## PENGARUH PENAMBAHAN GLOVE DAN PENGURANGAN YEHUDI SERTA PERGESERAN LOKASI APEX TERHADAP KARAKTERISTIK AERODINAMIKA SAYAP PESAWAT TERBANG
I G.N. Sudira Spesialis Aero Tools & Method e-mail: sudiraign@yahoo.com, sudira@indonesian-aerospace.com Diterima 26 September  2011; Disetujui 29 November 2011

## ABSTRACT
Success indicator in airplane design process is depended on success or not in wing design process. Wing design process was supported by many design variable and the final result was compromise one from many scientific science or specialist. The first step in airplane wing design after design requirement & objective (DR&O) was defined, is determining wing planform  through parametric study. Parametric study was conducted to make sure that all design parameters have been considered especially for aerodynamic and structural aspect.
This paper discuses the influence of glove and yehudi changes and also apex location movement with respect to aerodynamic characteristic of the wing. Additional of the glove was intended to compensate yehudi existent due to structural aspect mainly for landing gear placement. Disadvantage of aerodynamics aspect due to yehudi existent is expected will be overcome by additional of glove. Apex location is also important parameter to control the shape of pressure coeffient of wing profile. Apex location can be moved according to sensitivity of designer to achieve design target. For the whole, it can be said that glove and yehudi and also apex location can be isolated its influence to major variable design namely to wing profile pressure distribution. The computer program used in this analysis is integration of the program for wing geometry generation, paneling process and computational fluid dynamic code (CFD), in this case VSAERO, and by author it is called NWDU.
Keywords: NWDU, VSAERO, Glove, Yehudi, Apex

## ABSTRAK
Dalam proses perancangan pesawat terbang, kunci keberhasilanya terletak pada keberhasilan dalam merancang komponen sayapnya. Proses tersebut melibatkan banyak variabel dan merupakan hasil kompromi dari berbagai disiplin ilmu. Langkah awal perancangan sayap pesawat terbang setelah DR&O ditetapkan adalah menen- tukan bentuk permukaan sayap yang dikenal dengan istilah planform. Dalam menentukan  planform  ini dilakukan parametrik studi untuk memastikan bahwa planform  yang dibuat sudah mempertimbangan seluruh aspek perancangan pesawat terbang terutama menyangkut kepentingan aerodinamika dan struktur.
Dalam tulisan ini disampaikan pengaruh perubahan glove dan yehudi serta pergeseran lokasi apex terhadap karakteristik aerodinamika sayap pesawat terbang. Penambahan glove dilakukan untuk konpensasi penambahan yehudi pada sayap yang semata-mata dilakukan atas dasar pertimbangan struktur akibat penambahan area di daerah pangkal bagian belakang sayap. Penambahan area pada pangkal bagian belakang sayap biasanya digunakan untuk kepentingan penempatan landing gear. Kerugian dari aspek aerodinamika akibat penambahan yehudi tersebut diharapkan akan dinetralisir
dengan adanya penambahan glove pada pangkal bagian depan sayap. Lokasi apex juga memegang peranan penting bagi pengaturan bentuk distribusi tekanan profil sayap yang berupa aerofoil. Lokasi apex  dapat  digeser  sesuai pemahaman desain para perancang untuk memenuhi target perancangan yang dikehendaki. Secara keseluruhan dapat dikatakan bahwa perubahan glove dan yehudi serta pergeseran lokasi apex dapat diisolasi pengaruhnya ke  dalam suatu variabel signifikan yaitu adanya perubahan bentuk distribusi tekanan profil sayap terutama pada bagian puncaknya.  Program computer yang digunakan dalam analisa ini  adalah gabungan antara program Geometry Generation  dan VSAERO yang telah dikembangkan oleh penulis dinamai Nusantara Wing Design Utility (NWDU).
Kata kunci: NWDU, VSAERO, Glove, Yehudi, Apex

## 1  PENDAHULUAN

## 1.1 Latar Belakang
Dalam konfigurasi pesawat terbang, sayap adalah komponen yang penting karena  padanya  tertumpu hampir seluruh beban yang ada sehingga sayap merupakan penentu utama prestasi pesawat terbang. Keberhasilan dalam proses perancangan pesawat terbang sangat ditentukan oleh keberhasilan dalam merancang sayapnya. Karena begitu kompleksnya proses perancangan sayap  maka  memerlukan iterasi yang panjang dan  melibatkan berbagai disiplin ilmu  serta variabel perancangan yang banyak.
Dari sekian banyak variabel perancangan sayap pesawat terbang yang ada perlu dilakukan pemilahan ber- dasarkan  pengaruhnya yang dominan terhadap karakteristik aerodinamika. Tiga variabel  perancangan sayap pesawat terbang yaitu glove, yehudi  dan lokasi apex, analisis  aerodinamikanya  akan disampaikan dalam laporan ini.  Penam- bahan  Yehudi  sepenuhnya dipersyarat- kan oleh kepentingan struktur yaitu biasanya untuk tambahan area peletakan landing gear. Untuk mengimbangi kemungkinan terseretnya puncak tekanan ke belakang akibat adanya tambahan Yehudi  maka perlu diimbangi dengan penambahan  Glove  yang letaknya ber- lawanan dengan Yehudi.  Yehudi  adalah tambahan luasan di pangkal sayap bagian
belakang, sedangkan Glove  adalah tam- bahan  luasan di pangkal sayap bagian depan, seperti dapat dilihat pada Gambar 1-1.
Dalam kasus ini terlihat jelas bahwa proses perancangan sayap pesawat terbang merupakan hasil kompromi beberapa aspek desain yaitu dalam hal ini kepentingan aerodinamika dan struk- tur.  Dari aspek struktur, keuntungan signifikan dapat diperoleh karena bending moment  yang besar di bagian pangkal sayap dapat diatasi dengan adanya Yehudi  dan  Glove. Perkiraan adanya kerugian dari segi aerodinamika akibat adanya  Yehudi  diatasi dengan penam- bahan Glove. Adanya penambahan Glove sudah tentu menguntungkan juga dari segi luasan penempatan sistem. Lokasi apex  penting untuk diperhatikan meng- ingat  hasil yang diperoleh dengan pengaturan luasan Glove  dan  Yehudi belum tentu dapat memenuhi hasil optimum yang dipersyaratkan oleh bidang aerodinamika. Pergeseran lokasi apex akan menyebabkan adanya perubahan bentuk distribusi tekanan pada profil sayap, terutama menyangkut lokasi puncak-puncak distribusi tekanan yang dihasilkan. Gambar 1-2a memberikan visualisasi pergeseran lokasi Apex kondisi profil sayap un-twisted, sementara pada Gambar 1.2b untuk kondisi profil sayap twisted.

## 1.2 Rumusan Masalah
Variabel perancangan sayap pesa- wat terbang yang begitu banyak, dipilah- pilah sesuai dengan dampaknya yang dominan terhadap perubahan karak- teristik aerodinamika sayap. Perubahan bentuk  planform  akibat adanya Yehudi dan  Glove  akan dianalisa pengaruhnya terhadap bentuk distribusi tekanan profil sayap terutama nilai-nilai puncak dari tekanan tersebut yang nantinya
berpengaruh terhadap terjadinya stall terlalu dini/cepat.
Perubahan profil sayap dengan melakukan pergeseran lokasi Apex  di daerah pangkal dan ujung sayap dimak- sudkan  untuk memberikan tambahan variabel pengatur bentuk distribusi tekanan  profil sayap untuk mengantisi- pasi kurang optimumnya hasil yang dapat diberikan oleh keberadaan Glove dan Yehudi.
1 3 5 7 9 1 1 1 3 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 = = > y - 1 1 3 5 7 9 - 2 0 2 4 6 8 1 0 = = > x p e n a m b a h a n g l o v e p e n g u r a n g a n y e h u d i 8.60 9.00 9.40 9.80 8.40 8.80 9.20 9.60 10.00 ==> x -0.15 -0.05 0.05 0.15 -0.20 -0.10 0.00 0.10 0.20 = = > z Fig.6.1c  Apex Location Modification, Rear 10.%-C Apex Untwisted Wing, Profile = Naca0012, y=16.58312 (tip) wing with Modified Apex Location basic wing Gambar 1-2a: Contoh  visualisasi  per-
geseran lokasi Apex profil sayap kondisi Un-Twisted
1.00
3.00
5.00 7.00 0.00 2.00 4.00 6.00 ==> x -0.75 -0.25 0.25 0.75 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 = = > z Fig.6.2a Apex Location Modification, Front 10%-C Apex Twisted Wing,  Profile = Naca0012, y = 0. (root) wing with modified apex location basic wing Gambar 1-2b: Contoh  visualisasi  per- geseran lokasi Apex profil Sayap kondisi Twisted
Gambar 1-1: Penambahan glove dan pengurangan yehudi pada basic wing

## 1.3 Maksud dan Tujuan
Maksud  dan tujuan dari  tulisan ini adalah untuk menyampaikan potensi solusi  atas keberadaan yehudi  yang dipersyaratkan keberadaannya oleh kepentingan aspek struktur,  dimana memiliki potensi merugikan jika ditinjau dari aspek aerodinamika. Tambahan glove dan pergeseran lokasi apex diharap- kan menjadi solusi kompromi antara kepentingan struktur dan aerodinamika. Tentu saja hasil yang disajikan di  sini bukan merupakan hasil optimisasi tetapi lebih kepada memberikan gambaran kecenderungan arah hasil ditinjau dari aspek aerodinamika akibat pemenuhan kepentingan aspek struktur.

## 2 METODE DESAIN DAN ANALISA
Untuk  merancang dan mengana- lisa aerodinamika sayap pesawat terbang dalam kasus ini, dilakukan dengan menggunakan alat bantu program NWDU (Sertifikat Copy Right Nomor: 022963, 30 Agustus 2002). Program NWDU  adalah gabungan program kom- puter yang berfungsi untuk membuat geometri sayap pesawat terbang, proses panelling  dan program Computational Fluid Dynamic (CFD) yang dalam hal ini VSAERO.  Nusantara Wing Design Utility (NWDU) dibuat oleh penulis dalam rangka mempercepat proses perancangan sayap pesawat terbang dari aspek aerodina- mika. CATIA yang biasanya digunakan untuk membuat permukaan sayap (wing surface) pesawat terbang untuk kepen- tingan aerodinamika, diganti dengan NWDU sehingga prosesnya menjadi cepat dan efisien dari segi SDM dan juga dari segi perangkat keras pendukung. Seorang spesialis aerodinamika dapat berinovasi dengan leluasa untuk meng- ubah geometri sayap pesawat terbang sesuai pengalaman dan sensitifitas pri- badinya untuk menghasilkan bentuk sayap yang sesuai tanpa harus keter- gantungan dengan spesialis gambar
CATIA. Dengan demikian seorang spesialis aerodinamika dapat dengan cepat meng- hasilkan konfigurasi sayap pesawat terbang lengkap dengan hasil analisa aerodinamikanya. Pengalaman menun- jukkan bahwa satu konfigurasi sayap pesawat terbang kondisi Cruise  dapat dibuat lengkap dengan hasil analisa aerodinamikanya menggunakan NWDU dalam durasi waktu detik. Dengan menggunakan CATIA untuk membuat geometri sayap sebelum akhirnya dibuat panel-panel koordinat masukan program CFD VSAERO, membutuhkan durasi waktu dalam jam. Perlu diketahui bahwa proses  panelling  dan pembuatan per- mukaan sayap dengan CATIA adalah pekerjaan yang melelahkan bagi para spesialis. Makin banyak konfigurasi yang dibuat tingkat kejenuhan para spesialis makin besar sehingga waktu penye- lesaiannya juga makin lama. NWDU menjadi solusi atas permasalahan ini karena sekali running  maka akan menghasilkan geometri sayap lengkap dengan hasil karakteristik aerodinami- kanya. Yang penting juga diperhatikan adalah masalah konsistensi hasil geometri dan panel input  VSAERO yang dicapai. NWDU memberikan hasil yang konsisten karena tidak ada campur tangan peng- guna  NWDU dalam proses pembuatan geometri, panelling, dan analisanya dengan VSAERO. Berbeda dengan menggunakan CATIA, dimana ketrampilan pengguna menentukan hasil yang diperoleh, ter- masuk juga ketrampilan dalam proses panelling.

## 3 KONFIGURASI SAYAP

## Dalam studi ini digunakan bentuk
planform  yang agak kompleks yang biasanya diaplikasikan untuk pesawat- pesawat besar kecepatan tinggi seperti Boeing 737 atau N2130 yang pernah dikembangkan oleh PTDI sampai status preliminary design. Walaupun kondisi terbang jelajah kecepatannya tinggi, untuk kepentingan  proses  off design  maka
analisa kecepatan rendah tetap harus dilakukan.
Aerofoil  yang digunakan adalah jenis  supercritical  yaitu SC20712 yang diposisikan pada  daerah  aliran  quasi dua dimensi yaitu daerah outboard, sedangkan daerah inboard  digunakan aerofoil  yang dikembangkan khusus yaitu W3H2. Parameter planform  basic wing    menyangkut  nilai  luasan sayap, aspek ratio (AR), taper ratio TR), sudut sweep, dan lokasi kink  dapat dilihat pada daftar di bawah ini.  Kink  adalah patahan sisi trailing edge antara inboard dan  outboard, dimana ke arah pangkal sayap akan membentuk yehudi.
Berikut ini disampaikan tiga kon- figurasi sayap yaitu W2SC_SEC sebagai Basic Wing, W2SC_GY, dan W2SC_Apex, yang masing-masing memiliki ciri-ciri sebagaimana diterangkan di bawah ini.

## W2SC_SEC (Basic Wing)
Profil    : SC20712 (di daerah outboard, dari setelah kink  sampai  tip) W3H2 (di daerah inboard, dari root sampai kink)
Planform : Luas ; 82.789 m 2 AR   ; 8.13 TR   ; 0.31 Sudut Sweep ; 25 °
Lokasi  kink  ;  3.611 m (dari root wing)
Distribusi ketebalan sayap dan distribusi  twist  masing-masing dapat dilihat pada Gambar 3-1 dan Gambar 3-2. Distribusi ketebalan profil sayap di daerah  inboard  lebih tebal dari pada daerah outboard karena untuk mengatasi adanya  bending moment  yang besar. Di ujung sayap ketebalannya juga dinaikkan untuk memenuhi kebutuhan ruang penempatan sistem.  Distribusi  twist berupa kurva dengan nilai positif 2.5 derajat di pangkal sayap dan nilai negatif 2 derajat di ujung sayap. Hal ini dimaksudkan untuk meningkatkan gaya angkat di daerah inboard, sementara  di daerah  outboard  dijaga jangan sampai terjadi  stall  terlalu dini sebelum sudut serang maksimum dicapai.
2.00 6.00
10.00 14.00 0.00 4.00 8.00
12.00 ==> Y 0.075 0.125 0.175 0.050 0.100 0.150 0.200 = = > t /c Gambar 2.1  Distribusi ketebalan Sayap W2SC_SEC Garis Referensi Sebelum Perubahan Ketebalan Distribusi Ketebalan Sayap W2SC_SEC
Gambar 3-1:Distribusi ketebalan sayap W2SC_SEC
2.00
6.00
10.00
14.00 0.00 4.00 8.00 12.00 ==> y -6.00 -2.00 2.00 6.00 -4.00 0.00 4.00 = = > s u d u t tw is t (d e ra ja t) Garis Referensi Tanpa Twist Kurva Distribusi Twist W2SC_SEC

## Gambar 2.2  Distribusi Twist Sayap W2SC_SEC

## W2SC_GY
Konfigurasi sayap ini adalah hasil perubahan W2SC_SEC (basic wing) pada bagian pangkalnya. Koordinat trailing edge  dari pangkal sayap  sampai  kink semula membentuk garis yang tegak lurus sumbu fuselage, sedangkan sayap W2SC_GY  merupakan hasil perubahan dimana luasan yehudi dikurangi dan ditambah  glove  pada pangkal depan sayap  W2SC_SEC  tersebut. Ini semua untuk memberikan hasil kompromi antara kepentingan struktur dan aero- dinamika.
Bentuk planform akibat perubahan luasan yehudi dan penambahan glove ini dapat dilihat pada Gambar 1-1.

## W2SC_Apex
Konfigurasi sayap ini adalah hasil dari pergeseran koordinat puncak-puncak profil  (apex)  sayap  W2SC_GY  dimana pada Gambar 1-2a dan 1-2b di atas telah digambarkan dua contoh aerofoil atau profil sayap yang mengalami perubahan bentuk  setelah adanya per- geseran koordinat apex  tersebut.  Akibat pergeseran  apex  ini bentuk planform tidak berubah. Yang berubah adalah bentuk profil sayap sepanjang bentangan sayap dimana lokasi apexnya mengalami pergeseran.
Distribusi pergeseran lokasi apex sepanjang bentangan sayap dapat dilihat pada Gambar 3-3. Di daerah inboard lokasi  apex  digeser ke arah depan, sementara di daerah ujung sayap lokasi apex nya digeser ke arah belakang.

## Gambar 3-2:Distribusi twist sayap W2SC_SEC
1 3 5 7 9 11 13 0 2 4 6 8 10 12 14 ==> y -1 1 3 5 7 9 -2 0 2 4 6 8 = = > x Lokasi apex awal Lokasi apex hasil pergeseran Gambar 2.3  Bentuk Planform dan Perubahan Lokasi Apex Sayap W2SC_GY (menjadi Sayap W2SC_Apex)

## 4 HASIL DAN ANALISA
4.1 Perbandingan Hasil  W2SC_SEC dan W2SC_GY
Gambar 4-1a sampai dengan Gambar 4-1d menunjukkan distribusi koefisien tekanan yang diambil pada lokasi 2y/b bernilai masing-masing 0.03, 0.32, 0.68, dan 0.99 sepanjang bentangan sayap.  Pada gambar ini dibandingkan koefisien tekanan yang diperoleh dari basic wing  dengan koefisien tekanan yang diperoleh dari W2SC_GY yang mengalami penambahan glove  dan pengurangan luasan yehudi.  Dengan adanya pengurangan area yehudi  dan penambahan  glove  memberikan peru- bahan  distribusi koefisien tekanan secara signifikan terutama pada daerah pangkal sayap mulai dari root  sampai dengan  kink.  Ini konsisten dengan perubahan geometri atau bentuk planform dimana perubahan terbesar terjadi pada root (Gambar 4-1a), sementara perubahan-
nya semakin mengecil menuju ke arah kink yang menjadi batas akhir pengurang- an luasan yehudi dan penambahan glove sepanjang bentangan sayap. Penambahan glove  dan pengurangan luasan yehudi memberikan hasil yang seiring menuju pengurangan nilai puncak koefisien tekanan pada pangkal sayap.  Distribusi koefisien tekanan sepanjang bentangan sayap memberikan pemahaman kepada kita bahwa perubahan koefisien tekanan terlokalisir hanya pada daerah yang mengalami perubahan bentuk  planform akibat pengurangan luasan yehudi  dan penambahan  glove.  Hasil ini memper- mudah analisa kita karena tidak ada aliran tiga dimensi yang signifikan yang berpengaruh terhadap distribusi koefisien tekanan  sepanjang bentangan sayap akibat dari penambahan glove  dan pengurangan luasan yehudi.  Daerah outboard  betul-betul terhindar dari pe- ngaruh penambahan glove  dan pengu- rangan luasan yehudi.
Gambar 3-3: Bentuk  planform  dan perubahan lokasi Apex  sayap W2SC_GY (menjadi sayap W2SC_Apex)
0.20 0.60 1.00 0.00 0.40 0.80 ==> x -1.00 -0.60 -0.20 0.20 0.60 -1.20 -0.80 -0.40 0.00 0.40 0.80 = = > C p
Gambar 4.1a  Pengaruh Penambahan Glove & Pengurangan Yehudi Sayap  W2SC SEC Terhadap Distribusi Cp,  CL=0.5 deg., 2y/b=0.03

## W2SC_ SEC ( Basic Wing)
W2SC_ GY ( Glove & Yehudi) 0.20 0.60 1.00 0.00 0.40 0.80 ==> x -1.40 -1.00 -0.60 -0.20 0.20 0.60 -1.60 -1.20 -0.80 -0.40 0.00 0.40 0.80 = = > C p
Gambar 4.1b  Pengaruh Penambahan Glove & Pengurangan Yehudi Sayap  W2SC SEC Terhadap Distribusi Cp,  CL=0.5 deg., 2y/b=0.32 Kurva Perubahan Glove & Yehudi W2SC_SEC (Basic Wing)
W2SC_GY (Glove & Yehudi) 0.20 0.60
1.00 0.00 0.40 0.80 ==> x -1.40 -1.00 -0.60 -0.20 0.20 0.60 -1.60 -1.20 -0.80 -0.40 0.00 0.40 0.80 = = > C p Gambar 4.1c  Pengaruh Penambahan Glove & Pengurangan Yehudi Sayap  W2SC SEC Terhadap Distribusi Cp,  CL=0.5 deg., 2y/b=0.68

## Kurva Perubahan Glove & Yehudi
W2SC_ SEC ( Basic Wing)
W2SC_ GY ( Glove & Yehudi)
0.20 0.60 1.00 0.00 0.40 0.80 ==> x -1.00 -0.60 -0.20 0.20 0.60 -1.20 -0.80 -0.40 0.00 0.40 0.80 = = > C p
Gambar 4.1d  Pengaruh Penambahan Glove & Pengurangan Yehudi Sayap  W2SC SEC Terhadap Distribusi Cp,  CL=0.5 deg., 2y/b=0.99 Kurva Perubahan Glove & Yehudi W2SC_ SEC ( Basic Wing)
W2SC_ GY ( Glove & Yehudi)
Gambar 4-1a: Pengaruh penambahan glove dan pengurangan yehudi sayap W2SC_SEC terhadap distribusi Cp, CL=0,5 deg., 2y/b=0,03 Gambar 4-1b: Pengaruh penambahan glove dan pengurangan yehudi sayap W2SC_SEC terhadap distri- busi  Cp, CL=0,5 deg., 2y/
b=0,32 Gambar 4-1c: Pengaruh penambahan glove dan pengurangan yehudi sayap W2SC_SEC  terhadap  distri- busi  Cp, CL=0,5 deg., 2y/ b=0,68
Gambar 4-1d: Pengaruh penambahan glove dan pengurangan yehudi sayap W2SC_SEC terhadap distri- busi  Cp, CL=0,5 deg., 2y/ b=0,99
Gambar 4-1e  menunjukkan distri- busi koefisien gaya angkat (Cl) dan Gambar  4-1f menunjukkan distribusi beban aerodinamika sayap/aerodynamic load  (Cl*c/CL*C avg ). Hurup  c adalah menyatakan  panjang tali busur tiap profil sayap, CL adalah koefisien gaya angkat total, dan C avg adalah panjang tali busur rata-rata. Distribusi koefisien gaya angkat menunjukkan hasil yang konsisten seperti yang diberikan oleh koefisien tekanan. Perubahan distribusi koefisien gaya angkat terlokalisir hanya di daerah inboard  dimana terjadi peru- bahan geometri sayap. Di daerah outboard tidak mengalami perubahan distribusi koefisien gaya angkat. Penurunan nilai koefisien gaya angkat di daerah inboard akibat  penambahan  glove  dan pengu- rangan luasan yehudi  mengikuti penu- runan  luasan koefisien tekanan  profil sayap, dan ini sesuai dengan teori bahwa koefisien gaya angkat merupakan integrasi dari  luasan koefisien tekanan. Penambahan  glove  dan pengurangan luasan yehudi tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap beban aero- dinamika  sayap sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 4-1f.  Kurva CL Vs Alpha  yang  dihasilkan oleh konfigurasi W2SC_SEC dan W2SC_GY menunjukkan hasil yang hampir sama, seperti tampak pada Gambar 4-1g. Ini sesuai dengan harapan bahwa penambahan glove  dan pengurangan  yehudi  lebih ditekankan untuk mendapatkan jalan kompromi antara kepentingan struktur dan kepen- tingan aerodinamika.  Luasan  yehudinya dikurangi sedikit sehingga tidak memer- lukan penambahan glove  yang terlalu banyak untuk mengimbanginya.  Hasil yang konsisten juga ditunjukkan oleh nilai  induced drag  (CD i ), dimana kedua konfigurasi ini memberikan hasil yang hampir sama. Hal ini sesuai dengan teori bahwa  induced drag  berhubungan lang- sung  dengan besarnya nilai koefisien gaya angkat.
2.00 6.00 10.00
14.00
0.00 4.00 8.00 12.00 ==> Y 0.10 0.30 0.50 0.70 0.90 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 = = > C l W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi)
Gambar 4.1e Pengaruh Penambahan Glove & Pengurangan Yehudi Sayap W2SC SEC  Terhadap Distribusi Cl, CL=0.5
2.00 6.00 10.00 14.00 0.00 4.00 8.00 12.00 ==> Y 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 = = > C l* c/ C L *C B A R W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi)
Gambar 4.1f Pengaruh Penambahan Glove & Pengurangan Yehudi Sayap W2SC SEC  Terhadap Distribusi Spanload, CL=0.5
-2.00 2.00 6.00 10.00
-4.00 0.00 4.00 8.00 12.00 ==> Alpha (deg.) -0.25 0.25 0.75 1.25 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 = = > C L W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi)
Gambar 4.1g Pengaruh Penambahan Glove & Pengurangan Yehudi Sayap W2SC SEC Terhadap Kurva CL Vs Alpha
Gambar 4-1e: Pengaruh penambahan glove dan pengurangan yehudi sayap  W2SC_SEC terhadap distribusi Cl, CL=0,5
Gambar 4-1f: Pengaruh penambahan glove dan pengurangan yehudi sayap W2SC_SEC terhadap distri- busi spanload, CL=0,5
Gambar 4-1g: Pengaruh penambahan glove dan pengurangan yehudi sayap W2SC_SEC terhadap distri- busi kurva CL VS alpha
0.01 0.03 0.05 0.07 0.09
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 ==> CDi -0.25 0.25 0.75 1.25 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 = = > C L W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi)
Gambar 4.1h Pengaruh Penambahan Glove & Pengurangan Yehudi Sayap W2SC SEC Terhadap Kurva CL Vs CDi

## 4.2 PERBANDINGAN HASIL W2SC_SEC
; W2SC_GY DAN W2SC_Apex
Adanya yehudi cenderung menye- babkan puncak tekanan profil sayap bergeser ke belakang yang dapat menye- babkan terjadinya gelombang kejut yang kuat pada kondisi kecepatan tinggi. Pengaruh  yehudi  ini perlu diimbangi dengan cara penambahan glove  yang letaknya berlawanan dengan posisi yehudi yaitu pada pangkal sayap bagian depan. Penambahan glove  diusahakan se-sedikit mungkin dengan konsekuensi bahwa luasan yehudi juga dibuat se- sedikit mungkin. Karena luasan yehudi sepenuhnya dipersyaratkan oleh kepen- tingan struktur untuk penempatan landing gear, maka pilihan luasan glove pun tidak begitu leluasa karena aspek aerodinamika tidak boleh dikorbankan.
Studi pergeseran lokasi apex  ini hanyalah memberikan gambaran bahwa ke arah mana kecenderungan hasil jika lokasi apex digeser ke depan maupun ke belakang. Hasil ini penting supaya para perancang sayap memiliki petunjuk ketika melakukan proses optimisasi. Pergeseran lokasi apex  ke depan ber- akibat bergesernya puncak tekanan profil sayap ke depan. Begitu juga sebaliknya, pergeseran lokasi apex  ke belakang berakibat bergesernya puncak tekanan profil sayap ke belakang. Fenomena ini
dengan jelas dapat kita lihat pada Gambar 4-2a dan Gambar 4-2d, dimana pada daerah inboard lokasi apex digeser ke depan sedangkan di daerah ujung sayap lokasi apex  digeser ke belakang. Di daerah yang tidak mengalami per- geseran lokasi apex  koefisien tekanannya tidak mengalami perubahan yang signi- fikan. Ini berarti bahwa aliran tiga dimensi (three dimensional flow) tidak begitu kuat mempengaruhi distribusi tekanan profil sayap sepanjang bentangannya. Hasil menarik juga ditunjukkan bahwa pengu- rangan ketinggian puncak tekanan akibat perubahan luasan yehudi  dan penam- bahan  glove, setelah lokasi apex-nya digeser  ke depan pada daerah inboard mengakibatkan ketinggian puncak te- kanannya kembali seperti yang dihasil- kan oleh basic wing. Ini tentu merupakan petunjuk penting bagaimana sensitifitas pergeseran lokasi apex terhadap koefisien tekanan yang dihasilkan.
0.20 0.60 1.00 0.00 0.40 0.80 ==> x -1.00 -0.60 -0.20 0.20 0.60 -1.20 -0.80 -0.40 0.00 0.40 0.80 = = > C p Gambar 4.2a  Pengaruh Perubahan Lokasi Apex Sayap  W2SC_ GY Terhadap Distribusi Cp,  CL=0.5 deg., 2y/b=0.03 W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi)
W2SC_APEX (Pergeseran Apex)
Gambar 4-1h: Pengaruh penambahan glove dan pengurangan yehudi sa- yap W2SC_SEC terhadap kurva CL VS CDi
Gambar 4-2a: Pengaruh  perubahan  lokasi apex  sayap  W2SC_GY  ter- hadap distribusi Cp, CL= 0,5 deg., 2y/b= 0,03
0.20 0.60 1.00 0.00 0.40 0.80 ==> x -1.40 -1.00 -0.60 -0.20 0.20 0.60 -1.60 -1.20 -0.80 -0.40 0.00 0.40 0.80 = = > C p Gambar 4.2b  Pengaruh Perubahan Lokasi Apex  Sayap  W2SC_ GY Terhadap Distribusi Cp,  CL=0.5 deg., 2y/b=0.32 W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi) W2SC_APEX (Pergeseran Apex) 0.20 0.60 1.00 0.00 0.40 0.80 ==> x -1.40 -1.00 -0.60 -0.20 0.20 0.60 -1.60 -1.20 -0.80 -0.40 0.00 0.40 0.80 = = > C p Gambar 4.2c  Pengaruh Perubahan Lokasi Apex Sayap  W2SC_ GY Terhadap Distribusi Cp,  CL=0.5 deg., 2y/b=0.68 W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi)
W2SC_APEX (Pergeseran Apex) 0.20 0.60 1.00
0.00 0.40 0.80 ==> x -1.00 -0.60 -0.20 0.20 0.60 -1.20 -0.80 -0.40 0.00 0.40 0.80 = = > C p Gambar 4.2d  Pengaruh Perubahan Lokasi Apex  Sayap  W2SC_ GY Terhadap Distribusi Cp,  CL=0.5 deg., 2y/b=0.99 W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi) W2SC_APEX (Pergeseran Apex) 2.00 6.00 10.00 14.00 0.00 4.00 8.00 12.00 ==> Y 0.30 0.50 0.70 0.20 0.40 0.60 0.80 = = > C l W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi) W2SC_APEX (Pergeseran Apex) Gambar 4.2e Pengaruh Perubahan Lokasi Apex  Sayap W2SC_ GY Terhadap Distribusi Cl, CL=0.5 2.00 6.00 10.00 14.00 0.00 4.00 8.00 12.00 ==> Y 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 0.40 0.80 1.20 1.60 = = > C l* c/ C L *C B A R W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi) W2SC_APEX (Pergeseran Apex) Gambar 4.2f  Pengaruh Perubahan Lokasi Apex Sayap W2SC_ GY Terhadap Distribusi Spanload, CL=0.5
Gambar 4-2b: Pengaruh perubahan lokasi apex  sayap  W2SC_GY  ter- hadap distribusi Cp, CL= 0,5 deg., 2y/b= 0,32
Gambar 4-2c: Pengaruh perubahan lokasi apex  sayap  W2SC_GY  ter- hadap distribusi Cp, CL= 0,5 deg., 2y/b= 0,68
Gambar 4-2d: Pengaruh  perubahan  lokasi apex  sayap  W2SC_GY  ter- hadap distribusi Cp, CL= 0,5 deg., 2y/b= 0,99
Gambar 4-2e: Pengaruh perubahan lokasi apex  sayap  W2SC_GY  ter- hadap distribusi Cl, CL= 0,5
Gambar 4-2f: Pengaruh perubahan lokasi apex  sayap  W2SC_GY  ter- hadap  distribusi  spanload, CL= 0,5
-2.00 2.00 6.00 10.00
-4.00 0.00 4.00 8.00 12.00 ==> Alpha (deg.) -0.25 0.25 0.75 1.25 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 = = > C L W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi) W2SC_APEX (Pergeseran Apex) Gambar 4.2g  Pengaruh Perubahan Lokasi Apex Sayap W2SC_ GY Terhadap Kurva CL Vs Alpha
0.01 0.03 0.05 0.07 0.09 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 ==> CDi -0.25 0.25 0.75 1.25 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 = = > C L W2SC_SEC (Basic Wing) W2SC_GY (Glove-Yehudi) W2SC_APEX (pergeseran Apex)

## Gambar 4.2h  Pengaruh Perubahan Lokasi Apex Sayap W2SC_ GY Terhadap Kurva CL Vs CDi
Distribusi koefisien gaya angkat yang dihasilkan setelah terjadinya per- geseran lokasi apex  tidak memberikan perubahan yang signifikan terhadap koefisien gaya angkat sayap W2SC_GY, seperti terlihat pada Gambar 4-2e. Walaupun bentuk koefisien tekanan berubah, dan juga ketinggian puncak koefisien tekanan meningkat setelah terjadi pergeseran lokasi apex, tetapi luasan yang dihasilkan oleh koefisien tekanan profil sayap W2SC_Apex hampir sama dengan luasan yang dihasilkan oleh koefisien tekanan profil sayap W2SC_GY.
Hasil ini menjadi catatan menarik bahwa pergeseran lokasi apex  tidak memiliki tujuan utama untuk meningkat- kan nilai koefisien gaya angkat tetapi lebih kepada pengaturan bentuk koefisien tekanan supaya dapat mengantisipasi terjadinya stall atau mengusahakan ben- tuk garis isobar menjadi lurus sepanjang bentangan sayap.
Distribusi beban aerodinamika, kurva Cl Vs Alpha, dan distribusi nilai induced drag  tidak mengalami peru- bahan berati setelah terjadinya per- geseran lokasi apex. Ini konsisten dengan harapan bahwa perubahan bentuk plan- form  dengan adanya yehudi  dan  glove, serta pergeseran lokasi apex merupakan parameter yang serupa yaitu untuk mengatur bentuk koefisien tekanan dengan  tanpa mengubah beban aero- dinamika yang dihasilkan. Nilai induced drag berhubungan langsung dengan nilai koefisien gaya angkat, dengan  demikian maka hasil yang hampir sama diberikan oleh sayap W2SC_GY dan W2SC_Apex menjadi catatan menarik, seperti tampak pada Gambar 4-2h.
Garis  isobar  adalah garis yang dihubungkan melalui tekanan yang sama sepanjang bentangan sayap. Garis isobar  ini dapat memberikan petunjuk kepada spesialis aerodinamika tentang pola aliran dan juga prediksi lokasi permulaan terjadinya separasi aliran. Garis  isobar  yang baik jika setiap garis yang terbentuk sepanjang bentangan sayap memiliki persentase yang sama terhadap panjang tali busur. Pada daerah  outboard, Gambar 4-2i dan 4-2j menunjukkan hasil yang sesuai harapan. Pada daerah inboard masih perlu dilaku- kan optimisasi untuk mendapat garis isobar yang baik.

## Gambar 4-2g: Pengaruh perubahan lokasi
apex  sayap  W2SC_GY  ter- hadap kurva CL VS alpha
Gambar 4-2h: Pengaruh perubahan lokasi apex  sayap  W2SC_GY  ter- hadap kurva CL VS CDi
Garis Isobar W2SC_GY CL=0.5 Permukaan Atas
Gambar 4-2i: Garis Isobar Permukaan Atas Sayap W2SC_GY
Garis Isobar W2SC_APEX CL=0.5
Permukaan Atas Gambar 4-2j: Garis Isobar Permukaan Atas

## Sayap W2SC_Apex

## 5 KESIMPULAN
• Adanya perubahan luasan yehudi  dan penambahan  glove  di daerah inboard sayap memberikan perubahan koefisien tekanan dan gaya angkat yang ter- lokalisir hanya di daerah inboard saja, sedangkan di daerah outboard  tidak terpengaruh,
• Pengaruh pergeseran lokasi apex  di daerah inboard dan daerah ujung sayap
memberikan perubahan yang signifi- kan terhadap koefisien tekanan sepan- jang bentangan sayap. Makin besar pergeseran lokasi apex maka pengaruh perubahannya semakin besar pula,
• Nilai kecenderungan koefisien tekanan dan gaya angkat yang dihasilkan akibat perubahan bentuk planform pada daerah inboard  dan akibat pergeseran lokasi apex di daerah inboard dan ujung sayap dapat memberikan petunjuk kepada kita ketika melakukan optimisasi karak- teristik aerodinamika dengan batasan kepentingan struktur,
• Garis isobar di daerah outboard cende- rung lurus kecuali daerah sempit di ujung sayap, sementara di daerah inboard masih perlu optimisasi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Atas sumbangsih dan peran sertanya sesuai kompetensi masing- masing, kami sampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan setinggi-tinggi- nya kepada rekan Suprayitno (Seno) dan Wawan Hermawan yang telah berusaha maksimal mencurahkan kemampuannya dalam mendukung pengembangan NWDU. Semoga hasil karya ini berman- faat bagi semua pihak yang berkepen- tingan dalam proses desain sayap pesawat terbang.

## DAFTAR RUJUKAN
Gillete W.B., McIntosh, Aircraft Confi- guration Synthesis Part II: Aero- dynamics, The Boeing Company Seattle, WA, Edition 3. Harris Charles D., NASA Supercritical Airfoil, Langley Research Center Hampton, Virginia, NASA Technical Paper 2969.
Laban M., Boerstoel J.W., Exploratory Aerodynamic Analysis of Two Transport Aircraft Wing/Body Con- figurations  (IPTN Wings W3G and W3H2), NLR Contract Report CR 97572L, 971117.

## Sudira IG.N., 1996.  Aspect Ratio and
Taper Study, Technical Reports,
NB-T500-TR-960501, June 7, 1996.
Sudira IG.N., 2001.  Aerodynamics Wing Design Utility Program, Tesis Magister  Program Studi Teknik Penerbangan Program Pasca Sarjana Istitut Teknologi Bandung. Sudira IG.N., Hermawan W., Nusantara Wing Design Utility (NWDU), Version 1, PT. IPTN, RR-B1104.
Sudira IG.N., Hermawan W., Triyantono S., Heriyansyah, 1996. The Influence of Kink Location, Aspect Ratio and Taper Ratio to Aerodynamics Characteristic, Coordination Memo N2130 Program, NB-T500-COM- 960903, 17 September 1996.
Sudira IG.N., Wawan H., Mursid M., Bambang S., Heri P., 1999. Penerapan NWDU Dalam Pemben- tukan Wing Surface Pada Paket Aplikasi ICAD, Proceedings Seminar Nasional ASA Indonesi, Volume 1, Nomor 1, Juli 1999.
Sudira IG.N., Wing Twist Definition, N2130 Program, Technical Note, NB-T500-TN-960402.
Thibert J.J., Mialon B., 1996.  Transport Aircraft Aerodynamics, IPTN Bandung Course, Onera-Chatillon (France), May 20 th – 24 th 1996. VSAERO, 1992. A Computer Program for Calculating the Nonlinear Aerody- namic Characteristics of  Arbitrary Configurations, USERS’ MANUAL, Revision E.2, Oktober 1992.