H_43 PENINGKATAN Isp PROPELAN DENGAN PENGGUNAAN MATERIAL BARU DAN ADITIF Peneliti Utama : Dwi Setyaningsih,ST Peneliti : Ir. Siti prangili Evie Lestariana, ST Yudha Budiman, S Si Raden Irfan Fajar P., ST Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) 2012
LATAR BELAKANG
vKinerja propelan masih rendah vSpesifikasi bahan baku propelan selalu berbeda vHasil proses produksi belum standar vSifat-sifat propelan belum optimal vPerlu penelitian komposisi propelan untuk meningkatkan kinerja propelan
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
1
PERMASALAHAN
Penelitian ini untuk mendapatkan formula propelan dengan kinerja yang lebih baik (peningkatan Isp sekitar 10 detik, solid content tinggi, sifat mekanik dan balistik bagus/sesuai dengan misi roket)
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
2
METODOLOGI - 1
• Ruang Lingkup Kegiatan Penelitian komposisi propelan HTPB dengan aditif bubuk Boron dan Magnesium • Lokus : Kegiatan penelitian ini dilakukan di pulau Jawa • Fokus : bidang pertahanan dan keamanan (alutsista) • Tahapan – Metode Pelaksanaan Kegiatan ØPengujian bahan baku ØPerancangan komposisi propelan dengan penggunaan material baru dan aditif ØPembuatan propelan skala K-Round ØPembuatan motor roket uji statik dan pengujian statik. ØAnalisis hasil uji statik ØEvaluasi dan perbaikan ØPembuatan laporan
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
3
METODOLOGI - 2
§ Perkembangan dan Hasil Kegiatan § Pada komposisi yang sama, penambahan Magnesium 1% akan meningkatkan Isp sekitar 10 detik, sedangkan penambahan Boron 1% dapat meningkatkan Isp sekitar 15 detik. § Peningkatan nilai Isp ini sesuai dengan tujuan dari penelitian ini, yaitu meningkatkan Isp 10 detik. § Isp tertinggi diperoleh pada penambahan Boron 1 %, dengan rasio HTPB/TDI =14/1 dan SC (jumlah padatan) 82,5% berat. § Pada komposisi ini, sifat mekanik propelan juga bagus dengan kuat tarik maksimal tinggi namun masih memiliki elastisitas yang cukup sehingga propelan tidak bersifat getas (brittle). Komposisi ini dianggap sebagai komposisi yang paling optimal dan sebagai prototype.
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
4
SINERGI KOORDINASI
vKoordinasi dilakukan dengan lab-lab dan tim-tim yang terkait peningkatan kinerja propelan yang ada di linkungan Pusat Teknologi Roket - LAPAN vKoordinasi dalam hal : desain motor roket, pembuatan propelan, pengujian propelan, aplikasi hasil penelitian vAplikasi hasil : scale-up propelan diameter 100 mm, panjang 400 mm (dengan komposisi terpilih). Hasil uji statik propelan aplikasi (diameter 100mm) dapat digunakan sebagai data awal untuk penelitian selanjutnya
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
5
PEMANFAATAN HASIL KEGIATAN • Kerangka dan strategi pemanfaatan hasil kegiatan prototype propelan hasil penelitian dengan sifat dan kinerja lebih baik akan diterapkan dalam pembuatan propelan, baik untuk aplikasi pada roket inhouse LAPAN ataupun roket-roket kerjasama seperti roket pertahanan. Pemanfaatan tahap awal adalah aplikasi komposisi propelan dengan material baru tanpa aditif untuk mengetahui kinerja yang terukur pada motor roket yang lebih besar (scaleup), yaitu pada roket diameter 100 mm. • Wujud - bentuk pemanfaatan hasil kegiatan Pemanfaatan tahap awal adalah aplikasi komposisi propelan dengan material baru tanpa aditif untuk mengetahui kinerja yang terukur pada motor roket yang lebih besar (scale-up), yaitu pada roket diameter 100 mm. • Data (jumlah dan demografi) pihak yang memanfaatkan hasil kegiatan Pihak yang memanfaatkan adalah LAPAN sendiri untuk pengembangan propelan • Signifikansi pemanfaatan yang dirasakan pihak penerima manfaat hasil kegiatan Hasil kegiatan penelitian ini berupa prototype proeplan sangat berguna dalam pengembangan propelan lebih lanjut untuk mendapatkan kinerja yang lebih baik lagi Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
6
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN • Rancangan Pengembangan ke depan Penelitian ini berpotensi untuk dilanjutkan pada tahun-tahun berikutnya, karena diharapkan diperoleh komposisi propelan yang dapat menghasilkan kinerja lebih tinggi lagi (Isp 240 detik) dan mempunyai sifat fisik, mekanik, dan balistik yang lebih baik dan sesuai dengan misi atau peruntukan roket (roket sipil atau roket pertahanan). Dengan penambahan berbagai aditif dan bahan energetik • Strategi Pengembangan ke depan Penelitian dengan penambahan berbagai aditif dapat dilakukan bersamaan/ paralel. Sedangkan untuk penggunaan bahan energetik perlu studi lebih khusus untuk perancangan dan persiapan alat-alat penelitian dan sistem keamanannya dan kerjasama dengan pihak-pihak yang sudah memiliki pengalaman tentang bahan energetik. • Tahapan Pengembangan ke depan Penelitian dengan menggunakan aditif pengatur kecepatan bakar propelan, aditif untuk meningkatkan sifat mekanik propelan, penambahan aditif energetik, peningkatan nilai kalor propelan Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
7
FOTO KEGIATAN
Gambar Propelan Skala K-round (diameter 56 mm panjang 200 mm) Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
Gambar Motor Roket K-Round (diameter 70 mm ) 8
Gambar sampel uji kuat tarik propelan
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
Gambar alat uji kuat tarik propelan 9
Gambar Uji Statik Propelan Skala K-round (diameter 70 mm) Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
10
Gambar kurva hasil uji statik propelan . Kiri : gaya dorong (F) vs waktu pembakaran (t) . Kanan : Tekanan Pembakaran (P) vs waktu pembakaran (t) Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
11
TERIMA KASIH Peneliti Utama : Dwi Setyaningsih,ST Peneliti : Ir. Siti prangili Evie Lestariana, ST Yudha Budiman, S Si Raden Irfan Fajar P., ST
