Pengantar Analisis Tabrak Burung (Bird Strike) pada Pesawat Terbang

Kasus bird impact atau bird strike merupakan tumbukan antara pesawat dengan burung saat terbang dengan kecepatan tinggi. Kejadian yang tiba-tiba dan berulang terjadi ini dapat menyebabkan kerusakan serius pada struktur pesawat dan ancaman langsung pada keselamatan penerbangan.
19047_78481.jpg
Gambar : https://www.theverge.com
Tulisan ini dimuat di : https://www.qureta.com/post/analisis-tabrak-burung-bird-strike-pada-pesawat-terbang
Berdasarkan data laman Bird Strike Comitte, USA, sebanyak 250 orang telah meninggal di seluruh dunia akibat bird strike sejak 1988. Kerugian yang ditimbulkan kasus tersebut diperkirakan sebesar 700 juta dollar pertahun. Berdasarkan laman tersebut, sebanyak 4.800 bird strikes dilaporan oleh US Air Force dan sekitar 10.900 bird strikes terjadi pada penerbangan sipil USA. (Jun, Yulong, Xiaosheng, & Xiancheng, 2014)
Titik terjadinya tumbukan biasanya pada bagian pesawat yang menghadap ke depan seperti wing leading edge, nose cone, jet engine cowling, atau engine inlet. Dengan demikian, regulasi sertifikasi internasional mengharuskan semua komponen tersebut memenuhi level ketahanan tumbukan burung tertentu sebelum diizinkan untuk dipasang pada pesawat.
Dengan perkembangan industri pesawat terbang, faktor desain anti-bird impact diperkenalkan dalam fase desain pesawat terbang. Melalui analisis simulasi, biaya eksperimen untuk optimisasi struktur pesawat dapat dikurangi dan siklus desain dapat dipersingkat.
Sifat kerusakan pesawat terbang akibat serangan burung berbeda sesuai ukuran pesawat terbang. Untuk pesawat yang lebih kecil, kerusakan yang signifikan dapat terjadi pada struktur pesawat terbang. Untuk pesawat yang lebih besar dan semua pesawat terbang yang bermesin jet, rentan terhadap hilangnya dorongan akibat masuknya burung ke intake udara mesin. Hal ini mengakibatkan sejumlah kecelakaan fatal.
Pesawat kecil bermesin baling-baling kemungkinan besar akan mengalami dampak berbahaya dari tumbukan karena kerusakan struktural, seperti penetrasi kaca depan dek penerbangan atau kerusakan pada permukaan kontrol atau empennage. Pesawat bermesin jet yang lebih besar kemungkinan besar mengalami dampak berbahaya akibat tumbukan pada komponen mesin. (Ugrcic, Maksimovic, Stamenovic, & Nabil, 2015)
Pertahanan utama terhadap tumbukan burung termasuk dalam persyaratan kelaikan udara dari proses Sertifikasi Jenis Pesawat dan Mesin Pesawat Terbang. Namun, persyaratan ini bukan perlindungan yang lengkap dan juga terutama difokuskan pada pesawat angkut besar. Persyaratan desain yang relevan untuk pesawat terbang yang lebih kecil dan helikopter sangat terbatas.
Klausul sertifikasi menuntut pesawat terbang berhasil mendarat setelah tumbukan dengan seekor burung standar pada kecepatan jelajah pesawat untuk ketinggian tertentu. Karena itu, pendekatan yang diikuti dalam perancangan nose adalah kemampuan penyerapan energi yang dapat mengalihkan gaya reaksi yang lebih kecil ke struktur pendukung. Studi parametrik dapat membantu identifikasi parameter yang mempengaruhi perilaku struktur selama tumbukan burung.
Definisi model burung yang cocok sering menjadi masalah utama dalam simulasi numerik tumbukan burung. Dimulai dengan perhitungan nonlinier yang relatif sederhana dan beban tekanan yang diterapkan pada struktur target pada tahun 1970-an, interaksi struktur-fluida yang kompleks digunakan hari ini dengan kode simulasi eksplisit dan komputasi berperforma tinggi.
Menariknya, evolusi dari metode sederhana hingga kompleks dan akurat ini tidak mengarah pada pembentukan pendekatan pemodelan burung yang diterima secara umum. Sebagai gantinya, setidaknya ada tiga teknik saat ini, yang banyak digunakan, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan (Lagrangian, Eulerian dan meshless particle modeling (SPH)).
Beberapa peneliti membuat penelitian numerik dengan menggunakan metode meshCoupled Eulerian Lagrangian (CEL) perangkat lunak Abaqus untuk analisis kerusakan akibat tumbukan burung. Perangkat lunak LS-DYNA banyak digunakan untuk metode Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) atau Smooth Particle Hidrodynamic (SPH) dimana kedua metode tersebut memodelkan struktur target secara Lagrangian.
Penelitian ini akan membahas tentang tabrak burung pada pesawat mulai dari aspek teori, eksperimen, dan analisis numerik. Sejumlah hal yang akan dibahas meliputi statistik kasus tabrak burung pada pesawat, regulasi struktur pesawat terbang terkait tabrak burung, konsep tumbukan dan persamaan tekanan Hugoniot, persamaan kondisi Murnaghan, interaksi benda lunak dengan benda kaku, konsep tumbukan, hingga konsep pemodelan menggunakan ALE dan SPH serta beberapa konsep lain yang menunjang.
InsyaAllah akan dilanjutkan pada tulisan berikutnya.

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

TIGA KATA SEMBOYAN DAN SEBUAH IRONI

Tuhan, Bangsa, Almamater. Itulah semboyan yang kita, sebagai mahasiswa ITB, banggakan selama ini. Tiga kata dalam semboyan itu mengandung makna yang sangat dalam dan berat. Tuhan berarti kita sebagai mahasiswa ITB adalah insan yang religious. Kita belajar dan berkarya untuk mengabdi kepada Sang Pencipta dan mengimplementasikan nilai-nilai keluhuran kita sebagai hamba-Nya dalam kehidupan sesuai dengan agama kita masing-masing demi terwujudnya kehidupan yang damai dan berkeadilan. Bangsa berarti kita memiliki tanggung jawab untuk mengabdi kepada kemaslahatan bangsa kita, Indonesia, untuk membuatnya maju dan sejajar dengan bangsa-bangsa lain di dunia. Saya ingat kata-kata rektor saat Sidang Terbuka 11 Agustus lalu, bahwa ITB bukanlah menara gading, ITB tidak berada di atas atau di depan masyarakat, tapi berada di tengah-tengah masyarakat. ITB dan seluruh jajarannya, termasuk kita, mahasiswa, seharusnya berperan sebagai pionir pembangunan bangsa. Almamater berarti kita sebagai mahasisw...
Read more

Permodelan Matematis Teorema Kendali

Image
Tulisan ini dimuat di : http://www.qureta.com/post/permodelan-matematis-teorema-kendali Permodelan sistem harus memerhatikan karakteristik dinamiknya. Model matematis sistem dinamik dapat didefinisikan dengan berbagai bentuk persamaan bergantung kondisi partikuler sistem. Banyak sistem dinamik dapat dijelaskan dalam bentuk persamaan diferensial dari hukum-hukum fisik yang bekerja pada sistem. Pada prinsipnya, kausalitas menyebabkan keluaran sistem saat ini (t=0) bergantung pada input masa lalu (t Tentunya kita menginginkan permodelan yang lebih akurat, tapi seringkali, model yang lebih akurat memunculkan persamaan yang sangat rumit sehingga kita tidak dapat memahami atau merasakan kerja fisik sistem secara sederhana. Karena itu, permodelan dengan sistem linier yang lebih sederhana dapat dilakukan untuk mendapatkan feeling kerja sistem sebelum menggunakan persamaan yang lebih lengkap untuk akurasi lebih baik. Sistem Linier Suatu sistem dikatakan linier jika prinsip...
Read more

Siklus Tantangan dan Respons Peradaban Menurut Arnold Joseph Toynbee

Image
“Itulah hari-hari (kemenangan dan kekalahan, kemajuan dan kemunduran, kebangkitan dan keruntuhan, kejayaan dan kehancuran), Kami pergilirkan di antara manusia. Jika kalian terluka, telah terluka pula kaum-kaum sebelum kalian. Telah berlalu sebelum kalian sunan-sunan (kaidah dan metode jalannya sejarah). Maka berjalanlah kamu di muka bumi (ambillah pandangan dalam perspektif ruang) dan lihatlah akibat perbuatan orang-orang terdahulu atau orang-orang yang mendustakan (lakukanlah rasionalisasi-observasi-empiris dalam perspektif waktu).” (Quran Surah 3: 140) “Bukankah aku telah keliru dalam menerapkan pemikiran historis, yang merupakan studi tentang makhluk hidup, sebagai suatu metode pemikiran ilmiah untuk membentangkan alam yang mati? Bukankah aku juga telah keliru dalam memperlakukan perhubungan antar-manusia sebagai suatu operasi sebab-dan-akibat?” (Toynbee dalam “ A Study of History: The One Volume Edition ”,   1972, hal 97) Sekian lama Arnold Joseph Toynbee melakukan penca...
Read more