Konsep Umum Struktur Rangka Pesawat Udara
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. "
"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.
Sistem Pressurization pada Pesawat Boeing 737
Tujuan sistem Pressurization
Menciptakan
keadaan “Safe and Comfortable” atau Aman dan Nyaman pada semua ketinggian
pesawat. Pengoperasiannya yaitu air conditioning menyuplai udara kedalam sistem
dikontrol oleh pressurization sistem menggunakan aliran udara dari fuselage
melalui outflow valve. Pressurization harus bisa mengondisikan tekanan kabin
pada saat pesawat di ketinggian tertentu sama dengan ketinggian di Sea Level.
PRESSURIZATION FUNDAMENTALS
1. Flight Profil
Profil penerbangan dan ketinggian cabin berlawanan waktunya
dari take off,cruise,sampai landing. Ketinggian pesawat digambarkan dengan
garis titik-titik dan cabin altitude digambarkan dengan garis tebal.
Pesawat memulai penerbangannya dari bandara,ascends,dan
descends sampai landing di bandara.
Cabin altitude dimulai sejak take off. Saat pesawat
naik,ambient pressure berkurang,ketinggian bertambah,tekanan berkurang. Tekanan
dalam pesawat (cabin altitude) juga naik tapi lebih awal dari kenaikan
ketinggian. Pressurization system membatasi perbedaan tekanan antara cabin dan
ambient.
Ketinggian diatas sea level menentukan pengukuran takanan
pada ambient pressure. Untuk contoh, pada 30.000 feet diatas sea level ambient
pressure mencapai 4,36 psi. Cabin altitude dapat diukur dengan menambahkan
ambient pressure dengan 7,80 psid.
Ambient Pressure 4,36
psi pada 30.000 feet
Pressure Differential 7,80
psi
12,16 psi
Mengacu dengan bagan menggambarkan ambient pressure dengan
altitude. Tekanan atmosphere 12,16 psi merespon pada ketinggian 5.150 feet
diatas sea level. Cabin altitude mencapai 5.150 feet.
Cabin pressure satuannya ditetapkan ”psi” dan indikasi
perbedaan tekanan psi,diantara dalam dan luar pesawat. Beberapa banyak sistem
untuk mengukur tekanan dan ”psi” hanya salah satu. Sistem pesawat mengukur
tekanan dalam inchi yang diukur dengan air raksa dan milibars. Indikasi yang
dilihat pada altimeter 29,92 (inhg) dan 1013 milibars. Tapi kedua-duanya
ditetapkan 14,7 psi pengukuran atmosphere bumi pada sea level.
2. Kemampuan
Structure Pesawat
Pressurization system dan struktur body didisain untuk
nominal pengoprasian pada tekanan di cabin 7,8 psid dengan batas maksimal 7,9
psid.
3. Dual
Differensial Pressure (AP) Control System
Dual AP system controls cabin 7,5 psid untuk ketinggian
kurang dari 28.000 feet dan 7,8 psid untuk ketinggian diatas 28.000 feet.
Ketinggian
IDENTIFIKASI PRESSURIZATION SYSTEM
1. Identifikasi
Sistem
Pressurization system dibagi kedalam sistem control dan
back-up (perlindungan keamanan) sistem.
2. pressurization
control system
Dimaksudkan untuk pengontrol outlow valves untuk
mempertahankan tekanan cabin yang diinginkan.
Terdiri dari control panel,controller,aft outlow valve, dan
forward outlow valve.
4 mode pengoprasian :
AUTO - pengoprasian mode normal. Semua pengaturan
bisa dibuat sebelum taxi, dan sistem pengoprasiannya otomatis.
STANDBY - Pengganti dari auto mode. Pengaturan
ketinggian cabin yang diinginkan diatur untuk semua pengoprasian.
MANUAL AC - outlow
valve dikendalikan oleh tombol panel P5. membutuhkan pemantauan dari penunjuk
panel dari cabin pressure.
MANUAL DC - sama
seperti manual AC.
3. Back-up
Control System
Pengaman relief valves mencegah perbedaan penambahan tekanan
diatas 8,65 psi. Beroprasi secara pneumatic dan secara komplit bebas dari
pengontrol sistem pressurization.
Negative relief valve mencegah perbedaan tekanan lebih dari 1
psi.
Cabin altitude warning system memberikan peringatan ketika
ketinggian cabin mencapai 10.000 feet.
LOKASI KOMPONEN PRESSURIZATION SYSTEM
1. Pessurization
Control System
Control panel dan monitoring instrument berlokasi pada panel
P5.
Pengontrol tekanan dipasang pada E1-1 rack pada E dan E
compartment.
Aft outlow valve dipasang pada kulit fuselage di sisi kanan
belakang dari dinding belakangnya bagian belakang cargo.
Bagian depan outlow valve dipasang pada kulit fuselage bagian
kiri sisi depan, di E dan E compartment.
2. backup
control system
2 safety reliev dipasang pada kulit fuselage bagian
belakang,di bagian belakang cargo,dipasang satu-satu pada masing-masing sisi
aft outlow valve.
Negative relief valves dipasang pada kulit fuselage bagian
kanan belakang cargo compartment.
Cabin altitude warning horn berada pada control stand.
Cabin pressure switch berlokasi di dinding atas pada nose
bagian bawah.
KEGUNAAN COMPONENT PRESSURIZE SYSTEM
PANEL PENGONTROL TEKANAN
1. Lokasi
Panel control terletak di bagian bawah samping kanan dari p –
5 panel.
2. Fungsi
Control pada panel dapat untuk memilih dan memberikan sinyal
yg tepat kepada controller.
Panel terbagi dalam 4 bagian.
Satu untuk milih yg lain adalah untuk auto,stand by,dan cara
pengoperasian
manual.
3. Cara
Pemilihan dan Pengoperasian Bagian Kondisi
A. Mode Selector
Switch
Switch type rotary dengan macam-macam posisi untuk
pengoperasian dan untuk checking Auto Fail Circuits.
B. Kondisi
Pengoperasian
FLT/GRD switch ada 2 posisi toggle switch yang digunakan
untuk pengatur ground pressurized dan ground unpressurized dalam Auto dan
Stanby Modes.
4. Bagian Auto
Mode
A. FLT ALT
Readout dan Control
Ketetapannya adalah dari 0 sampai 40.000 feet dalam setiap
naik 100 kaki. Tekan dan putar untuk memilih readout yang tepat. Set ketinggian
diset pada FLT ALT readout menggerakan. Cabin dual AP module untuk mengontrol
selisih tekanan cabin sampai 7,5 psi. Ketika ketinggian 28.000 feet atau lebih
tinggi.
B. LAND ALT
Readout dan Kontrol
Readout mampu untuk mengatur dari -900 feet ( ke bawah sea
level ) sampai 13,990 feet. Ketika ketinggian ke bawah sea level diset, knob
besar large mengatur sinyal pada 1.000 foot. Ketika ketinggian di atas sea
level large knob merubah readout setiap ketinggian 1.000 foot. Knob kecil
merubah readout setiap ketinggian 10 foot.
AUTO MODE CONTROL – BASIC
1. TUJUAN
Memberi sebuah cara pada pengontrol otomatis cabin pressure
untuk seluruh penerbangan dari pengaturan asal pada awal penerbangan.
2. Pengaturan
Penerbangan
a. Sebelum terbang,
berikut adalah langkah-langkah yang dilakukan pada control panel :
Pili AUTO. Ini akan menggerakan auto mode circuit control
memberi tanda ke AC actuator.
b. Atur altitude
yang mana pada ketinggian pesawat akan terbang pada FLT ALT readout. Pengontrol
menggunakan data ini untuk memperhitungkan tahap ascent. Untuk cabin pressure
terhadap flight altitude dan untuk menyatakan tekanan cabin pressure.
c. Atur tempat
yang dituju pesawat pada LAND ALT readout. Pengontrol menggunakan data ini
untuk memperhitungkan tahap descent. Terhadap cabin pressure saat pesawat ini
mulai turun dari flight altitude.
AUTO MODE FLIGHT PROFIL
Pengoprasian
Intial taxi and takeoff
Sebelum terbang, outflow valve terbuka penuh. Ketinggian
cabin dan ketinggian pesawat sama pada bidang.
Yang terdahulu untuk start of flight,pengatur conrol panel :
Pilih AUTO mode.
Flight altitude di FLT ALT readout
Ketinggian pada airport tertentu dari LAND ALT readout.
Saklar FLT/GRD diposisi GRD.
Setelah semua pintu tertutup saklar FLT/GRD berada diposisi
FLT. Outflow valve terdorong tertutup sebelah seperti sinyal pengontrol cabin
pressure kira-kira 189 feet. Pesawat seperti keluar taxi dan take off. Pengaruh
cabin pada 189 feet dengan outflow valve hampir positif tertutup seperti rotasi
pesawat. Outflow valve tertutup udara terkumpul pada katup tidak akan terjadi
sebuah penurunan tekanan ( sebuah kenaikan tajam di dalam cabin pressure )
seperti pesawat pergi meninggalkan ground. Sinyal pemancaran di darat
pengontrol pesawat adalah di dalam penerbangan. Pengontrol saklar bergerak
otomatis pada pengaruh daftar.
ASCENT
Tahap ini adalah dasar pada peraturan pesawat dari bidang
elevation untuk FLT ALT pesawat. Pada waktu sama ketinggian cabin berubah
proposional untuk ketinggian pesawat 189 feet. Untuk sebuah cabin pressure 7,8
psi lebih tidak terarah ( asumsi ketinggian penerbangan tekanan cabin bertahan
pada ketinggian yang sama )
CRUISE
Ketika pesawat mencapai ketinggian penerbangannya,pengontrol
berubah dari tahap ascent menjadi tahap isobaric (cruise). Tahap isobaric
adalah sebuah “tekanan tetap” tahap ini terdasar pada tekanan cabin menjadi 7,5
psid pada 28.000 feet atau 7,8 psid pada 28.000 feet atau lebih. Pengubahan
sebenarnya dari tahap ascent ke isobaric selesai ketika tekanan sekitar 0,25
psi tekanan udara lebih standard terhadap pesawat FLT ALT. Tekanan cabin tidak
akan berubah sampai pengontrol merasa bahwa tekanan telah mencapai 7,9 psid.
Pada titik tekanan,enam pengontrol outflow valve mengirim sinyal untuk menjaga
selisih tekanan 7,9 psi. Saat pesawat kembali ke FLT ALT set, maka controlel
mengembalikan cabin altitude ke posisi semula.
Pipa pada sistem hidrolis
Pipa – pipa pada
system hidrolis
Sistem hidrolis pada pesawat terbang
membutuhkan pipa-pipa yang berguna sebagai sarana transmisi fluida hidrolis
dari pompa-pompa menuju katup-katup dan komponen-komponen.
Pada umumnya terdapat
2 jenis pipa fluida hidrolis yaitu:
1.
Pipa-pipa metal
yang tegar (Rigid Lines)
2.
Pipa-pipa karet
yang lentur (Flexible Lines)
A. Pipa-pipa metal
yang tegar (Rigid Lines)
Untuk
system hidrolis yang menggunakan tekanan fluida tinggi yaitu 1500psi ke atas
digunakan pipa-pipa stainless (Stainless Steel). Untuk bagian system yang
menggunakan tekanan fluida rendah seperti saluran balik, digunakan pipa-pipa
dari campuran bahan aluminium (Aluminium Alloy) 5052 O.
Pipa-pipa
metal bertekanan tinggi harus bebas dari segala goresan, lekukan, dan kerusakan
lainnya. Karena kerusakan itu dapat menghambat atau menimbulkan kegagalan untuk
mengalirkan fluida hidrolis.
Pipa-pipa
untuk pesawat terbang biasanya dindingnya dibuat tipis maka untuk
membengkokkannya harus hati-hati. Berikut adalah table radius pembengkokkan
pipa pada pesawat terbang
|
Diameter luar pipa
(inch)
|
Radius Pembemkokkan mimum
(inch)
|
|
|
Paduan Aluminium
1100-H14,5052-O
|
Baja Stainless
(Stainless Steel)
|
|
|
1/8
3/16
1/4
5/16
3/8
1/2
5/8
3/4
1
1 ¼
1 ½
1 ¾
2
|
3/8
7/16
9/16
3/4
15/16
1 ¼
1 ½
1 ¾
3
3 ¾
5
7
8
|
-
21/32
7/8
1 1/8
1 5/16
1 ¾
2 3/16
2 5/8
3 ½
4 3/8
5 ¼
6 1/8
7
|
|
Pada saat pembengkokan
pipa diameter pipa tidak boleh berkurang melebihi 25% dari diameter pipa
aslinya dan lekukan di tempat rata, bukan bengkokan pada pipa tidak melebihi
20% dari pipa.
Alat-alat pembengkok
pipa (tube bender tools)
|
||
|
Untuk mendapat hasil
pembekokan yang bagus di butuhkan alat alat untuk membengkokan pipa. Pada
umumnya terdapat 2 jenis pembengkok pipa yaitu:
1. Alat pembengkok pipa produksi
2. Alat pembengkok pipa sederhana (Hand
tube bender)
a. Alat pembengkok
pipa produksi
Alat ini di gunakan
untuk membengkokan pipa-pipa yang berdiameter besar dari ukuran diameter luar
3/8 inci sampai 1 ½ inci. Alat ini biasanya terdapat di bengkel besar dan di
gunakan dengan tenaga tangan (Hand Powered).
b. Alat pembengkok
pipa sederhana (Hand tube bender)
Alat ini digunakan
untuk membengkokan pipa yang berdiameter luar ¼ inci kebawah. Alat ini
terdiri dari 3 bagian yaitu:
1. Radius Block (Blok Radius)
2. Handle
3. Clip (Pengikat)
4. Slide Bar (Batang Antar)
Langkah-langkah
menggunakan alat pembengkok pipa sederhana:
1. Slide bar diangkat keatas pipa yang
akan di bengkokan disisipkan pada radius block dan ikatkan clip pada pipa.
2. Sebelum pembengkokan hendaknya di
periksa kembali, bahwa incidence mark bertepatan dengan titik nol pada radius
block.
3. Tarik slide bar kebawah untuk
membengkokan pipa sesuai dengan berapa derajat pipa ingin di bengkokan.
|
||
|
Untuk melepas pipa
pada radius block, angkat slide bar dan lepas kan clip (pengikat) pada pipa
dan pipa telah bebas.
| ||
