Konsep Umum Struktur Rangka Pesawat Udara

Posted by : Unknown Sabtu, 29 November 2014

Jenis pesawat udara ditinjau dari cara menghasilkan gaya angkatnya ada dua jenis yaitu jenis pesawat udara bersayap tetap ( fixed Wing aircraft ) dan jenis pesawat udara bersayap putar ( rotary wing aircraft ). Struktur rangka untuk pesawat udara bersayap tetap secara umum terdiri dari 5 unit /bagian yaitu :

1)Fuselage , 2) Wings , 3)Stabilizer , 4)Flight Control Surface , 5)Landing Gear.

Struktur rangka untuk pesawat udara bersayap putar secara umum terdiri dari 4 unit / bagian , yaitu : 1)Fuselage , 2)Main rotor and related gearbox, 3)Tail rotor ,4)Landing Gear.

Komponen rangka pesawat disusun oleh beberapa bagian komponen yang lebih kecil (parts) yang disebut structural members antara lain : stringers, longeron , ribs , bulkheads, dsb.

Komponen-komponen rangka pesawat udara dibuat dari beberapa jenis material dan digabungkan antara satu komponen dengan komponen yang lainnya dengan beberapa cara , antara lain menggunakan :

1. Rivets

2. Bolts

3. Screws

4. Welding

5. Adhesives

Rangka pesawat udara ( aircraft structure ) dirancang untuk dapat menahan beban dan berbagai tegangan yang terjadi . Prinsif rancangan struktur rangka pesawat udara yang diterapkan adalah Fail Safe Design Concept artinya konsep rancangan yang aman yang meminimalis terhadap kegagalan, baik kegagalan fungsi maupun operasi. Konsep rancangan aman walaupun ada kegagalan (fail-safe design concept) merupakan konsep dasar gagasan sistem keselamatan yang mempelajari dan mempertimbangkan efek dari kegagalan dan kombinasi kegagalan dalam membuat desain struktur pesawat udara yang aman. Konsep ini memiliki arti yang berbeda untuk struktur dari sistem “gagal-aman” yang berkaitan dengan kekuatan sisa setelah mengalami kerusakan. Prinsip “gagal-aman” untuk sistem berkaitan dengan implikasi fungsional dari kondisi kegagalan dan probabilitas terjadinya kegagalan tersebut. Meskipun kedua konsep memiliki tujuan yang sama yaitu“desain-aman”namun pendekatan untuk mencapai tujuannya yang berbeda.

Secara umum, komponen-komponen struktural dari pesawat seperti badan pesawat dan sayap, dirancang sedemikian rupa sehingga "evaluasi kekuatan, detail desain, dan fabrikasi harus menunjukkan bahwa bencana kegagalan karena kelelahan, korosi, cacat manufaktur, atau kerusakan akibat kecelakaan , akan dihindari sepanjang hidup operasionalnya pesawat. Namun,ada contoh kejadian setelah 1988 Aloha Airlines dengan penerbangan 243 mengalami kecelakaan, di mana 18 kaki dari kulit bagian atas cockpit dan strukturnya terpisah dari badan pesawat, setelah terjadinya tekanan yang lebih besar melebihi toleransi kerusakan yang sudah dirancang. Evaluasi toleransi kerusakan struktur memastikan bahwa : kelelahan serius, korosi, atau kerusakan akibat kecelakaan , terjadi dalam tujuan layanan desain dari pesawat, struktur sisa harus dapat menahan beban yang wajar tanpa kegagalan atau deformasi struktural yang berlebihan sampai kerusakan terdeteksi.

Konsep design “gagal-aman” untuk sistem memperlakukan kegagalan yang berbeda. Kegagalan, sebagaimana didefinisikan dalam AC 25.1309-1A dan Society of Automotive Engineers (SAE) ARP4761 adalah hilangnya fungsi atau kerusakan sistem, dan berbeda dari modus kegagalan, yang merupakan cara terjadinya kegagalan dalam item . Intinya adalah pada pemahaman makna fungsional dari sistem pesawat, menentukan risiko terhadap keselamatan penerbangan terkait dengan kondisi kegagalan, dan menggunakan distribusi probabilitas untuk menentukan frekuensi terjadinya kondisi kegagalan dan dampaknya pada fungsi sistem secara keseluruhan. Tujuan dari konsep desain “gagal-aman”untuk sistem adalah untuk memenuhi tujuan desain yang tercantum dalam 14 CFR 25.1309 berikut:

"Sistem pesawat dan komponen yang terkait, dianggap secara terpisah dan dalam hubungannya dengan sistem lain, harus dirancang agar terjadinya kondisi kegagalan yang akan mencegah penerbangan yang aman terus dan pendaratan pesawat tersebut sangat tidak mungkin, dan terjadinya kegagalan lainnya yang kondisinya yang akan mengurangi kemampuan pesawat atau kemampuan kru untuk mengatasi kondisi operasi yang merugikan adalah tidak mungkin. "

Peraturan tersebut juga menetapkan bahwa informasi peringatan tentang kondisi kegagalan diberikan kepada kru sehingga mereka dapat mengambil tindakan koreksi yang tepat. Dua tujuan desain ini memberikan dasar untuk praktik standar sertifikasi pesawat dan membangun pendekatan yang akan digunakan untuk menentukan kepentingan relatif dan tingkat keparahan dari kondisi kegagalan sistem.