Renny Asyita R. / 13606037

BAB II

DASAR TEORI

Dalam bab ini akan dibahas secara singkat dasar teori yang akan digunakan dalam analisis pada

Tugas Akhir ini. Dasar teori tersebut antara lain tentang fase-fase terbang pesawat, pengertian

serta jenis-jenis Flight Plan, dan aplikasi pendukung.

2.1 Fase-fase Terbang

Dalam tugas akhir ini, pesawat yang dianalisis adalah pesawat penumpang komersil .

Fase-fase terbang untuk pesawat komersil dapat diilustrasikan pada gambar dibawah ini :

(a)

(b)

Gambar 2.1 (a). Rangkaian fase terbang pesawat komersil (b). Rangkaian fase terbang pesawat

dengan bandara alternatif.

1

2

3

5

4

6

Renny Asyita R. / 13606037

Fase-fase terbang diatas dapat dijelaskan sebagai berikut :

Fase 1 : Take-off

Dalam fase ini pesawat dipercepat dari saat pesawat masih berada didarat hingga pesawat

mencapai kecepatan menanjak tertentu pada ketinggian 35ft (10.7 m) untuk pesawat transport

atau 50ft (15.2m) untuk pesawat militer atau pesawat kecil dengan tenaga propeller.

Fase 2 : Climb

Fase ini merupakan lanjutan dari fase take off dimana pesawat melakukan terbang

menanjak dari ketinggian awal sampai ketinggian cruise (cruise altitude) atau ketinggian

maksimum (service ceiling dan absolute Ceiling) dan besar sudut jalur terbang, γ > 0.

Fase 3 : Cruise

Fase cruise (terbang jelajah) merupakan fase terlama dari suatu penerbangan. Fase ini

adalah fase dengan gaya dorong propulsi tidak sama dengan nol, jalur terbang lurus, dan besar

sudut jalur terbang, γ = 0.

Loiter tidak menjadi satu fase tersendiri dan sudah tergabung dalam fase cruise.

Endurance dari cruise diasumsikan sudah mencakup loiter.

Fase 4 : Descent

Fase descent merupakan fase dimana pesawat turun dari suatu ketinggian tertentu.

Terdapat dua jenis descent, yaitu powered descent, dan gliding.

Fase 5 : Holding

Fase ini merupakan fase terbang yang dilakukan untuk menunda pendaratan pesawat.

Pesawat terbang dalam jalur tertentu, yang biasanya berbentuk lintasan berputar.

Fase 6 : Landing

Dalam fase landing, termasuk juga fase approach pesawat. Fase ini dimulai ketika

pesawat mencapai ketinggian 50 ft sampai pesawat berhenti di darat.

Dalam berbagai fase terbang diatas, dilakukan analisis prestasi terbang untuk mengetahui

prestasi pesawat pada setiap penerbangan. Hasil analisis tersebut digunakan untuk menentukan

Flight Plan, sehingga setiap penerbangan dapat direncanakan dengan baik.

Renny Asyita R. / 13606037

2.2 Flight Plan

Flight Plan adalah rencana penerbangan dari setiap perusahaan penerbangan untuk

menentukan rute penerbangan pesawat yang bersangkutan dengan memperhatikan aspek

pesawat, penumpang, kargo, bahan bakar, kondisi angin, kecepatan terhadap permukaan bumi,

ketinggian serta pengeluaran bahan bakar setiap jamnya. Selain itu, Flight Plan digunakan

sebagai upaya mengantisipasi kemungkinan-kemungkinan yang dihadapi di lapangan seperti

adanya penambahan maupun pengurangan dari jumlah penumpang atau kargo.

Flight Plan ditentukan dengan mengacu pada Flight Planning manual. Flight Planning

manual berisi tentang informasi serta data-data yang digunakan untuk melakukan perhitungan

saat membuat Flight Plan. Terdapat beberapa Flight Plan manual yang digunakan untuk

melakukan perhitungan antara lain, CAP 697- JAR Flight Planning Manual, Jeppesen Airway

Manual, dan Flight Planning and Performance Manual yang dikeluarkan oleh perusahaan

manufaktur pesawat, seperti yang dikeluarkan oleh Boeing.

2.2.1 CAP 697

CAP 697 berisi data-data yang dibuat untuk mendukung JAR-FCL subject 033- Flight

Planning and Monitoring for Aeroplanes. Pada buku manual ini data-data yang dipisahkan

berdasarkan beberapa kelas, sesuai dengan jenis pesawat yang digunakan. Pada buku manual ini

terdapat tiga kelas, yaitu Single-Engined Piston (Light Aeroplanes), Multi-Engined Piston (Light

Aeroplanes), dan Medium-Range Jet Transport (Large Aeroplanes).

Setiap suatu set data yang terdapat dalam manual ini terdiri atas pengenalan mengandung

informasi yang berkaitan dengan pesawat dan subjek yang sedang diperiksa. Data ini termasuk

(namun tidak terbatas pada) daftar akronim dan beberapa faktor konversi kemudian diikuti

dengan grafik dan/atau tabel tertentu yang menyediakan informasi yang dibutuhkan. Dibawah ini

merupakan contoh grafik dan tabel yang terdapat dalam CAP 697 :

Renny Asyita R. / 13606037

Gambar 2.2 Contoh grafik pada CAP 697

Gambar 2.3 Contoh tabel pada CAP 697

Dalam Tugas Akhir ini data-data dalam CAP 697 tidak dapat digunakan karena pesawat

yang dianalisis merupakan jenis Medium to long range widebody airliner. Data yang tersedia

tidak dapat memenuhi kriteria yang dibutuhkan pesawat Boeing 767-300.

Renny Asyita R. / 13606037

2.2.2 Jeppesen Airway Manual

Jeppesen Airway Manual berisi data-data yang digunakan untuk membuat Flight Plan.

Buku manual ini dibagi menjadi 5 bagian, pengenalan, Enroute, High, Air Traffic Control, dan

Terminal. Pada bagian pengenalan buku manual terdapat informasi umum berupa, daftar tabel,

legenda, daftar akronim, kode grafik, cakupan area, serta informasi umum lainnya.

Gambar 2.4 Contoh low altitude enroute chart pada Jeppesen Airway Manual

Bagian Enroute memberikan informasi tentang 3 tipe grafik, yaitu Europe-Low Altitude Enroute

Chart, United States- High Altitude Enroute Chart, dan United States- Low Altitude Enroute

Chart. Bagian High pada buku manual ini terdiri atas beberapa jenis grafik antara lain Europe-

High Altitude Enroute Chart, Canada/Alaska- High Altitude Enroute Chart, Atlantic Orientation

Chart, Atlantic-Polar High Altitude Enroute Chart, North Canada Plotting Chart, North Atlantic

Plotting Chart, VFR+GPS Chart, Germany ED-6.

Bagian Air Traffic Control dibagi menjadi dua Air Reporting by Voice Communications

(AIREP) dan Flight Plan. Pada AIREP memberikan informasi yang didapatkan dari laporan

Renny Asyita R. / 13606037

melalui suara. Pada bagian ini terdapat formulir yang dibagi menjadi tiga bagian dan melaporkan

15 item, yaitu Aircraft Identification, Position, Time, Flight Level atau Altitude, Next Position

and Estimated Time, Ensuing Significant Point, ETA, Endurance, Air Temperature, Wind

Direction, Wind Speed, Turbulence, Aircraft Icing, Humidity, dan Phenomenon Prompting a

Special Air-Report. Flight Plan dibagi menjadi dua, yaitu VFR Plan dan IFR Plan, dan Flight

Plan diturunkan menjadi tiga kategori Full Flight Plan, Repetitive Flight Plan, Abbreviated Flight

Plan. Bagian Terminal pada Jeppesen Airway Manual terdiri dari beberapa prosedur individual

lapangan terbang seperti grafik area, grafik Standard Terminal Arrival (STAR), Standard

Instrument Departure (SID), grafik Approach, dan beberapa grafik pelengkap seperti prosedur

Noise Abatement, grafik airport dan parkir, rute Taxi, JAA minimum, dan prosedur penerbangan

VFR.

Gambar 2.4 Contoh formulir pada Jeppesen Airway Manual.

Jeppesen Airway Manual tidak digunakan dalam penelitian Tugas Akhir karena data-data

pada manual tersebut hanya meliputi wilayah tertentu. Data yang tersedia tidak meliputi wilayah

Indonesia sehingga data pada Jeppessen Airway manual tidak dapat diterapkan pada penelitian

Tugas Akhir ini.

Renny Asyita R. / 13606037

2.2.3 Flight Planning and Performance Manual

Flight Planning and Performance Manual telah dipersiapkan oleh Boeing Commercial

Airplanes, Commercial Aviation Services. Tujuan dibuatnya manual ini adalah untuk

menyediakan referensi data operasional prestasi pesawat secara lengkap termasuk data prestasi

dispatch dan inflight yang dapat diaplikasikan pada airframe, jenis engine, dan badan pengawas

tertentu.

Flight planning and performance manual terdiri dari 4 bab, bab pertama tentang Take off

dan Landing, bab kedua tentang Flight Planning, bab ketiga tentang Enroute, dan bab terakhir

tentang Non-standard Configuration. Pada bab Take off dan Landing terdapat data yang

digunakan untuk menentukan batasan prestasi fase take off dan landing, berdasarkan efek engine

bleed untuk operasi air conditioning normal dan anti-ice off. Data disajikan dalam bentuk yang

sederhana dan konservatif. Pada bagian take off terdapat penjelasan singkat mengenai data-data

yang tersedia. Data-data tersebut antara lain, komponen angin, takeoff field limit, takeoff climb

limit, obstacle limit, tire speed limit, brake energy limit VMBE, improved climb performance,

slush/standing water takeoff, termasuk data saat anti-skid dan thrust reverser tidak beroperasi.

Pada bagian landing grafik-grafik digunakan untuk menentukan berat landing maksimum

yang dibatasi oleh panjang landasan atau persyaratan climb pada posisi flap 25 atau 30. Data-

data yang tersedia pada bagian landing antara lain landing field length limit, landing climb limit

weight, quick turnaround limit, recommended brake cooling schedule, CAT III automatic

landing, dan normal configuration landing distance.

Bab Flight Planning terdiri atas data flight planning yang digunakan untuk menentukan

bahan bakar/waktu dalam suatu perjalanan, bahan bakar cadangan, dan kemampuan enroute

terrain clearance. Pada bab ini terdapat empat sub bab, yaitu simplified flight planning, oxygen

requirement, driftdown, dan ETOPS. Data-data dalam Simplified flight planning memungkinkan

penentuan estimasi waktu dan bahan bakar yang diperlukan mulai dari brake release hingga

landing, dalam waktu yang singkat.

Pada bagian oxygen requirement terdapat informasi altitude envelope yang menunjukkan

ketinggian terbang maksimum pesawat saat mengalami penurunan tekanan didalam kabin dan

Renny Asyita R. / 13606037

masih dapat memenuhi kebutuhan oksigen dengan sistem oksigen yang ada. Selain itu, terdapat

informasi untuk sistem oksigen flight crew yang harus dapat memberikan oksigen yang sesuai

kepada flight crew saat terjadi penurunan tekanan atau dapat bernafas dengan baik saat terdapat

asap atau uap yang berbahaya didalam flight deck, sesuai dengan yang telah ditetapkan peraturan

penerbangan.

Pada bagian Driftdown, terdapat tiga buat grafik, yaitu Net level off weight, driftdown

profiles net flight path, dan driftdown/LRC cruise range capability. Grafik Net level off weight

digunakan untuk menentukan berat maksimum untuk terrain clearance berdasarkan Airplane

Flight Manual net engine inoperative performance pada kecepatan saat gradien climb optimum.

Grafik Driftdown profiles net flight path digunakan untuk menentukan waktu, bahan bakar, dan

jarak dengan keadaan engine failure saat driftdown untuk melakukan enroute terrain clearance.

Grafik Driftdown/LRC cruise range capability menunjukkan range capability dari saat memulai

driftdown/cruise berdasarkan level off following driftdown dan mentargetkan pada kecepatan one

engine inoperative Long Range Cruise.

Pada bagian ETOPS terdapat informasi planning and inflight performance yang

dibutuhkan untuk melakukan operasi dibawah peraturan yang telah ditetapkan untuk ETOPS.

Informasi tersebut dihadirkan untuk beberapa jadwal kecepatan driftdown/cruise yang berbeda.

Bab Enroute berisi data inflight yang digunakan sebagai referensi umum dalam

melakukan airplane performance monitoring, studi flight planning dan sebagai informasi

tambahan untuk Operations Manual. Dalam bab ini terdapat data inflight untuk fase terbang

climb, cruise, descent, dan holding baik dalam keadaan all engine operative maupun engine

inoperative.

Bab terakhir merupakan bab Non-standard configuration, bab ini berisi data prestasi

untuk operasi pesawat dengan konfigurasi landing gear turun. Data tersebut termasuk efek

engine bleed untuk operasi air conditioning normal. Terdapat data untuk semua fase terbang

seperti take off, climb, cruise, descent, holding, dan landing serta data untuk keadaan ongine

inoperative.

Renny Asyita R. / 13606037

Gambar 2.5 Contoh grafik pada Flight planning and performance manual

Gambar 2.6 Contoh tabel pada flight planning and performance manual

Renny Asyita R. / 13606037

Selain itu, dalam melakukan Flight Planning terdapat beberapa ketentuan untuk setiap

fase terbang. Ketentuan disesuaikan dengan jenis engine yang digunakan dan ketentuan ini

dikeluarkan oleh perusahaan engine yang bersangkutan. Dalam laporan ini, pesawat yang

dianalisis menggunakan engine jenis General Electric CF6-80C2B7F.

2.3 Waypoint

Analisis Flight Plan yang dilakukan dalam Tugas Akhir ini merupakan analisis

pemakaian bahan bakar serta waktu yang ditempuh untuk setiap waypoint yang dilalui pesawat

terbang dalam suatu rute. Waypoint merupakan suatu posisi yang dispesifikasikan dengan

koordinat longitude dan latitude. Latitude (lintang) diukur terhadap ekuator sebagai titik nol (0o

sampai 90o positif kearah utara dan 0o sampai 90o negative kearah selatan) bergerak secara

vertikal. Adapun longitude (bujur) diukur berdasarkan titik nol di Greenwich NOL (0o sampai

180o kearah timur dan 0o sampai 180o kearah barat) bergerak secara horizontal.

Analisis dilakukan dengan menghitung jarak antar waypoint yang dilalui dalam suatu rute

yang telah dipilih. Perhitungan jarak ini menggunakan rumus Great Circle Distance (asumsi

bumi bulat). Untuk menghitung jarak antara koordinat terhadap koordinat awal maka

menggunakan rumus berikut ini :

r=60 x acos (sin (lat 1 ) x (sin ( lat 2 )+cos ( lat 1 ) xcos ( lat 2 ) x cos ( long2−long1 ) )) t awalmaka menggunakanrumus berikut ini: dalam suatu rute yang telah dipilih ..

…….(2.1)

Satuan koordinat latitude dan longitude yang digunakan pada perhitungan jarak ini

menggunakan satuan radian. Karena format data latitude dan longitude yang dipakai dalam

Enroute Chart seperti format dalam GPS yaitu ddmm.mmmm, maka data tersebut perlu

dikonversi ke bentuk dd.dddd agar didapat perhitungan angka latitude dan longitude dalam

satuan radian. Rumus konversinya adalah sebagai berikut :

Konversi ddmm.mmmm ke dd.dddd

0. dddd=mm . mmmm60

…….(2.2)

dd .dddd=dd+0. dddd …….(2.3)

Renny Asyita R. / 13606037

Keterangan :

r = jarak antara posisi awal menuju posisi tujuan (Nautical miles)

lat1 = koordinat latitude awal

lat2 = koordinat latitude tujuan

long1 = koordinat longitude awal

long2 = koordinat longitude tujuan

2.4 Perhitungan Waktu dan Bahan bakar.

Hasil keluaran (output) yang diinginkan dari program Flight Plan yang dirancang adalah

berupa banyaknya pemakaian bahan bakar serta waktu yang ditempuh pesawat terbang dalam

rute tertentu. Perhitungan untuk menghasilkan output tersebut dilakukan dengan menggunakan

rumus-rumus sebagai berikut :

T= dGS

……..(2.6)

F=T x FF……..(2.7)

Data kecepatan yang terdapat dalam Flight Planning and Performance Manual merupakan

True Airspeed, sehingga untuk mendapatkan harga Ground Speed diperlukan koreksi dengan

menggunakan rumus sebagai berikut :

TAS=GS−V w……..(2.8)

Keterangan :

T = waktu (time)

F = bahan bakar yang terpakai (fuel burned)

d = jarak yang ditempuh (distance)

GS = kecepatan (Ground Speed)

FF = laju bahan bakar (Fuel Flow)

TAS = True Airspeed

Renny Asyita R. / 13606037

Vw = vector kecepatan angin (Head/Tail wind)

2.5 Aplikasi pendukung

2.5.1 SQL Server 2000

Microsoft SQL Server adalah sebuah sistem manajemen basis data relasional (RDBMS)

produk Microsoft. Bahasa kueri utamanya adalah Transact-SQL yang merupakan implementasi

dari SQL standar ANSI/ISO yang digunakan oleh Microsoft dan Sybase. Umumnya SQL Server

digunakan di dunia bisnis yang memiliki basis data berskala kecil sampai dengan menengah,

tetapi kemudian berkembang dengan digunakannya SQL Server pada basis data besar.

Microsoft SQL Server dan Sybase/ASE dapat berkomunikasi lewat jaringan dengan

menggunakan protokol TDS (Tabular Data Stream). Selain dari itu, Microsoft SQL Server juga

mendukung ODBC (Open Database Connectivity), dan mempunyai driver JDBC untuk bahasa

pemrograman Java. Fitur yang lain dari SQL Server ini adalah kemampuannya untuk membuat

basis data mirroring dan clustering.

Gambar 2.7 Tampilan SQL server 2000 query analyzer

Renny Asyita R. / 13606037

2.5.2 Visual Basic

Microsoft Visual Basic (sering disingkat sebagai VB saja) merupakan sebuah bahasa

pemrograman yang bersifat event driven dan menawarkan Integrated Development Environment

(IDE) visual untuk membuat program aplikasi berbasis sistem operasi Microsoft Windows

dengan menggunakan model pemrograman Common Object Model (COM). Visual Basic

merupakan turunan bahasa BASIC dan menawarkan pengembangan aplikasi komputer berbasis

grafik dengan cepat, akses ke basis data menggunakan Data Access Objects (DAO), Remote

Data Objects (RDO), atau ActiveX Data Object (ADO), serta menawarkan pembuatan kontrol

ActiveX dan objek ActiveX. Beberapa bahasa skrip seperti Visual Basic for Applications (VBA)

dan Visual Basic Scripting Edition (VBScript), mirip seperti halnya Visual Basic, tetapi cara

kerjanya yang berbeda.

Para programmer dapat membangun aplikasi dengan menggunakan komponen-komponen

yang disediakan oleh Microsoft Visual Basic Program-program yang ditulis dengan Visual Basic

juga dapat menggunakan Windows API, tapi membutuhkan deklarasi fungsi eksternal tambahan.

Gambar2.8 Tampilan Visual Basic.

Renny Asyita R. / 13606037

2.6 Design Requirement and Objectives

Program yang dikembangkan dalam Tugas Akhir ini memiliki Design Requirement and

Objectives (DR&O), melalui DR&O ini dapat diketahui tujuan yang ingin dicapai dari program

tersebut. Sehingga dapat diketahui tingkat keberhasilan program tersebut. Berikut ini adalah

beberapa persyaratan dan sasaran dari program Flight Planning yang dikembangkan dalam Tugas

Akhir ini (DR&O):

Sasaran utama dari pengembangan program ini adalah mendapatkan program Flight Plan

yang user-friendly dengan memiliki tingkat akurasi yang cukup tinggi.

Membuat sistem Flight Plan yang memiliki database performance pesawat terpusat dan

menghasilkan perhitungan fuel plan yang paling irit dibandingkan dengan Manual Flight

Plan

Program dapat diharapkan memiliki lebih dari satu tujuan bandara alternatif untuk setiap

rute perjalanan.

Proses perhitungan yang dilakukan program dari awal hingga akhir terbilang cepat.

Program terhubung dengan database yang memuat data dari FPPM Boeing 767-300 dan

data waypoint dari Enroute chart.

Pengoperasian program sederhana dan mudah dimengerti.

Tabel hasil perhitungan dapat dicetak (print).