.17; Tabel Kecepatan didalam Laras N0



 ( )

Kecepatan pada Tekanan Gas Maks ( m/dt )


(m/dt)

1

0

0

367.46

0

2

0.2

0.3434

367.46

126.1858

3

0.25

0.392

367.46

144.0443

4

0.5

0.635

367.46

233.3371

5

0.75

0.834

367.46

306.4616

6

1

1

367.46

367.46

7

1.25

1.140

367.46

418.9044

8

1.5

1.262

367.46

463.7345

9

1.75

1.366

367.46

501.9504

10

2.0

1.468

367.46

539.4313

11

2.5

1.632

367.46

599.6947

12

3

1.763

367.46

647.832

13

3,5

1.875

367.46

688.9875

14

4

1.983

367.46

728.6732

15

4.5

2.068

367.46

759.9073

16

5

2.140

367.46

786.3644

17

6

2.269

367.46

833.7667

18

7

2.363

367.46

868.308

19

8

2.445

367.46

898.4397

20

9

2.509

367.46

921.9571

21

10

2.566

367.46

942.9024

22

11

2.615

367.46

960.9079

23

11,5294

2.6382

367.46

969.433

Kecepatan dalam laras 1200

Kecepatan

1000 800 600 400

Series1

200 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Panjang laras

Grafik 4.7 ; Grafik kecepatan pelor didalam laras senjata kaliber 5.56 mm ( 4 Tj ) 4.8.

Pembahasan. 4.8.1

Tekanan Gas. a.

Tekanan gas pada bomb kalori. Tekanan gas hasil pengujian bomb kalori akan didapat harga tekanan

dimana untuk tekanan gas maksimal sama dengan tekanan gas rata-rata,hal ini disebabkan karena pada pengujian bomb kalori volumenya tetap sehingga tekanan gas maksimal yang dihasilkan akan sama denhan tekanan gas rata-rata pada tabung bomb kalori.Begitu juga dengan tekanan yang dihasilkan dengan massa sesuai dengan isian munisi akan tampak sekali perbedaannya, karena dari semua jenis munisi menggunakan tabung yang sama. b.

Tekanan gas pada laras uji. Tekanan gas pada laras uji dari masing masing jenis munisi terdapat

perbedaan yang tidak sebesar pada bomb kalori, hal ini disebabkan karena masing-masing jenis munisi mempunyai karakteristik laras uji tersendiri.Tekanan gas dari laras uji yang terukur hanya tekanan gas maksimalnya, untuk mendukung penyelesaian permasalahan yang lain harus ditenukan terlebih dahulu tekanan gas

rata-ratanya. 3500 3000 2500 2000 1500

Series1

1000 500 0 1

3

5

7

9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Bentuk pola tekanan gas didalam laras seperti pada grafik diatas dimana tekanan pada awal pembakaran naik dengan sangat tajam karena isian dorong yang terbakar masih banyak dan posisi volume laras masih kecil, sehingga meningkat sampai tekanan gas maksimal selanjutnya tekanan gas turun sampai pada mulut laras hal ini disebabkan karena pembakaran isian dorong yang semakin sedikit dan volume laras yang semakin besar sampai isian dorong habis terbakar, setelah isian dorong habis terbakar maka tidak ada lagi penembahan tekanan dari isian dorong maka tekanan gas akan terus menurun seiring bertambahnya volume laras akibat gerakan pelor kedepan. Tekanan gas rata-rata pada laras adalah suatu asumsi bahwa tekanan dari awal laras sampai ujing laras dianggap sama, hal ini untuk memudahkan perhitungan tentang energi isaian dorong ,energi gerak, perhitungan kecepatan dan perhitungan waktu lintas pelor, perbandingan untuk mendukung tekanan gas rata-rata dengan ratio tekanan gas, dimana terdapat skala perbedan antara tekanan gas rata-rata dengan tekanan gasmaksimal. 4.8.2. Energi gerak/ Usaha ( Eg ) a.

Energi gerak/usaha pada bomb kalori. Pada pengujian bomb kalori tekanan maksimal yang dihasilakan adalah

merupakan tekanan gas rata-rata,sedangkan volume bomb kalori konstan, dengan demikian maka usaha/ energi gerak akan dapat dengan cepat ditentukan karena energi gerak/usaha,merupakan perkalian dari tekanan rata-rata dengan volume bamb kalori.

b.

Energi Gerak pada Laras Uji Energi gerak pada laras adalah energi yang digunakan untuk mendorong

pelor didalam laras, energi gerak ini digunakan untuk energi gerak maju pelor, energi kinetik gas isian dorong,energi rotasi untuk laras yang beralur dan galangan dan untuk energi gerak mundur senjata ( enegi recoil ). Energi gerak dalam laras adalah dihasilkan dari tekanan gas yang bekerja sepanjang laras tersebut. 4.8.3. Kecepatan Pelor. a.

Kecepatan Didalam Laras. Kecepatan didalam laras adalah merupakan kecepatan pelor selama

melintas dalam laras, kecepatan pelor ini disebabkan karena adanya tekanan gas hasil pembakaran isian dorong adapun bentuk pola kecepatan laras didalam laras seperti dibawah ini

kecepatan

Kecepatan dalam laras 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

Series1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

panjang laras

Kecepatan pelor akan terus bertambah sepanjang laras, saat awal kenaikan kecepatan pelor cukup besar hal ini disebabkan karena akibat dari tekanan gas yang mendorong pelor sangat besar saat awal pelor bergerak selanjutnya kenaikan kecepatan meningkatnya secara perlahan sampai pelor eluar mulut laras. b.

Kecepatan Mulut Laras. Saat pelor meninggalkan laras dapat dikatkan bahwa saat itulah kecepatan

mulut laras, kecepatan ini akan mengantar pelor sampai pada sasaran. Kecepatan

mulut laras adalah kecepatan yang terbesar dari kecepatan pelor saat melintas dalam laras. 4.8.4. Efisiensi thermal. a.

Efisiensi thermal pada Bomb Kalori. Pada bomb kalori yang tidak mengalami perubahan volume saat tejadi

pembakaran isian dorong Untuk efisiensi thermal untuk semua jenis isian dorong relatif stabil berada pada kurang lebih 0,3 (30%). Pada pengujian bomb kalori inilah dapat digunakan sebagai standard penentuan efisiensi thermal pada pembakaran isian dorong. b.

Efisiensi thermal padaLaras. Saat penembakan munisi pada laras efisiensi thermal dapat dipengaruhi

oleh pahjang laras hal ini bisa dilihat dari hasil analisa di atas bahwa untuk laras yang paling pendek untuk senjata pistol mempunyai efisiensi thermal yang paling kecil dan untuk yang paling panjang pada kaliber 7,62 mm efisiensi thermalnya paling besar.Hal ini diakibatkan karena pada laras pendek lebih sedikit memanfaatkan gaya dorong gas setelah pembakaran sedangkan untuk laras yang lebih panjang akan memanfaatkan gaya dorong yang lebih lama.Lebih jelas dapat dilihat pada hasil kecepatan pelor dalam laras dimana kecepatan akan terus bertambah sepanjang laras dengan demikian energinya juga semakin besar.

BAB V

KESIMPULAN 5.1.

Kesimpulan. a. Pada pengujian bomb kalori tekanan gas yang dihasilkan dari pembakaran isian dorong adalah merupakan tekanan gas rata – rata dalam volume tabung bomb kalori, sedangkan tekanan gas pada penembakan munisi pada laras uji tekanan gas terbesar adalah tekanan gas maksimal, hal ini disebabkan karena tekanan gas didalam laras membentuk grafik yang tidak stabil. b.

Energi gerak didalam laras dipengaruhi oleh volume laras, semakin besar volume

laras maka energi gerak juga akan semakin besar hal ini akan berpengaruh terhadap gerakan pelor didalam laras dimana pada volume laras yang lebih besar maka kecepatan pelor juga semakin besar sehingga kecepatan mulut laras merupakan kecepatan pelor yang paling besar . c.

Pada grafik tekanan gas dalam laras pada awal meningkat secara tajam tetapi setelah

maksimal tekanan akan menurun sampai pada mulut laras, tetapi kecepatan pelor dari awal sampai mulut laras akan terus bertambah, hal ini disebabkan karena walau tekanan gas menurun tetapi masih terjadi tekanan pada setiap penambahan volume l;aras sehingga akan terjadi penambahan energi sehingga kecepatan secara otomatis akan bertambah sampai pada mulut laras. d. Efisiensi thermal yang dihasilakan dari pengujian besarnya relatif tidak jauh berbeda dari munisi kaliber 5.56 mm, 7.62 mm dan munisi kaliber 9 mm yang besarnya berkisar diantara 30 % dimana yang terkecil 29,86 % dan terbesar 30.53 % e. Ratio tekanan gas yang dihasikan dari pengujian ternyata sangat dipengaruhi ole panjang laras dimana semakin panjang laras maka ratio tekanan gas yang dihasilakan akan semakin besar begitu juga sebaliknya.

DAFTAR PUSTAKA

Arthur, Rigg and James, Garvie, Modern Guns and Smokless Powder, 1892 Brian, J. Heard, Handbook of Firearms and Ballistics Donald ,E. Carlucci and Sidny, S. Jacobson, Ballistics Theory and Design of Guns and Ammunition Francis, W. Sears, Mark, W. Zemansky and Hugh, D. Young, University Physics (sixth Edition) Gantmaker, F.R. and Levin, L.M. The Flight of Uncontrolled rockets, 1964, new York Georgetown, Small Arms Design and ballistics Small Arms Technical Publishing company Volume II, South Carolina U.S.A modul bahan ajar Pemeriksaan balistik, 2007 Modul Hanjar Metode Pengukuran Balistik, 2007 Military Axplosive, 1970 Oerlikon Buhre A.G, Oerlikon Pocket Book, 1981 Serway, Jewett, Fisika untuk sains dan teknik Saptoadi 1997, Bahan Bakar Textbook af Ballistic and Gunnery Volume One, Part I and Part II, 1987, London Triajmojo, Bambang, 1992, Metode Numerik, Beta Ofset, Yogyakarta. Rheinmetal Handbook on Weaponary, 1982 Wardana, I.N.G, 2008Bahan Bakar dan Teknologi Pembakaran

LAPORAN PENELITIAN ANALISA ENERGI KERJA (GESEKAN) ISIAN DORONG PADA BOMB KALORI TERHADAP KECEPATAN PELOR DI DALAM LARAS

Recommend Documents