Download - Bab II Repaired)
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).