doi: 10.14710/teknik.v45i1.57634               Copyright © 2024, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Penggunaan Flight Data Logger untuk Menganalisis Dampak Modifikasi Seaplane pada Kinerja Take Off Cessna PK-APH: Studi Komparasi
Muhammad Nur Cahyo Hidayat Nasrullah 1 , Gatut Rubiono 2 , Sabam Danny Sulung 1 , Hadi Prayitno 1*
1 Akademi Penerbang Indonesia Banyuwangi,
Kompleks Bandar Udara Internasional Banyuwangi, Jl. Pantai Blimbingsari, Dusun Krajan, Blimbingsari, Kec. Rogojampi, Kabupaten Banyuwangi, Jawa Timur, Indonesia 68462
2 Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas PGRI Banyuwangi Jl. Ikan Tongkol No.22, Kertosari, Kec. Banyuwangi, Kabupaten Banyuwangi, Jawa Timur, Indonesia 68416

## Abstrak
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  membandingkan  take  off  performance  antara  pesawat  yang  telah dimodifikasi  menjadi  pesawat  seaplane  (amfibi)  dan  pesawat  Cessna  standar  sebelum  dimodifikasi. Komparasi  dilakukan  menggunakan  data  dari  flight  data  recorder  Garmin  G1000  dengan  flight  data logger. Data yang dipilih adalah berdasarkan pada satu pesawat yang sama, yakni dengan registrasi PK- APH,  namun  data  difilterisasi  dengan  berbagai  kondisi.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui dampak yang ditimbulkan oleh modifikasi seaplane (amfibi) yang telah dilakukan dari segi fase climbing, perbandingan  ground  roll,  maksimal  ground  speed  serta  maksimal  airspeed.  Analisis  menunjukkan perbedaan signifikan antara pesawat sebelum dan setelah dimodifikasi menjadi pesawat seaplane. Sebelum modifikasi, pesawat mencapai ketinggian 478,4 kaki diatas permukaan laut dalam 60 detik setelah lepas landas, sedangkan setelah modifikasi hanya mencapai 355,7 kaki di atas permukaan laut. Ground speed pada  detik  ke-20  juga  berbeda,  dengan  pesawat  sebelum  modifikasi  mencapai  60,69  knots  dan  pesawat seaplane  hanya  mencapai  48,65  knots.  Perbedaan  terlihat  pada  airspeed  awal  saat  take-off,  di  mana pesawat  sebelum  modifikasi  memiliki  angka  71  knots  pada  detik  ke-24,  sedangkan  pesawat  seaplane memiliki angka 66 knots.
Kata kunci : take off performance; amphibious seaplane; Cessna 172S; flight data recorder; aircraft

## Abstract
[Title:  Utilizing  Flight  Data  Logger  for  Analyzing  the  Impact  of  Seaplane  Modification  on  Takeoff Performance of Cessna PK-APH: A Comparative Study] This research was conducted to compare the take off performance between aircraft modified to become seaplanes (amphibians) and standard Cessna aircraft before being modified. Comparisons were made using data from the Garmin G1000 flight data recorder with a flight data logger. The data selected is based on the same aircraft, namely with PK-APH registration, but  various  conditions  filter  the  data.  This  research  aims  to  determine  the  impact  caused  by  seaplane (amphibious)  modifications  that  have  been  carried  out  in  terms  of  climbing  phase,  ground  roll  ratio, maximum ground speed, and maximum airspeed. Analysis shows significant differences between the aircraft before  and  after  being  modified  into  a  seaplane.  Before  the  modification,  the  plane  reached  a  height  of 478.4 feet above sea level within 60 seconds after takeoff, whereas after the modification, it only reached 355.7 feet above sea level. The ground speed at the 20th second is also different, with the aircraft before modification reaching 60.69 knots and the seaplane only reaching 48.65 knots. The difference can be seen in the initial airspeed at takeoff, where the aircraft before modification had a figure of 71 knots in the 24th second, while the seaplane had a figure of 66 knots.
Keywords : take  off  performance;  amphibious seaplane; Cessna 172S; flight data recorder; aircraft
------------------------------------------------------------------ *) Penulis Korespondensi. E-mail: hadi.stpi@gmail.com

## TEKNIK, 45 (1), 2024, 102

## 1. Pendahuluan
Indonesia  merupakan  negara  dengan  kepulauan yang  luas  dan  memiliki  potensi  wisata  laut  yang  besar. Oleh  karena  itu,  diperlukan  solusi  untuk  memudahkan akses ke destinasi pariwisata di Indonesia. Dalam konteks ini, seaplane muncul  sebagai  opsi  terbaik  untuk membantu pemerintah dalam membuka akses pariwisata Indonesia.  Opsi  ini  akan  memberikan  peluang  tempat wisata alam  yang biasanya sulit diakses oleh  kendaraan bermotor, bus, kereta api, dan bahkan pesawat darat agar dapat  dijangkau  dengan  lebih  mudah  menggunakan pesawat amfibi (Canamar & Smrcek, 2009).
Uji  coba  perancangan  pesawat  amfibi  telah dilakukan.  Pesawat  Cessna  172S  yang  dimiliki  oleh Akademi Penerbang Indonesia Banyuwangi dimodifikasi dengan  penambahan floatkit dan landing  gear sehingga dapat berperan sebagai pesawat amfibi. Prinsip inti dari operasi pesawat amfibi adalah memberikan kemampuan untuk beralih dengan efisien  antara lingkungan perairan dan  darat,  serta  sebaliknya  (Qiu  &  Song,  2016). Dikarenakan  modifikasi  yang  dilakukan,  maka take  off performance perlu  mendapatkan  perhatian  khusus (Seth & Liem, n.d.).
Take-off merupakan  salah  satu  tahap  dari  tiga tahapan penting dalam operasi penerbangan adalah lepas landas  ( take-off ),  jelajah  ( cruising ),  dan  mendarat ( landing ). Takeoff dan landing merupakan tahapan yang sangat  rentan  terjadinya  kecelakaan  (Damayanti  & Widianty,  2020;  Fadholi,  2013;  Rao  &  Puranik,  2018). Lokasi kecelakaan pesawat yang berada di dalam bandara yang  sering  terjadi  adalah  di daerah  landasan  pacu  atau runway baik  pada  saat  pesawat  akan  melakukan  lepas landas (take off) maupun pada saat melakukan pendaratan (landing) (Saputra,  2017).  Kecelakaan  yang  melibatkan pesawat  yang  keluar  dari  landasan  pacu  selama  fase pendaratan  sering  terjadi  dan  dapat  mengakibatkan cedera dan kerugian ekonomi. Menurut statistik, ada 626 kecelakaan dalam penerbangan sipil di seluruh dunia dari tahun  1959  hingga  2019  (García  &  Quintero,  2011). Untuk mengatasi jumlah kecelakaan yang banyak terjadi di landas pacu , Internasional Civil Aviation Organization (ICAO)  mengeluarkan  kebijakan  yang  harus  diterapkan di  seluruh  bandar  udara  di  dunia  dengan  membentuk runway  safety  team yang  anggotanya  melibatkan sejumlah pakar dari berbagai disiplin ilmu (Pakan, 2019).
Lepas landas dan mendarat adalah fase kritis dan paling sulit dari penerbangan pesawat. Hal ini diperlukan untuk  menilai  kelayakan  lepas  landas  dan  mendarat dengan  massa  aktual  pesawat  di  bawah  kondisi  cuaca aktual  dan  landasan  pacu  tertentu  (Melnichuk  et  al., 2021).  Lepas  landas  pesawat  telah  dikaji  dari  efek turbulen  (Connor  &  Kearney,  2018),  kontrol  mundur karena  gaya  geser  angin  (Golubev  et  al.,  2019), identifikasi  dan  analisis  (Kwasiborska  &  Stelmach, 2013), faktor kebisingan (Faiyetole & Toyin, 2019), lepas
landas dan mendarat dengan ground based power (Majka et al., 2014), optimasi performa lepas landas (Riboldi et al., 2022), hingga simulasi pendaratan pesawat Cassa 212 (K  et  al.,  2011).  Penelitian  tentang  lepas  landas  dan pendaratan  pesawat  secara  bersamaan  juga  telah dilakukan, antara lain terkait permasalahan dan hambatan implementasi konsep aplikasi Maglev (Rohacs & Rohacs, 2018),  bentuk  gelombang  dari  perspektif  pusat penerbangan  (Li  &  Chen,  2018),  metode short  takeoff landing (Syamsuar, 2015), pengembangan expert system (Melnichuk  et  al.,  2021),  strategi  lepas  landas  dan mendarat untuk mengurangi biaya operasional dan delay penumpang (García & Quintero, 2011).
Eksplorasi  performa  dan  upaya  peningkatan kinerja pesawat seaplane telah dilakukan. Penelitian oleh Masri  et  al.  (2019)  membahas  metode  analisis  yang beragam digunakan untuk memprediksi aircraft performance amfibi (seaplane) dengan tujuan mengidentifikasi kelemahan tiap metode dan memperluas pendekatan  analitis  untuk  mencakup  unsur  nonlinier seperti  ketidakstabilan.  Penelitian  lain  oleh  Wen  et  al. (2022)  membahas  bagaimana  kecepatan  perjalanan  dan kondisi  gelombang  laut  memengaruhi  karakteristik pergerakan pesawat amfibi di atas permukaan gelombang laut.  Wen  menggunakan  pendekatan  simulasi  numerik untuk  memodelkan  dinamika  pesawat  amfibi  yang meluncur  di  atas  gelombang  laut,  serta  menganalisis pengaruh variasi kecepatan perjalanan, panjang gelombang, dan tinggi gelombang terhadap karakteristik hambatan, gerakan heave , dan pitch pada pesawat.
Beberapa  peneliti  juga  telah  mengkaji  dampak hidrodinamika  terhadap  pesawat.  Studi  ini  diantaranya dilakukan oleh Jiang et al. (2018) dan Wang et al.(2020). Akan  tetapi,  hingga  saat  ini  belum  ada  penelitian  yang secara khusus memfokuskan pada performa lepas landas (take off) pesawat amfibi setelah mengalami modifikasi. Untuk  memperdalam  pemahaman  tentang  dampak modifikasi  terhadap  pesawat  amfibi  dalam  upaya peningkatan  keselamatan  penerbangan,  maka  analisis kinerja  lepas  landas  dengan  membandingkan  pesawat Cessna  172S  yang  sama,  yakni  PK-APH,  sebelum  dan setelah  dipasang  floatkit.  Hal  ini  didasari  oleh pemahaman  bahwa  modifikasi  akan  berdampak  pada performa  pesawat  (P.  Liem,  2018).  Oleh  karena  itu, penjelasan  yang  spesifik  mengenai  dampak  modifikasi terhadap  kinerja  lepas  landas (take  off  performance) menjadi penting dan relevan.
Penelitian  ini  menyajikan  metode  komparasi dengan memanfaatkan fitur yang menyerupai flight data recorder yang dimiliki oleh avionik pesawat Cessna 172S (Garmin  Ltd.,  2011).  Sistem  ini  mampu  merekam berbagai  parameter  penerbangan  seperti  kecepatan, ketinggian,  dan  posisi  pesawat  dalam  interval  tiap  satu detik  (Comer  et  al.,  2020).  Data  tersebut  dapat  diunduh dan  dianalisis  menggunakan  format Excel ,  sehingga
doi: 10.14710/teknik.v4i1.57634               Copyright © 2024, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
sangat membantu dalam penelitian untuk membandingkan  performa  pendaratan  melalui  analisis data  penerbangan  yang  terekam  oleh  pemantauan  data penerbangan  Garmin  (Kobayashi  et  al.,  2019a).  Selain itu,  pemantauan  data  penerbangan  ini  telah  digunakan oleh  para  peneliti  untuk  memperoleh  berbagai  hasil analisis, seperti faktor-faktor yang terkait dengan operasi pesawat  (Dlugiewicz  &  Markowski,  2019),  korelasi antara  tingkat  pengalaman  pilot  dengan  insiden  tak terduga  pada  mesin  (Kobayashi  et  al.,  2019b),  hingga peningkatan  keselamatan  penerbangan  melalui  analisis data penerbangan (Comer et al., 2020).

## 2. Metode dan Bahan

## 2.1. Metode Penelitian
Penelitian  dilakukan  di  Akademi  Penerbang Indonesia  (API)  Banyuwangi  yang  merupakan  sekolah pilot dibawah Kementerian Perhubungan. API Banyuwangi  memiliki  35  armada  Cessna  172S.  Dua diantara  pesawat  yang  ada,  yakni  pesawat  dengan
registrasi PK-APH dan PK-APO,  dimodifikasi menjadi seaplane agar dapat digunakan latihan calon pilot hingga memperoleh  sertifikat seaplane  class  rating .  Pesawat registrasi  PK-APH  dipilih  sebagai  sampel  data  karena pesawat ini telah dimodifikasi sejak 8 oktober 2021 dan masih aktif terbang saat data diambil yakni 12 juni 2023, sehingga  data  yang  diambil  menjadi  lebih  akurat. Tampilan  pesawat  PK-APH  sebelum  dan  setelah dimodifikasi dapat dilihat pada Gambar 1.
Pada dasarnya seluruh pesawat API Banyuwangi telah dilengkapi dengan sistem kelistrikan pesawat milik Garmin  G1000,  yang  memiliki  fitur  penyimpanan  data krusial secara realtime setiap detik, yang akan berfungsi manakala  MFD (multi  functional  display) diaktifkan. Fitur  ini  disebut  dengan flight  data  logger .  Data  pada Tabel  1  menampilkan  parameter  yang  ditangkap  oleh flight  data  logger Garmin.  Gambar  2  menampilkan tangkapan layar yang lebih jelas dari salah satu file flight data logger yang dibuka  menggunakan perangkat lunak Microsoft Excel. Data ini dianalisis untuk (a)
(b)
Gambar 1. Pesawat Cessna (a) sebelum dimodifikasi dan (b) sesudah dilakukan modifikasi
Tabel 1. Daftar parameter data (Garmin Ltd., 2011)
Parameter Parameter Parameter date Latitude (geodetic; +North) GPS fix time Longitude (geodetic;+East) GPS horizontal alert limit GPS altitude Magnetic Heading (degrees) GPS vertical alert limit GPS altitude (WGS84 datum) HSI source SBAS GPS Baro-Corrected altitude (feet) Selected course Fuel Qty (right & left)(gals) Baro Correction (in/Hg) Com1/Com2 frequency Fuel Flow (gph) Indicated airspeed (kts) Nav1/Nav2 frequency Fuel Pressure (psi) Vertical speed (fpm) CDI deflection Voltage 1 and/or 2 GPS vertical speed (fpm) VDI/GP/GS deflection Amps 1 and/or 2 OAT (degrees C) Wind Direction (degrees) Engine RPM True airspeed (knots Wind Speed (knots) Oil Pressure (psi) Pitch Attitude Angle (degrees) Active Waypoint Identifier Oil Temperature (deg. F) Roll Attitude Angle (degrees) Distance to next waypoint TIT (deg. F) Lateral and Vertical G Force (g) Bearing to next waypoint Manifold Pressure (in. Hg) Ground Speed (kts) Magnetic variation (degrees) CHT Lateral and Vertical G Force (g) Autopilot On/Off EGT Ground Speed (kts) AFCS roll/pitch modes Ground Track (degrees)
AFCS roll/pitch commands
doi: 10.14710/teknik.v4i1.57634               Copyright © 2024, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
membandingkan  dampak  modifikasi seaplane pada kinerja take off pada pesawat PK-APH.
Secara garis besar, metode yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  metode  campuran (mixed  methods approach) .
Metode ini dipilih dengan mempertimbangkan  proses  yang  diperlukan  untuk mengambil data dari fitur yang dimiliki Garmin G1000. Pendekatan  ini  melibatkan  dua  tahap  dimana  data berkualitas dikumpulkan pada tahap awal, dan hasil dari tahap  ini  membuka  peluang  untuk  merancang  tahap berikutnya,  dengan  menggunakan  pendekatan  kualitatif (Pitcher,  2022).  Pendekatan  ini  diciptakan  untuk memungkinkan  peneliti  menjelaskan  data  kualitatif melalui  hasil-hasil  kuantitatif.  Tahap  kualitatif  dalam penelitian ini terjadi saat data penerbangan dikumpulkan dan  disesuaikan,  sementara  tahap  kedua  muncul  ketika hasil-hasil dianalisis menggunakan hasil-hasil kuantitatif yang dihimpun dari observasi (Kobayashi et al., 2019a).
Data  yang  direkam  oleh flight  data  logger disimpan  dalam  format  .CSV  melalui SD  Card yang terpasang pada MFD. Data ini selanjutnya akan dianalisis
secara  manual  menggunakan software Microsoft  excel . File  dengan  format  .CSV  ini  berisi  ratusan  kolom  yang menginterpretasikan  data  krusial  yang  terekam  setiap detiknya. SD  Card pesawat  PK-APH  telah  menyimpan 1826 file dengan  format  .CSV  yang  tersimpan  senjak penerbangan  pertama  dilakukan,  hingga  penerbangan terakhir  saat  data  diambil  yakni  tanggal  12  Juni  2023 dengan  total flight  hours 1518  jam.  Rincian  data  ini adalah: 1393 data pesawat sebelum dimodifikasi dan 433 data  sesudah  modifikasi,  Ilustrasi  metodologi  pada penelitian ini dijabarkan pada Gambar 3.
Dari ribuan berkas .CSV yang tersedia kemudian dilakukan  seleksi  untuk  menemukan  dua  berkas  yang relevan.  Berkas  pertama  mewakili  data  penerbangan pesawat  sebelum  dimodifikasi  menjadi seaplane yakni rekaman data penerbangan yang dilakukan pada tanggal 9  Maret  2020,  sementara  berkas  kedua  mewakili  data setelah  proses  modifikasi  pada  penerbangan  tanggal  22 Desember 2022. Seleksi berkas .CSV dilakukan melalui proses  penyaringan  yang  mematuhi  kondisi  yang  telah ditetapkan. Penelitian ini menggunakan tanggal data yang
Gambar 2 . Tangkapan layar rekaman flight data logger
Gambar 3. Alur penelitian
doi: 10.14710/teknik.v4i1.57634               Copyright © 2024, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
telah  ditetapkan,  untuk  memastikan  bahwa  data  yang dianalisis  sesuai  dengan  kondisi  pesawat  sebelum  atau setelah  modifikasi.  Pemilihan  waktu  penerbangan. Pemilihan waktu penerbangan yang tepat sangat penting dalam penelitian ini. Hal ini dilakukan untuk mengurangi perbedaan  kondisi  lingkungan  di  sekitar  bandara  yang dapat memengaruhi proses take off .
Data yang diambil juga memperhatikan kesamaan suhu  udara  luar  ( Outside  Air  Temperature /OAT ) ,  yakni antara  29  °C  hingga  32  °C.  Hal  ini  dilakukan  untuk memastikan bahwa perbandingan  kinerja take off antara pesawat yang telah dimodifikasi dan sebelum dimodifikasi berada dalam kondisi suhu yang sebanding. Pemilihan  landasan  pacu  atau runway dilakukan  secara konsisten,  dengan  fokus  pada  pesawat  yang  sedang melakukan  lepas  landas  dari  landasan  pacu  Bandara Blimbingsari  di  Banyuwangi  dengan  kode  ICAO WADY. Wind  data meliputi  kecepatan  angin  ( wind speed) dan  arah  angin  ( wind  direction) dipastikan seragam. Fuel remaining atau bahan bakar yang berada di tanki  kanan  dan  kiri  ketika take  off ,  masing-masing adalah 15-16 US gallon. Pilot dan co-pilot atau awak kru disesuaikan, yakni berjumlah dua orang tanpa penumpang  pada passenger  seat, agar  tetap  menjaga keseragaman data.
Selanjutnya dilakukan pengambilan nilai kecepatan pesawat saat berada di ground ( ground speed) , kecepatan pesawat terhadap arah angin ( air speed), serta ketinggian  pesawat  ( altitude) .  Data-data  ini  kemudian dianalisis  dengan  menggabungkan  informasi  dari berbagai  sumber  yang  dibutuhkan  pada flight  data  log , sehingga  dapat  ditemukan  momentum  yang  relevan. Hasil dari analisis ini selanjutnya dilaporkan pada bagian pembahasan  guna  mendapatkan  pemahaman  yang  lebih mendalam.
2.2. Teknik pengolahan dan pengumpulan data
Setelah  dua  file  dengan  format  .CSV  yang memenuhi  syarat  telah  ditentukan,  tahapan  selanjutnya adalah  pengumpulan  dan  pengolahan  data.  Hal  ini dilakukan  agar  dapat  menjawab  permasalahan  pada penelitian  ini.  Artikel  ini  akan  membahas  tentang perbedaan altitude ,  grafik lift  off (dimulainya  pesawat terangkat  dari  landasan  pacu), ground  speed hingga airspeed .  Data altitude diambil  dari altitude  mean  sea level pada file .CSV. Pengambilan angka altitude dimulai ketika pesawat  sedang dalam proses line up di runway . Proses line  up ditandai  dengan  indikator heading pesawat, revolution  per  minute (RPM) engine ,  hingga fuel flow indicator . Lift off ditampilkan untuk mengetahui perbandingan  ketika  roda  pendaratan  pesawat  terangkat dari permukaan landasan pacu. Hasil visualisasi data ini diperoleh dengan mengambil data altitude ketika pesawat sudah  dalam  posisi line  up namun  dibatasi  hingga  pada detik ke 60 dari pengambilan nilai altitude pertama.
Pengambilan  data ground  speed dimulai  ketika nilai  dari ground  speed menunjukkan  angka  nol  ketika line up , hingga pada detik ketika altitude pesawat mulai menunjukan posisi lift off . Adapun data airspeed diambil ketika  nilai airspeed pada  file  .CSV  mulai  menunjukan angka nol pertama kali hingga pada detik ke 60. Seluruh data yang telah telah terkumpul kemudian dikelompokkan, dibuatkan grafik, dan dianalisis.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Sejak penerbangan pesawat PK-APH pertama kali pada  tahun  2017,  telah  terkumpul  ribuan  berkas  data dengan  format  .CSV,  dengan  jumlah  total  1518  jam terbang.  Data-data  ini  kemudian  disaring  untuk  dipilih dua file rekaman penerbangan yang mewakili satu shortie penerbangan.  Dari  data  ini  kemudian  diolah  menjadi pembahasan  untuk  mendukung  analisa  mengenai pengaruh modifikasi pesawat seaplane terhadap take off performance .
3.1.  Perbandingan altitude tertinggi  dalam  fase climbing
Gambar 4 menampilkan hasil perbandingan waktu tempuh  dari  kedua  set  data  terhadap  peningkatan ketinggian (altitude) .  Ini  menggambarkan  perbedaan ketinggian  maksimum  yang  dapat  dicapai  oleh  kedua subjek dalam waktu yang telah ditetapkan. Batasan waktu dimulai  dari  saat  pesawat  bersiap  untuk  lepas  landas, yang  ditandai  oleh  nilai ground  speed mencapai  angka nol  hingga  mencapai altitude tertinggi  dalam  fase pendakian  atau climbing. Dari  Gambar  4  juga  dapat dilihat  bahwa  pesawat  PK-APH  yang  telah  mengalami modifikasi  menjadi seaplane menunjukkan  peningkatan ketinggian  yang  lebih  lambat.  Dalam  rentang  waktu  60 detik  setelah take  off ,  pesawat  modifikasi  mencapai ketinggian sebesar 478,4 kaki di atas permukaan laut. Di sisi  lain,  pesawat  PK-APH  sebelum  dimodifikasi mencapai  ketinggian  355,7  kaki  di  atas  permukaan  laut dalam  waktu  yang  sama.  Berdasarkan  data  yang diperoleh, kesimpulan yang dapat diambil adalah bahwa modifikasi  dengan  penambahan floatkit memberikan dampak  terhadap  laju climbing pesawat.  Fenomena  ini dapat  sebagian  dijelaskan  melalui  konsep  gaya  hambat yang  dihasilkan  sebagai  akibat  dari  peningkatan  luas penampang  yang  terkena  angin  pada  pesawat  setelah modifikasi dilakukan (Czyż et al., 2018).
Secara konseptual, gaya hambat (D) yang bekerja pada suatu objek, dalam hal ini pesawat, dapat dihitung menggunakan  rumus  gaya  hambat  ( Fdrag )  pada Persamaan 1.
𝐹drag = 1 2 𝐶𝑑. 𝐴. 𝜌. 𝑉 2 (1)
dimana: [ ρ ] adalah densitas udara, [ V ] adalah kecepatan pesawat  terhadap  aliran  udara,  [ Cd ]    adalah  koefisien drag objek,  [ A ]  adalah  luas  penampang  pesawat  yang terkena aliran udara (Ashrafee et al., 2014).

## TEKNIK, 45 (1), 2024, 106
Ketika pesawat dimodifikasi dengan penambahan floatkit ,  luas  penampang  yang  terkena  aliran  udara meningkat, yang tercermin dalam nilai  [ A ]. Oleh karena itu, koefisien drag [ Cd ] juga akan mengalami perubahan. Perubahan ini berdampak pada peningkatan gaya hambat, yang kemudian berkontribusi pada upaya pesawat dalam meningkatkan  ketinggian.  Kondisi  ini  terjadi  karena modifikasi seaplane menyebabkan luas penampang yang ditabrak oleh angin yang mengalir pada pesawat menjadi lebih  besar  sehingga  menimbulkan  daya  hambat  yang dapat mengganggu pesawat untuk meningkatkan altitude (Gemba, 2007; Williams et al., 1999).
3.2. Perbandingan ground roll
Pada penelitian ini, proses lepas landas dievaluasi melalui  analisis  data  waktu  dan  ketinggian  pesawat. Fokus pada  pengambilan data ini adalah momen pertama kali roda pendaratan terangkat dari permukaan landasan pacu.  Pemahaman  ini  esensial  karena  pada  titik  ini pesawat mulai mengembangkan gaya angkat yang cukup untuk  meninggalkan  permukaan  landasan.  Data  waktu lepas  landas  juga  memberikan  informasi  penting  terkait jarak  yang  mungkin  dibutuhkan  untuk  lepas  landas. Waktu  lepas  landas  memiliki  implikasi  signifikan, terutama dalam situasi landasan yang pendek. Kehadiran pesawat yang mampu mencapai lepas landas dalam jarak lebih  singkat  dapat  menjadi  keuntungan,  terutama  pada landasan  pendek.  Selain  itu,  waktu  lepas  landas  yang lebih singkat juga berkontribusi pada mengurangi risiko kecelakaan, seperti terjadinya keluar landasan pacu  atau runway excursion (Calle-Alonso et al., 2019).
Data penerbangan yang tercatat dalam flight data logger dijelaskan  pada  Gambar  5.  Grafik  ini menggambarkan  bahwa  setelah  pesawat  dimodifikasi menjadi seaplane , waktu dan jarak yang diperlukan untuk mencapai lepas landas mengalami peningkatan. Temuan
ini  konsisten  dengan  analisis  sebelumnya,  dimana drag yang  ditingkatkan  akibat  modifikasi  menyebabkan pesawat  membutuhkan  jarak  yang  lebih  panjang  untuk mencapai  kondisi lepas landas. Faktor ini  memengaruhi posisi waktu ketika pesawat mencapai lepas landas.
Dampak  modifikasi  ini  terlihat  pada  Gambar  5. Sebelum  dimodifikasi,  pesawat  Cessna  PK-APH  dapat mencapai  lepas  landas  pada  detik  ke-26,  sedangkan setelah  dimodifikasi  menjadi seaplane momen  lepas landas terjadi pada detik ke-31. Data ini sejalan dengan pembahasan pada Gambar 4. Sehingga dapat disimpulkan bahwa modifikasi yang dilakukan pada pesawat seaplane dapat mempengaruhi  waktu lepas landas. Penting  untuk ditekankan  bahwa  semua  data  yang  diambil  telah diperlakukan  dengan  pendekatan seragam, yaitu melibatkan  penggunaan  daya  mesin  maksimal  sebesar 100%  yang  menghasilkan  putaran propeller puncak dalam jumlah yang setara. Pendekatan ini dipilih dengan alasan  bahwa  fase  lepas  landas  memerlukan  eksploitasi penuh dari daya yang tersedia pada pesawat. Jadi, semua pengambilan  data  dilakukan  ketika  momen full  power . Daya  pada engine saat full  power dapat  menjadi  acuan untuk  memastikan  bahwa  putaran propeller mencapai titik  maksimal  yang konstan selama setiap pengambilan data pada flight data logger .
3.3. Perbandingan maksimal ground speed Ground  speed pesawat  adalah  ukuran  berapa kecepatan  pesawat  bergerak  relatif  terhadap  permukaan bumi. Ground speed mencakup komponen horizontal dari kecepatan  pesawat  sebenarnya  dan  mempertimbangkan dampak dari kecepatan angin di sekitarnya. Dengan kata lain, ground  speed mengindikasikan  seberapa  cepat pesawat  benar-benar  menjelajahi  jarak  pada  tingkat permukaan bumi sebelum lift off (Gagliardi et al., 2018). Oleh karena itu dalam pengumpulan data ground speed ,
Gambar 4. Altitude saat fase climbing
batasan waktu diterapkan setelah pesawat mencapai titik lift off atau roda pesawat  mulai terangkat dari landasan. Hal ini dilakukan untuk mengamati dan membandingkan kecepatan  maksimal  pesawat  setelah  pesawat  mulai mengambil posisi di landasan pacu hingga proses take off sebenarnya dimulai.
Gambar 6 menunjukan grafik hasil ground speed ketika kedua pesawat  memulai proses take off . Keadaan fuel flow saat momen ini dicari yang sama yakni di sekitar 15 US gallon per hour . Pesawat Cessna PK-APH setelah dimodifikasi mengalami ground speed yang lebih rendah dibandingkan sebelum dimodifikasi. Setelah dimodifikasi menjadi pesawat seaplane maksimal ground speed hingga detik ke 20 adalah 48,65 knots sedangkan pesawat  sebelum  dimodifikasi  mendapatkan  maksimal ground  speed  sebesar  60,69  knots  diwaktu  yang  sama yakni 20 detik setelah pesawat line up. Oleh karena itu, pesawat  seaplane  membutuhkan  waktu  dan  jarak  yang
lebih  lama  untuk take  off dari  pada  pesawat  Cessna standar sebelum dimodifikasi. Hal ini disebabkan karena gaya dorong dari propeller yang dihasilkan kurang efisien dibandingkan  dengan  pesawat  Cessna  standar  sebelum dimodifikasi.  Sesuai  dengan supplement  type  certificate yang  diberikan  oleh  WIPAIR  selaku  pabrikan float  kit yang  dipasang  pada  pesawat  PK-APH,  pada  bagian engine  pesawat  seaplane  tidak  dilakukan  peningkatan daya mesin.
Engine yang  dipakai  oleh seaplane masih  sama dengan pesawat Cessna  standar yang tidak dimodifikasi yakni  Lycoming  IO-360-L2A  dengan  360 horse  power . Hal  inilah  yang  berpotensi  dapat  mengurangi ground speed maksimal  yang  diperoleh,  dikarenakan  dengan penambahan float kit yang  menyebabkan profil pesawat menjadi lebih besar dan cenderung untuk meningkatkan drag (Gemba,  2007).  Namun  pada supplement  type certificate propeller pada seaplane diubah menjadi lebih
Gambar 5. Waktu yang dibutuhkan saat fase lift off
Gambar 6. Ground speed saat fase take of
doi: 10.14710/teknik.v4i1.57634               Copyright © 2024, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
lebar, hal ini dapat juga menambahkan trust yang didapat, sehingga  perbedaan  maksimal  ground  speed  antara pesawat PK-APH setelah dan sebelum dimodifikasi tidak begitu besar.
3.4. Perbandingan maksimal airspeed
Berbeda  dengan ground  speed , airspeed adalah kecepatan relatif pesawat terhadap angin yang mengenai pada  sensor  instrumentasi  pengukur  kecepatan  pesawat yang disebut dengan pitot tube . Airspeed mengindikasikan  kecepatan  pesawat  ketika  mengudara. Pada pembahasan ini, visualisasi data airspeed dilakukan dengan  membandingkan  dari  kedua  set  data  dengan berfokus pada angka  awal airspeed yang  tercatat dalam flight  data  logger .  Dengan  demikian  dapat  diketahui runtutan peningkatan airspeed dari fase climbing . Dengan mempertimbangkan angka awal airspeed serta dukungan informasi dari indikator fuel flow pada flight data logger, maka dapat diketahui power setting yang digunakan oleh pilot  saat  itu.  Sehingga  dari  analisis  ini,  visualisasi perbandingan airspeed yang  lebih  akurat  dapat ditampilkan.
Gambar 7 menampilkan airspeed maksimal yang diperoleh oleh kedua pesawat. Dengan keadaan pesawat yang  hampir  sama,  pesawat  sebelum  dimodifikasi  lebih unggul dari detik pertama hingga detik ke 24, dengan titik maksimal airspeed adalah  71  knots.  Sedangkan  kondisi pesawat  setelah  dimodifikasi,  memberikan  hasil  yakni pada  detik  ke  24  memperoleh  66  knots.  Namun  dapat diketahui dari Gambar 7 bahwa setelah detik ke 26 angka maksimal airspeed dari  kedua  data  set  yang  diperoleh melalui flight data logger cenderung memiliki perbedaan yang tidak signifikan. Pesawat standar awalnya memiliki airspeed yang lebih tinggi, namun setelah detik tersebut, airspeed keduanya mulai mendekati angka yang serupa, hingga kemudian nilai angka maksimal airspeed pesawat modifikasi menjadi lebih unggul pada detik  27 – 30.
Saat  lepas  landas,  pesawat seaplane mengalami peningkatan altitude yang  lebih  rendah  seperti  yang ditunjukkan  pada  Gambar  4.  Akan  tetapi  pesawat
seaplane memiliki airspeed yang  hampir  setara  dengan pesawat  standar.  Penjelasan  untuk  hal  ini  adalah,  untuk menjaga airspeed yang diperlukan, laju kenaikan pesawat akan  dikurangi  oleh  pilot.  Pengurangan  laju  kenaikan pesawat  artinya  pengruangan  sudut  serang  pesawat ( angle  of  attack) .  Semakin  tinggi angle  of  attack menyebabkan  semakin  meningkatnya coefficient  drag, sehingga  dapat  mengurangi airspeed pesawat  (Deeb,
2021).  Inilah  sebabnya  mengapa  pada  momen  tertentu ketika climb pesawat seaplane memiliki airspeed yang hampir  serupa  dengan  pesawat  standar,  meskipun menghadapi gaya hambat yang lebih besar.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan ditemukan  bahwa  modifikasi  pesawat  Cessna  PK-APH menjadi  pesawat seaplane berdampak  signifikan terhadap take-off  performance .  Data  menunjukkan perbedaan yang jelas, dimana pesawat sebelum dilakukan modifikasi dapat mencapai ketinggian 478,4 kaki di atas permukaan  laut  dalam  60  detik  setelah  lepas  landas, sementara setelah dilakukan modifikasi hanya mencapai ketinggian 355,7 kaki di atas permukaan laut. Selain itu, pesawat seaplane membutuhkan jarak lepas landas yang lebih  panjang,  yang  berdampak  pada  kemampuan  lepas landas dalam jarak singkat. Ground speed pada detik ke- 20  menunjukkan  perbedaan  yang  signifikan,  dengan pesawat  sebelum  modifikasi  mencapai  60,69  knots  dan pesawat seaplane hanya  mencapai  48,65  knots. Perbedaan juga terlihat pada airspeed awal take off , yang mana  pesawat  sebelum  modifikasi  memiliki  angka  71 knots  pada  detik  ke-24,  sedangkan  pesawat seaplane memiliki angka 66 knots. Hasil analisis juga menemukan bahwa,  meskipun  pesawat seaplane memiliki  daya hambat  yang  lebih  besar  akibat  modifikasi  fisiknya, indikator kecepatan udara ( airspeed ) cenderung memiliki perbedaan  yang  tidak  signifikan  pada  fase  tertentu  dari data sampel penerbangan yang diambil.
Gambar 7. Airspeed saat fase climbing
doi: 10.14710/teknik.v4i1.57634               Copyright © 2024, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919

## Ucapan Terima Kasih
Terima  kasih  disampaikan  kepada  Akademi  Penerbang Indonesia  Banyuwangi  yang  telah  menyediakan  objek penelitian  serta  memberikan  support  berupa  pendanaan sehingga  artikel ini  dapat  diselesaikan  dengan sebagaimana  mestinya.  Ucapan  terimakasih  juga ditujukan  kepada  Prof.  Ir.Mahros  Darsin  S.T.,  M.Sc., Ph.D, IPM, selaku osen pengampu mata kuliah Publikasi Ilmiah Pasca Sarjana Teknik Mesin Universitas Jember.

## Daftar Pustaka
Ashrafee, F., Morsalin, S., & Rezwan, A. (2014). Design and  fabrication  of  a  solar  powered  toy  car. 2014 International Conference on Electrical Engineering  and  Information  &  Communication Technology , 1–6. https://doi.org/10.1109/ICEEICT.2014.6919041
Calle-Alonso,  F.,  Pérez,  C.  J.,  &  Ayra,  E.  S.  (2019).  A
Bayesian-Network-based Approach to Risk Analysis  in  Runway  Excursions. Journal  of
Navigation ,
72 (5), 1121–1139. https://doi.org/10.1017/S0373463319000109 Comer, A. M., Swartz, S., & Chakraborty, I. (2020, June 15).  Data-Driven  General  Aviation  Aircraft Performance Modeling and Safety Research. AIAA AVIATION 2020 FORUM .
https://doi.org/10.2514/6.2020-3097
Connor, A. O., & Kearney, D. (2018). Evaluate the effect of  turbulence  on  aircraft  during  landing  and  take- off  phases. International  Journal  of  Aviation, Aeronautics, and Aerospace , 5 (4), 0–15. https://doi.org/10.15394/ijaaa.2018.1284
Czyż, Z., Karpiński, P., Gęca, M., & Diaz, J. (2018). The Air Flow Influence on The Drag Force of a Sports Car. Advances in Science and Technology Research
Journal , 12 (2),
121–127.
https://doi.org/10.12913/22998624/86213
Damayanti, L., & Widianty, D. (2020). Evaluasi Panjang dan  Arah  Landas  Pacu  Di  Bandar  Udara  Sultan Muhammad Kaharuddin Sumbawa. Spektrum Sipil , 7 (1), 21–32.
Deeb, R. (2021). Experimental and numerical investigation of the effect of angle of attack on air flow  characteristics  around  drop-shaped  tube.
Physics of Fluids , 33 (6). https://doi.org/10.1063/5.0053040
Dlugiewicz,  P.,  &  Markowski,  J.  (2019).  Analysis  of operational parameters of the Cirrus SR22T aircraft for  identification  of  deviations  from  standard operating  procedures. Transportation  Research
Procedia , 40 , 1297–1304. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2019.07.180
Fadholi,  A.  (2013).  Studi  Pengaruh  Suhu  dan  Tekanan Udara Terhadap Daya Angkat Pesawat Di Bandara Sultan  Babullah  Ternate  (1981-2008). Forum Ilmiah , 10 (1), 90–97.
Faiyetole,  A.  A.,  &  Toyin,  I.  T.  (2019).  Predicting  the aircraft  take-off  noise  level. Vibroengineering
Procedia , 22 (March 2019), 129–134.
https://doi.org/10.21595/vp.2019.20588
Gagliardi, P., Teti, L., & Licitra, G. (2018). A statistical evaluation  on  flight  operational  characteristics affecting  aircraft  noise  during  take-off. Applied Acoustics , 134 , 8–15.
https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2017.12.024 García,  A.  H.,  &  Quintero,  E.  M.  (2011).  Strategy  for attending  takeoffs  and  landings  to  reduce  the aircraft  operating  costs  and  the  passenger  delays. European Journal of Transport and Infrastructure Research , 11 (2), 219–233.
https://doi.org/10.18757/ejtir.2011.11.2.2923 Garmin  Ltd.  (2011). Integrated  Flight  Deck  Cockpit Reference Guide Cessna Nav III: Vol. Rev. A . Gemba,  K.  L.  (2007). Shape  effects  on  drag . https://www.researchgate.net/publication/3306845 11
Golubev,  A.  E.,  Botkin,  N.  D.,  &  Krishchenko,  A.  P. (2019). Backstepping control of aircraft take-off in windshear. IFAC-PapersOnLine , 52 (16), 712–717. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2019.12.046
Jiang,  R.,  Wu,  B.,  Zhang,  K.,  &  Li,  C.  (2018). Experimental  study  on  the  effect  of  landing  gear fairing  on  amphibious  aircraft. 2018  IEEE  8th International  Conference  on  Underwater  System Technology: Theory and Applications (USYS) , 1–4. https://doi.org/10.1109/USYS.2018.8779217
K,  A.  H.,  Suyatno,  A.,  &  Rahayu,  J.  (2011).  Simulasi Pendaratan  Pesawat  Terbang  Jenis  Cassa  212
Menggunakan Logika Fuzzy. Jurnal EKSPONENSIAL , 2 (1), 1–10.
Kobayashi, T., Bowen, B. D., Roggow, B. J., Kobayashi, T.,  Bowen,  B.  D.,  &  Roggow,  B.  (2019a). Flight Data Analysis: A Mixed Methodology Construct . Kobayashi, T., Bowen, B. D., Roggow, B. J., Kobayashi, T.,  Bowen,  B.  D.,  &  Roggow,  B.  (2019b). Flight Data  Analysis:  A  Mixed  Methodology  Construct . https://commons.erau.edu/cgi/viewcontent.cgi?arti cle=1147&context=student-works
Kwasiborska,  A.,  &  Stelmach,  A.  (2013).  Identification and  Analysis  Take-Off  Aircraft  Operations. Journal  of  KONES.  Powertrain  and  Transport , 20 (4), 201–208.
https://doi.org/10.5604/12314005.1137617
Li,  X.,  &  Chen,  X.  (2018).  Research  on  Aviation  Hub from  Perspective  of  Flight  Take-off  and  Landing
Waveforms. IOP  Conference  Series:  Earth  and
Environmental Science , 189 (6), 1–6.
https://doi.org/10.1088/1755-1315/189/6/062018
Majka,  A.,  Ground,  I.,  &  Control,  M.  (2014).  Aircraft take-off  and  landing  with  ground-based  power. Logistyka , 6 (2014), 6999–7006.
Masri, J., Dala, L., & Huard, B. (2019). A review of the analytical methods used for seaplanes’ performance  prediction. Aircraft  Engineering  and Aerospace Technology , 91 (6), 820–833. https://doi.org/10.1108/AEAT-07-2018-0186
Melnichuk,  A.  V.,  Nesterov,  V.  A.,  Sudakov,  V.  A.,  & Sypalo,  K.  I.  (2021).  Production  expert  system  to determine aircraft take-off and landing performance. IOP  Conference  Series:  Materials
Science and Engineering , 1027 (1), 1–3. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1027/1/012018 P.  Liem,  R.  (2018).  Review  of  Design  Aspects  and Challenges  of  Efficient  and  Quiet  Amphibious Aircraft. Journal  of  Physics:  Conference  Series , 1005 , 012027. https://doi.org/10.1088/1742- 6596/1005/1/012027
Pakan,  W.  (2019).  Faktor  Penyebab  Kecelakaan Penerbangan  Di  Landas  Pacu. Warta  Penelitian
Perhubungan , 26 (3),
169–176.
https://doi.org/10.25104/warlit.v26i3.879
Pitcher,  S.  E.  (2022).  Analysis  of  Unmanned  Aircraft Systems  Sightings  Reports:  Determination  of Factors  Leading  to  High  Sighting  Reports.
Unmanned Systems , 10 (03), 205–239. https://doi.org/10.1142/S2301385022500121
Qiu,  L.,  &  Song,  W.  (2016).  Efficient  Multiobjective Optimization  of  Amphibious  Aircraft  Fuselage Steps with Decoupled Hydrodynamic and Aerodynamic  Analysis  Models. Journal  of Aerospace Engineering , 29 (3).
https://doi.org/10.1061/(asce)as.1943- 5525.0000557
Rao,  A.  H.,  &  Puranik,  T.  G.  (2018,  June  25). Retrospective  Analysis  of  Approach  Stability  in
General  Aviation  Operations. 2018  Aviation Technology, Integration, and Operations Conference . https://doi.org/10.2514/6.2018-3049 Riboldi,  C.  E.  D.,  Cacciola,  S.,  &  Ceffa,  L.  (2022). Studying and Optimizing the Take-Off
Performance of Three-Surface Aircraft. Aerospace ,
9 (3). https://doi.org/10.3390/aerospace9030139 Rohacs, J., & Rohacs, D. (2018). Problems and Barriers Impeding the Implementation of MagLev Assisted Aircraft Take-Off and Landing Concept. Journal of Transportation  Technologies , 08 (02),  91–118. https://doi.org/10.4236/jtts.2018.82006
Saputra, A. D. (2017). Studi Analisis Penyebab Runway Excursion  di  Indonesia  Berdasarkan  Data  Komite Nasional  Keselamatan  Transportasi  (KNKT) Tahun  2007-2016. Warta  Ardhia , 43 (2),  93–104. https://doi.org/10.25104/wa.v43i2.305.93-104 Seth,  A.,  &  Liem,  R.  P.  (n.d.). Takeoff  analysis  of amphibious  aircraft  with  implementation  of  a hydrofoil . http://lisa-airplanes.com/en/light- amphibious-aircraft-akoya/
Syamsuar,  S.  (2015).  Metoda  Short  Takeoff  Landing (Studi  Kasus  Prestasi  Terbang  Takeoff-Landing Pesawat Udara Turbo Prop CN235). Warta Ardhia: Jurnal Perhubungan Udara , 41 (2), 49–58. Wang, L., Yin, H., Yang, K., Liu, H., & Zhu, J. (2020). Water takeoff performance calculation method for amphibious aircraft based on  digital virtual  flight. Chinese  Journal  of  Aeronautics , 33 (12),  3082– 3091. https://doi.org/10.1016/j.cja.2020.03.019 Wen,  Q.,  Cheng,  Z.,  Deng,  R.,  &  Yang,  K.  (2022). Influence  of  Wave  Parameters  on  Taxiing Characteristics  of  Seaplane (pp.  347–358). https://doi.org/10.1007/978-981-19-9198-1_26
Williams, J., Barlow, J., & Ranzenbach, R. (1999, March 1). Experimental  Study  of  CD  Variation  With Aspect  Ratio .  https://doi.org/10.4271/1999-01- 0649