Studi Awal Pemodelan Aerodinamika Sayap Pesawat Tanpa Awak Kecepatan Rendah

Abstrak

Penelitian ini merupakan studi awal proses perancangan Pesawat Tanpa Awak. Studi awal ini dilakukan untuk melihat pengaruh bentuk sayap terhadap tekanan yang terjadi pada permukaan sayap PTA dan analisis model aliran udara yang terjadi pada permukaan sayap PTA dan sekitarnya yang sangat diperlukan untuk proses perancangan selanjutnya. Studi ini menggunakan pemodelan metode elemen hingga berbantu komputer. Komputasi dinamika fluida memanfatkan Perangkat lunak Freecad 0.21 melalui workbenches yang tersedia didalamnya yaitu OpenFOAM® Computational Fluid Dynamics. Bentuk sayap yang dimodelkan terdiri dari sayap lurus, sayap tapered dan sayap tapered-lengkung dengan panjang 1000 mm dan profil  NACA 6412. Panjang mean chord adalah 100 mm untuk sayap lurus dan 80-120 mm untuk sayap tapered. Kecepatan pesawat tanpa awak  dalam pemodelan ini yaitu 20 m/s dengan sudut serang 2 derajat. Hasil pemodelan diproses lebih lanjut menggunakan perangkat lunak Paraview 5.5.2. Hasil menunjukkan bahwa tekanan permukaan maksimum terjadi pada leading edge sayap pesawat  yaitu sebesar 190 Pascal pada sayap lurus dan 210 Pascal pada sayap tapered-lengkung. Distribusi aliran udara pada profil sayap menunjukkan aliran laminar tanpa ada aliran pusar setelah meninggalkan sayap. Distribusi tekanan udara pada profil menunjukkan terjadi perbedaan tekanan antara bagian bawah dan bagian atas sayap yang menghasilkan gaya angkat pada sayap  sebagaimana yang diinginkan.