Athropa (Buah Jarak) Sebagai Bio-Fuel

Rekan2 ysh,

Dibawah ini disampaikan info ttg uji coba oleh Rolls Royce utk menggunakan bio-fuel sebagai pengganti avtur utk mesin jet yang terpasang pada Boeing 747 milik Air New Zealand. Bio fuel tsb diperoleh dari jathropa alias buah jarak. katanya buah jarak ini tumbuh didaerah yang tak bisa ditanami dengan tanaman makanan, dan buah jarak mengandung 35% minyak dari beratnya secara menyeluruh. Ada banyak negara yang sedang mengadakan penelitian dan pengembangan mengenai bagaimana menanam jathropa dalam skala besar dan kemudian mengolah hasilnya menjadi biofuel. Ini jauh lebih baik daripada menggunakan jagung atau tebu atau gandum etc, yang merupakan bahan makanan bagi penduduk dunia. Jarak tak bisa dimakan dan bisa tumbuh ditanah gersang, jadi tidak akan berpengaruh pada produksi dan konsumsi bahan makanan manusia, dan kita tidak dihadapkan pada dilema harus memilih antara makanan atau bahan bakar pengganti minyak bumi.

Indonesia dulu pernah diberitakan telah memulai riset ttg buah jarak, bahkan sudah bikin pabrik skala kecil pembuatan biofuel berbasis jathropa atau buah jarak, tetapi anehnya tidak ada lagi berita tentang hal tsb. malaysia sedang berusaha mengembangkan teknologi ini, demikian juga Filipina dan banyak negara lain. Kalau pemerintah tidak serius mendukung R&D dan pengembanagan industri biofuel dari buah jarak, nantinya bisa jadi Indonesia harus impor bahan bakar berbasis buah jarak dari LN!!! Alangkan ironisnya kalau itu sampai terjadi.

salam

Hadi Winarto

Rolls-Royce this week began final tests on a jatropha-based biofuel selected for a demonstration flight on an Air New Zealand Boeing 747-400 in December.

The new fuel type, refined by Honeywell subsidiary UOP, was delivered to Rolls-Royce's facility in Derby, UK, to ensure it meets commercial aviation specifications, Air New Zealand says.

The first test flight is scheduled for December, if the fuel passed the validation tests.

Last October, the carrier teamed up with Boeing, Rolls and UOP to demonstrate a second-generation biofuel.

ANZ later selected the jatropha oil to mix with conventional kerosene for the flight test.

Jatropha is a plant that grows in otherwise non-arable areas that produces between 30% and 40% of its mass in oil, so cultivating it does not compete with arable land to grow food crops.

Preparations for the flight test are continuing despite changes in one part of the original economic reason to finding alternatives to petroleum for jet fuel.

ANZ announced the selection of jatropha in May partly citing the fact that the cost per barrel of fuel had exceeded $174. That number has dropped by nearly two-thirds over the last five months, although it continues to fluctuate.

Virgin America staged a similar demonstration earlier this year using a Boeing 747-400 and a biofuel derived from coconut oil.

Buah Jarak (Jatropha Curcas)

Seiring dengan perkembangan keperluan industri, permintaan bahan bakar minyak terus meningkat dengan harga minyak dunia yang turut meningkat. Justeru, pelbagai usaha telah dilaksanakan untuk mencari bahan bakar minyak alternatif dari tumbuh-tumbuhan dan telah menemui pokok Jarak (Jatropha Curcas) yang mempunyai banyak kelebihan dan keistimewaan.

Tanaman Jarak (Jatropha Curcas) mempunyai keistimewaan seperti berikut: Perolehan minyak, lebih kurang 33%; Amat sesuai di tanam di iklim tropika seperti Malaysia; Tumbuh dengan cepat, 6 bulan sudah mulai berbuah dan mengeluarkan hasil; Penjagaannya senang, tidak dirosak oleh serangga, ulat atau binatang ternakan; Pokok Jarak boleh hidup melebihi 45 tahun; Sebiji buah jarak mengandungi 2, 3 atau 4 biji benih yang akan diproses menjadi bio-diesel; Saiz pokok yang rendah dan rendang akan memudahkan proses memetik; Satu ekar tanah boleh ditanam sebanyak 800 pokok jarak. 1 batang anak pokok 10 inci berharga RM 2.50 hingga RM 4.50 di tapak semaian; Hasil pengeluaran dalam masa 2 tahun pertama lebih kurang 3.6 tan (buah) bagi setiap ekar setahun dan hasil tanaman jarak akan berganda selepas 2 tahun; dan Jaminan beli balik biji buah Jarak (kering) ialah RM 0.85 sekilo bersamaan RM 850 se-tan oleh Bionas selama 30 tahun. Jalan Panjang Minyak Jatropha Menjadi Biofuel Oleh Merry Magdalena JAKARTA–Manfaat minyak jarak alias Jatropha Cursas sudah lama didengungkan sebagai bahan bakar alternatif terbarukan. Sayangnya teknologi pengolahannya belum dikuasai penuh oleh ilmuwan Indonesia. Pada 2010 mendatang pemerintah bertarget akan mensubstitusi 10 persen BBM kita dengan energi terbarukan alias biofuel. Sumber biofuel itu adalah singkong, minyak jarak, kelapa sawit, dan tebu."Ada banyak aspek yang harus kita kuasai seputar tanaman jarak ini, di antaranya budi daya penanaman, proses pengolahan, dan pemanfaatannya. Selain itu juga dibutuhkan riset dan pengembangan lebih jauh terhadap minyak jarak," ungkap Prof Said D Jenie, Kepala Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), kepada pers di sela acara "Valorization of Jatropha Cursas as Sustainable Resource for Biofuel and Non Energy Utilization", di Jakarta, (21/11). Pada kesempatan ini, sejumlah ilmuwan dalam dan luar negeri saling berbagi ilmu pengolahan minyak jarak sebagai biofuel. Salah satunya adalah ilmuwan asal India, SN Nail dari Indian Institute of Technology Delhi. Proses "Jarak pagar adalah tanaman tropis yang tahan kering yang kini banyak dibudidayakan di Amerika Tengah dan Selatan, Asia Tenggara, India, dan Afrika. Tanaman ini dikenal bermanfaat meningkatkan kesuburan tanah," ungkap Nail dalam presentasinya. Di India, tanaman jarak pagar tumbuh baik secara liar maupun secara budi daya. Dari studi diketahui bahwa bukan hanya bijinya, bahkan buah jarak pagar juga mengandung minyak. Jika diperas, dari buah dapat dihasilkan 20 persen minyak, biji 40 persen. Di sana lahan jarak sudah mencapai ribuan hektare, terutama wilayah Rasashtan, Orissa, Chatisgarh. Nail menjelaskan proses pengolahannya melalui beberapa tahap. Pertama, biji jarak dibersihkan lalu menuju mesin pressing. Hasilnya adalah minyak mentah yang harus melalui proses sentrifugasi, sedimentasi, dan penyaringan, dan dihasilkan minyak bersih yang jernih berwarna kekuningan. Namun ini belum berarti minyak sudah bisa langsung dipakai di mobil. Konverter dibutuhkan untuk menyaring minyak dari asam lemak jenuh yang ada agar tidak merusak mesin kendaraan. Tanaman jarak penghasil biodiesel ini berasal dari jenis tanaman jarak pagar yang dalam bahasa Inggris bernama Physic Nut dengan nama species Jatropha curcas, tanaman ini seringkali salah diidentifikasi dengan tanaman jarak yang dalam bahasa Inggris disebut castor bean dengan nama species Ricinus communis. Manfaat minyak jarak sebagai substitusi bahan bakar sebetulnya telah lama diketahui. Misalnya melalui review yang dipublikasikan oleh Gubitz (1999) pada jurnal Bio resource Technology edisi 67, tahun 1997 grupnya di Austria telah mempublikasikan hasil uji adaptasi minyak jarak pada mesin diesel standar. Di dalam review tersebut juga disebutkan bahwa jauh sebelum pengujian tersebut dilaksanakan, pada tahun 1982, peneliti dari Jepang juga telah memperoleh hasil memuaskan dalam menguji performansi mesin dalam menggunakan minyak jarak di Thailand. Pengembangan minyak dari tanaman jarak melalui pendekatan ilmiah di Indonesia dipelopori oleh Dr. Robert Manurung dari Institut Teknologi Bandung (ITB) sejak tahun 1997 dengan fokus ekstraksi minyak dari tanaman jarak. Potensi Tinggi "Di BPPT studi tentang tanaman jarak pagar sebagai biofuel baru dilakukan dua tahun belakangan ini. Jarak pagar selain dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar biofuel, dapat juga diolah untuk obat-obatan, sabun, pakan ternak, dan sebagainya. Namun semua pemanfaatan tersebut memerlukan teknologi. Di sinilah letak kelemahan ilmuwan kita. Walau sudah dikenal lama, tanaman jarak pagar tergolong baru diketahui gunanya sebagai bioenergi," komentar Dr Unggul Priyanto, Direktur Pengembangan Teknologi Pengembangan Sumberdaya Energi BPPT. Jarak pagar sesungguhnya punya potensi cukup tinggi sebagai bahan bakar alternatif. Dibandingkan dengan kelapa sawit yang membutuhkan proses produksi lebih rumit dan mahal, minyak jarak lebih sederhana pengolahannya. Di samping itu, minyak jarak tidak dapat dikonsumsi karena mengandung racun. Dengan kondisi itu, minyak jarak sebagai energi alternatif tidak akan mengganggu bidang konsumsi. Berbeda dengan minyak sawit yang juga dialokasikan sebagai minyak goreng. "Mereka yang mau terjun ke industri jarak pagar harus juga memikirkan keuntungan dari bagian lain, bukan hanya minyaknya saja. Dari seluruh biji jarak hanya sepertiga saja yang bisa menjadi minyak. Dua per tiganya berupa ampas yang bisa dimanfaatkan sebagai briket atau bahan baku boiler. Itulah yang sudah dilakukan di Afrika dan selayaknya kita tiru," demikian Unggul. Selain dengan India, BPPT beserta ITB akan bekerja sama dengan Belanda untuk mendalami teknologi pengolahan jarak. Indonesia akan mengirimkan 10 peneliti ke Universitas Groeninghen, Belanda. N http://groups.yahoo.com/group/AerospaceIndonesia/message/11688

Parameter Identification

Arsip diskusi di milis IndonesiaAerospace tentang Parameter Identification

http://groups.yahoo.com/group/AerospaceIndonesia/msearch?ST=parameter+identification&SM=contains&pos=0&cnt=10


Dijaman dulu ITB punya 4 sokoguru (tiang penyangga), yitu pak Diran, pak Harjono, pak Kamil dan pak Said Jenie. Keahlian pak Diranadalah aircraft design dan nyerempet dikit ke Aerodinomika. Pak Harjono menekuni bidang Aeroelastisitas dan juga aerodinamika. Pak Kamil ahli struktur pesawat, sedangkan pak Said ahli Dinamika Terbang.
Kalau melihat kebutuhan IPTN jaman dulu, yg kemudian diterjemahkan menjadi kebutuhan yg harus dipenuhi, maka kelompok pak Said kelihatannya menjadi yang paling kuat. Lihat saja Flight Test Centre di IPTN, dan rencana utk membangun Flight Mechanics Lab di Serpong dibawah naungan BPPT (saya rasa yg ini mungkin ditunda atau dibekukan sementara).

Penjelasan diatas diberikan utk mendukung pendapat saya bahwa PN ITB sangat kuat dibidang Mekanika Terbang dan punya banyak pengalaman praktis dibidang Flight Test. Ada banyak dosen peneliti PN ITB yg aktif dibidang ini dan yg terkait seperti Automatic Control. Tentu saja Harmad adalah salah satu anak buah pak Said yang paling senior dan punya banyak pengalaman saat diperbantukan ke IPTN.

Saya tidak heran kalau ada banyak lulusan PN ITN yang menggeluti bidang dinamika terbang dibandingkan bidang2 lainnya. Oleh karena itu agak mengherankan kalau diskusi tentang hal2 yg berkaitan dengan dinamika terbang kok ternyata tidak banyak yg menanggapinya.

Mempertimbangkanhal tsb, saya yg tak tahu banyak tentang bidang ini, memberanikan diri utk memberi komentar yg mudah2an akan mendapat respon dari para ahli.

Pengertian umum tentang parameter identification (bukan terbatas pada dinamika terbang) adalah salah satu cabang penting dari masalah inverse dalam matematik terapan. Katakan kita punya sebuah fungsi dari beberapa variabel dan bentuk fungsinya diketahui. Kurva fungsi tsb akan dapat dengan mudah ditentukan. Tetapi sekarang masalahnya dibalik, yaitu sebuah kurva diberikan. Mungkin dari pertimbangan2 fisika etc dapat diduga bahwa kurva tersebut adalah fungsi dari beberapa variabel atau parameter, walaupun bentuk fungsinya tak diketahui. masalahnya kemudian dipersulit karena kurva tsb diperoleh secara eksperimental (katakan hasil uji terbang) dan tercemar oleh random errors, sehingga bentuk kurva yg sebenarnyapun tidak segera bisa langsung dilihat. Kurva data tsb harus difilter dulu utk membuang noise didalamnya dan kemudian barulah kurva yg sudah dibersihkan itu dipelajari lebih lanjut utk menentukan ketergantungannya pada masing2 parameter yg diduga berpengaruh padanya. Salah satu cara utk membersihkan kurva dari noise adalah dengan cara least square. Tetapi diluar itu juga masih ada banyak metoda lain yg bisa digunakan, dan disinilah para ahli bidang ini beraksi, dan ini diluar kemampuan saya. Namun demikian bisa saya sebutkan (silahkan dikoreksi kalau salah) bahwa pada awal IPTN dulu para pejabatnya banyak yg kebakaran jenggot karena harus bisa berdiskusi dengan ahli CASA tentang Kalman Filter, sebuah konsep baru waktu itu di Indonesia. metoda lain yg pernah saya dengar adalah Singular Value Decomposition(entah apa artinya).

Dibawah ini disampaikan artikel ttg PI yg diterapkan dibidang ilmu kimia dan juga dibidang dinamika terbang yg dirumuskan oleh NASA.

moderator

http://groups.yahoo.com/group/AerospaceIndonesia/message/8762

 dengan mudah ditentukan. Tetapi sekarang masalahnya dibalik, yaitu
> sebuah kurva diberikan. Mungkin dari pertimbangan2 fisika etc
dapat
> diduga bahwa kurva tersebut adalah fungsi dari beberapa variabel
atau
> parameter, walaupun bentuk fungsinya tak diketahui. masalahnya
kemudian
> dipersulit karena kurva tsb diperoleh secara eksperimental
(katakan
> hasil uji terbang) dan tercemar oleh random errors, sehingga bentuk
> kurva yg sebenarnyapun tidak segera bisa langsung dilihat. Kurva
data
> tsb harus difilter dulu utk membuang noise didalamnya dan kemudian
> barulah kurva yg sudah dibersihkan itu dipelajari lebih lanjut utk
> menentukan ketergantungannya pada masing2 parameter yg diduga
> berpengaruh padanya. Salah satu cara utk membersihkan kurva dari
noise
> adalah dengan cara least square.



IRSAL:
Di dalam ilmu statistik, noise yang terjadi biasanya diasumsikan pdf
(probability density function)nya berbentuk normal atau gaussian
sesuai dengan hukum the law of large number. Jadi didalam
perhitungannya sebetulnya kita memfitting error ini menjadi normal
dengan variance yang paling minimum sehingga didapat unbiased
estimator. Caranya adalah dengan menggunakan Maximum Likelihood
estimator (hasilnya sama dengan Least Square), Methods of Moment
(biasa dipakai untuk time series di bidang ekonomi), atau Bayesian
statistics, misalnya Markov Chain Monte Carlo, dan banyak metoda
lainnya.


>Tetapi diluar itu juga masih ada banyak
> metoda lain yg bisa digunakan, dan disinilah para ahli bidang ini
> beraksi, dan ini diluar kemampuan saya. Namun demikian bisa saya
> sebutkan (silahkan dikoreksi kalau salah) bahwa pada awal IPTN
dulu para
> pejabatnya banyak yg kebakaran jenggot karena harus bisa berdiskusi
> dengan ahli CASA tentang Kalman Filter, sebuah konsep baru waktu
itu di
> Indonesia. metoda lain yg pernah saya dengar adalah Singular Value
> Decomposition(entah apa artinya).
>


IRSAL:

Singular Value Decomposition ini mirip dengan eigen value
decomposition, dimana matrix yang didecompose tidak perlu square.
Dalam time series gunanya adalah untuk memproyeksikan gerakan
gelombang yang berkorelasi antara satu gelombang dengan gelombang
yang lain ke sumbu utama (principal Component) dimana masing2
proyeksi ini tidak mempunyai korelasi satu dengan yang lain.
Contohnya kita ingin mengestimasi parameter interest rate 3 bulan
(Treasury Bill), akan tetapi ternyata fluktuasi dari T-Bill ini juga
tergantung (berkorelasi) dengan misalnya Treasury Notes 6 bulan.
Tentu saja kita tidak bisa cuman menggunakan data2 dari T-Bill, akan
tetapi juga harus menggunakan data2 dari T-Notes ini karena saling
bergantungan. Kalau kita mengestimasinya secara langsung dengan
menggunakan multivariate statistic, perlu komputasi yang sangat
banyak, karena tidak cuman mengestimasi variance, akan tetapi juga
mengestimasi masing2 covariance dari hubungan antara gelombang
tersebut. Dengan menggunakan Singular Value Decomposition, kita
bisa medecompose gelombang ini menjadi tidak berkorelasi dan
mengestimate parameter secara individual. Setelah dapat parameter
dari principal component, kita tinggal menginverse perhitungan untuk
mendapatkan parameter2 yang dicari.


salam,

-Irsal

Link Penting dari Pak Hadi:
http://groups.yahoo.com/group/AerospaceIndonesia/message/8770

Thank's Pak !!!

yang Adaptive Control itu menarik kayaknya.

kalo saya pake buku ini Pak :

Aircraft And Rotorcraft System Identification:
Engineering Methods With Flight-test Examples

http://www.amazon.com/Aircraft-Rotorcraft-System-Identification-Engineering/dp/1\
563478374/ref=pd_bbs_sr_1/103-9818401-2955805?ie=UTF8&s=books&qid=1184133716&sr=\
8-1

Pak, kalo mau bikin sensor alpha (angle of attack) utk
pesawat miniatur (aeromodelling) pake apa ya? Bayangan
saya bisa pake differential pressure sensor (saya
sudah pake ini utk airspeed) tapi dengan perbedaan
sudut tertentu (pitot tubenya kayak gimana ya?), tapi
saya belum nemu paper ttg ini, mungkin ada masukan
(athena control http://www.athenati.com/ yang bikin
autopilot utk shadow dan predator pake pendekatan ini
sepertinya utk produk ini : Guidestar 511
http://www.athenati.com/products_services/guidestar/gs-511
istilah dia "flow angle measurement").

Nuhun

-doni-

Pitot tube yang bisa menentukan arah disamping besaran vektor kecepatan itu ada utk pengukuran diterowongan angin. Alatnya disebut 5 holes probe. Kalau tak salah juga dikenal sebagai Cobra probe. Gunakan google utl cari keterangan lebih lanjut. Mungkin bung Mujahid bisa memberi keterangan tambahan. Bayangan saya adalah masalah dasar utk pengujian model itu karena ukurannya yg kecil, jadi apa yang bisa dipakai diterowongan angin belum tentu bisa dipakai utk uji terbang model kecil.
Namun demikian mungkin konsep dasar dari pengujian model skala kecil ada banyak kesamaannya dengan uji terbang pesawat sebenarnya. Dibawah ini disampaikan alamat web dimana anda dapat mendownload handbook uji terbang pesawat yg ditulis oleh US Navy Flying School. Mungkin ada manfaatnya.
moderator
http://www.spaceagecontrol.com/USNTPS-FTM-C2.pdf
HW


Walaupun umumnya menghasilkan estimate parameter yang sama, latar
belakang antara metoda least square dengan statistic (Maksimum
likelihood) berbeda. Kalau Least Square dikembangkan oleg seorang
insinyur dan tidak menggunakan probability theory ketika membuat
perumusan mengenai error. Di sini error yang terjadi adalah karena
adanya kesalahan dalam pengukuran dari independent variable. Dengan
kata lain hubungan antara dependent dengan independent sangat
berkorelasi tinggi dan model yang didapat adalah deterministik.
Sementara yang statistik memodelkan error sebagai error yang sebenarnya
terjadi karena memang kemampuan manusia terbatas. Dengan kata lain
yang namanya regresi adalah untuk memisahkan faktor deterministik
dengan faktor random. Jadi dalam peninterpretasi hasil regresi adalah
berbeda antara orang engineering dengan orang statistik, atau bisnis,
atau ekonomi.
Kalau engineer menginterprtasikan modelnya sebagai misalnya,
Y = 2 + 3 X1 + 2X2
dengan kata lain kalau X1 = 1, dan X2 = 1, maka Y = 7

Orang statistik akan menginterpretasikan hasilnya dengan sebagai,


E(Y) = 2 + 3 X1 + 2 X2, yaitu kalau X1= 1; X2 = 1,
ekpectasi dari Y = 7.



atau bisa juga

Y = 2 + 3 X1 + 2X2 + error
dimana error ~ iid Normal (0, variance)

Jadi kalau X1 = 1; X2 = 1, maka interpretasinya adalah,

Dengan Confidence Level (misalnya) 95%, maka Y akan berada antara
5 dengan 9 (misalnya).


salam,

-Irsal

Link Penting:
http://www.dtic.mil/dtic/search/tr/rto/agardographs.html

Bungs total_sacrifice, Widyawardana, mac, Irsal, Moderator, Djoksar, dan rekan sekalian,

Seperti telah diuraikan oleh Moderator dalam posting sebelumnya, mustinya Indonesia punya banyak jagoan Parameter Identification (PI) kan?. Maka sayapun menunggu-nunggu nih ingin mendapat pencerahan dari para jagoan PI tsb. tentang ilmu yang menarik ini. Apalagi bung Djoksar juga mengatakan bahwa bung Widyawardana adalah salah seorang yang paling aktif di komunitasnya menggeluti bidang ini, maka ini sangat jelas berarti bahwa ahli PI di Indonesia memang berjumlah cukup banyak sehingga dapat membentuk sebuah komunitas.

Saya tunggu2, kok tidak ada satu ahli PI-pun yang muncul bersuara, seperti Moderator, bungs Bono, Yogiae dan Djoksar ketika kita membahas CFD, atau bung Toos dan prof. Djoko Suharto ketika kita membahas tentang keselamatan penerbangan, atau bungs Wahyoo dan Leo ketika kita membahas masalah pertahanan negara, atau saya (eits...boleh nggak saya dibilang ahli ya?), ketika kita membahas turbulence dan windshear.

Aneh bin nyata. Ada komunitas tapi tak ada yang mau atau berani muncul. Jangan2 nggak ada satupun dari anggota komunitas itu yang menjadi anggota paguyuban ini, kecuali bungs Widyawardana, total_sacrifice dan mac, yang anehnya justru melemparkan pertanyaan ke milis A sampai Z ini, bukan ke komunitasnya sendiri.

Kalau toch para ahli PI ada atau banyak juga yang bergabung di milis ini, ayo dong jangan malu2 bersuara. Tolong dong jelaskan secara populer dan secara umum bagaimana caranya melakukan identifikasi parameter model aerodinamika yang sedang kita bahas ini(dan kalau perlu juga yang lainnya seperti propulsi, flight controls dan landing gear). Sekalipun saya bukan orang PI, tapi saya berminat ingin tahu lebih banyak tentang PI, karena sebagai orang flight simulation (non aktif), saya sangat tergantung pada orang PI akan keabsahan model yang saya musti implementasikan di (engineering) flight simulator.

Baca links dan artikel2 yang diposting Moderator lieur eeui. Butuh waktu 10 tahun bagi saya untuk membaca semuanya :-).

Salam hangat,
Mansyah.

Dibidang engineering seringkali kita harus menggunakan konsep
interpolasi. Contoh yang sederhana misalnya adalah data tentang
koefisien gaya angkat,Cl, sebagai fungsi sudut serang, alfa. Untuk
pesawat tempur atau aerobatik, sudut serang saat terbang bisa mencapai
angka lebih besar daripada sudut stall, dimana Cl bukan fungsi linier
lagi dari alfa. Kalau dalam hitungan ataupun utk tujuan simulasi kita
membutuhkan data nilai Cl utk semua fungsi alfa, termasuk daerah tak
linier nya, maka mau tak mau kita harus menggunakan cara dimana dibuat
sebuah tabel nilai Cl sebagai fungsi alfa, karena Cl sebagai fungsi
alfa tidak diketahui bentuk analitisnya. Tentu saja tabel tersebut
hanya memuat nilai2 Cl pada sejumlah besar, tetapi terbatas, alfa. Utk
nilai2 alfa yg lain kita bisa menggunakan pendekatan interpolasi.
kalau data dalam tabel itu delta alfanya cukup kecil, maka interpolasi
linier cukup akurat. kalau ketelitian yg lebih tinggi dibutuhkan, maka
perlu digunakan interpolasi kwadratis ataupun polinom derajat lebih
tinggi atau fungsi2 spline lainnya.
Untuk fungsi dengan 1 variabel masalah ini tidaklah sulit. Tetapi
bayangkan anda punya fungsi dengan 2, 3 atau lebih variabel. Untuk
kasus2 seperti ini, yang sering muncul dalam uji terbang dan simulasi,
bagaimana kita bisa menginterpolasikan data2 yg dibutuhkan?
Salah satu caranya mungkin dengan pendekatan deret Taylor. Pendekatan
ini membutuhkan tabel nilai fungsi saja utk setiap kombinasi nilai2
variabel2, tetapi juga nilai2 turunan2nya. Utk interpolasi linier
dibutuhkan turunan pertama, sedangkan utk derajat 2 dibutuhkan juga
turunan derajat 2 etc. Jadi tabelnya menjadi jauh lebih besar semakin
banyak jumlah variabel bebasnya dan memori penyimpan yang dibutuhkan
juga meningkat pesat. Disamping itu jumlah hitungan yang harus
dilakukan utk menghitung setiap f yg dibutuhkan menjadai semakin
panjang. Disisi lain untuk masalah kendali, data yang dibutuhkan
sangat banyak dan supaya bermanfaat harus bisa diperoleh dalam "real
time". Ini adalah sebuah masalah teknis riil yg harus dipecahkan oleh
para pembuat software kendali otomatis. Salah satu pendekatan yang
dapat dilakukan adalah dengan menggunakan Artificial Neural Network.
Metoda ini memanfaatkan "neuron" yg berjumlah besar dan dapat
melakukan "parallel processing" sehingga sangat cepat. ANN harus
dilatih dengan menggunakan data2 seperti dalam tabel tadi. Hasil
latihan tersebut adalah diperolehnya nilai2 bobot2 tertentu utk
neuron2 yg digunakan. Jumlah bobot ini sama dengan jumlah neuron yg
digunakan, jadi jauh lebih sedikit daripada jumlah data yg dibutuhkan
utk pendekatan interpolasi dengan tabel. Setelah terlatih, ANN dapat
menghitung nilai yang dibutuhkan dengan sangat cepat cocok utk "real
time" dan ketelitian hasilnya tergantung dari pendekatan pelatihannya.
Dalam hal ini banyak digunakan metoda2 optimisasi seperti "gradient
descent" dan sejenisnya. Salah satu masalah yang harus diatasi adalah
supaya tidak nyangkut pada lokal minima dan benar2 mendapatkan global
optima yg dibutuhkan.

Jadi dibidang teknis yang deterministik pun sebetulnya dibutuhkan
matematika yang rumit, njelimet dan memerlukan pengertian pendekatan
statistik yang canggih.

Brda antara ilmu teknik (ilmu keras) dan ilmu lunak adalah kalau
pesawat jatuh karean insinyurnya salah hitungan, dia tidak bisa
berdalih bahwa matematiknya terlalu sulit sehingga melibatkan
pendekatan statsitik yg mustahil 100% benar. Insinyur tsb akan masuk
penjara kalau bilang begitu. Tetapi ahli sejarah, filsafat, ekonomi,
sosiologi, psikologi dlsbnya bisa berdalih seperti itu. Kalau ekonomi
negara jadi amburadul, atau pasar bursa anjlok drastis, atau harga
minyak melonjak drastis tak terprediksi, tidak ada 1 ekonom pun yang
masuk penjara karena prediksinya gagal! :-) Lagipula jelas, kalau
sama2 pintarnya sang ekonom pasti jauh lebih kaya raya daripada sang
insinyur, yg hidupnya ya begitu2 saja, ya kan :-)

salam
moderator

Link penting:
http://groups.yahoo.com/group/AerospaceIndonesia/message/8848

Yang tahu jawabannya mungkin bung Mansyah.

Tetapi saya bisa memberi sedikit masukan dalam bentuk analogi utk
kasus aliran turbulen.
Fluktuasi kecepatan fluida sebagai fungsi waktu itu sangat cepat dan
perubahannya kelihatan acak, jadi kalau dipelajari dalam domain
waktu tidaklah begitu bermanfaat. Kemudian secara teoritis dibuat
hiptesa bahwa aliran turbulen itu dapat dibayangkan sebagai
segerombolan pusaran (vortex) yang "dilahirkan",saling berinteraksi,
melibatkan perpindahan energi antar vortex dengan dimensi yg
berbeda, berubah bentuk dan akhirnya mengecil dan hilang dimakan
viskositas. Untuk memudahkan pengertian bentuk vortex dapat
dibayangkan sebagai bola atau bentuk lonjong lainnya yang mempunyai
dimensi tertentu. Kemudian didefinisikan Wave Number, yaitu
kebalikan dari ukuran atau dimensi vortex. Wave number ini terkait
dengan frekuensi fluktuasi turbulensi karena terjadinya interaksi
antar pusaran2 tsb.
Turbulensi dapat dicoba dimengerti lewat distribusi energi yang
terkandung dalam pusaran2 dengan wave number atau frekuensi
tertentu. Ini dapat dijabarkan secara kuantitatif lewat pengertian
tentang energy spectrum dan sebagai fungsi wave number atau
frekuensi. Seandainya turbulensi dicoba dimengerti dengan
mempelajarinya di domain waktu, saya rasa teori turbulensi tak akan
pernah maju.

Jadi jawaban dari pertanyaan anda tergantung pada bentuk fungsi yg
anda pelajari. Kalau fungsi tsb berubah dengan waktu secara "acak"
dan berubah dengan cepat, maka pendekatan domain waktu kurang
bermanfaat, dan pendekatan domain frekuensi lebih bermanfaat. Semua
fungsi waktu yang bentuknya tak diketahui, selalu bisa ditaksir
(approximated) sebagai deret Fourier, atau sebagai fungsi sinusoid
yang terdiri dari banyak frekuensi dan dengan amplitudo yg
bervariasi. Panjang gelombang (wave length) sinusoid itu adalah
kebalikan dari wave number yg telah dibahas sebelumnya, jadi
sebetulnya kedua pendekatan tersebut mengandung informasi yg sama,
tetapi utk kasus dimana fungsi atau sinyal yang dianalisis itu
berbentuk "acak" maka pendekatan frekuensi lebih mudah dicerna.

salam
moderator

 Bagaimana dengan metoda Maximum Likelihood? Ini adalah teknik
meminimalisasi error dengan memanfaatkan fungsi Distribusi Normal,
sesuai dengan noise yang dianggap Gaussian.
>
> Tapi kayaknya kita musti berhenti dulu disini. Disamping sayanya
sendiri kepalanya sudah mulai melepuh akibat overheating karena
mengais-ngais ilmu yang sudah tertimbun didasar memory yang semakin
penuh ini, andapun yang membacanya barangkali sudah mulai bosan,
atau malah menganggap, ah… yang beginian bang becak juga sudah tahu.
>


Sebelum masuk ke metoda Maximum Likelihood, mungkin perlu dibahas
dahulu konsep random variabel.

Misalkan ada yang nanyain berapa sih panjang suatu pincil. Si A
yang mencoba mengukur pakai mistar bilang 10 cm, si B juga mencoba
juga bilang 10 cm. Begitu juga si C, D, E, dan F. Semua
mendapatkan ukuran 10 cm. Maka pertanyaannya dengan mudah dijawab
bahwa panjang pensil itu adalah 10 cm.

Sekarang kalau ada yang nanya berapa sih umur anggota milis
AerospaceIndonesia. Si A bilang, itu yang aktif banget itu temen
sekelas gue waktu di SMP. Umumrnya 22 tahun. Si B tidak mau kalah,
gua juga punya temen yang walaupun nggak terlalu aktif, tapi
tulisannya sering muncul di milis. Umurnya 19 tahun. Dan yang
lain2 bilang 23 tahun, ada yang bilang 16 tahun dan lain-lain.
Setelah dikumpul-kumpul mungkin bisa dicatat hasilnya 15, 15, 16,
16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 22, 23, 25 tahuns (ini misal lho :)).

Sekarang balik ke pertanyaan semula, berapa sih umur anggota milis
AerospaceIndonesia. Orang akan bingung menjawabnya karena
kelihatannya jawabannya banyak dan unmeasurable. Maka dari sini
data2 yang di atas bisa direpresentasikan dengan yang namanya random
variabel.

Sebelum membahas random variabel, mungkin kita balik dahulu ke
konsep Probability Space untuk membuat data2 di atas measurable.
Prabability Space ini terdiri dari satu set sample space, satu set
events yang merupakan subsetnya sample space, dan satu set
probability measure yang mengassign event-event ke suatu
probability tertentu.

Untuk merepresentasilkan probability space ini, diperkenalkan yang
namanya random variabel yaitu suatu measurable function yang
memapkan sample space ke measurable space dan dapat di wakilkan
sebagai suatu Probability Density Function (PDF) kalau continuous,
dan Probability Mass Function kalau diskret. Macam2 PDF yang
already well known (mungkin kalau bisa bikin satu yang baru bisa
juga dapat Nebel Prize :)), misalnya uniform, normal, Gamma,
Exponential, Weibull, Chi-Square, dll.

Sekarang bagaimana data2 umur anggota milis yang aktif (sebagai
sample) bisa direpresentasikan oleh suatu random variabel yang
mewakilkan suatu populasi (dalam hal ini anggota milis). Caranya
ada 2:

-Model Driven (parametric approach) - memakai PDF yang sudah well
know, dengan cara memfitting data2 tersebut ke PDF yang udah well
known.

-Data Driven (non parametric approach) - dengan menggunakan
histogram, atau menextrapolate data (memakai spline, cubic, dll) ke
function (population).

Cara model driven ini dikatakan sebagai parametric approach karena
di sini kita tinggal menentukan atau mengestimasi parameter yang ada
di PDF tersebut, dimana kalau kita tahu estimated parameter2
tersebut, kita bisa menghitung Mean dan Variance dari PDF (populasi).
Cara memfittingnya bisa digukan metoda2 Maximum Likelihood Estimator
(MLE), Method of Moments, Bayes estimator, Minimax Estimator.

Jadi kalau kita mau pakai MLE dan kita asumsikan bahwa populasi umur
anggota milis adalah berbentuk normal, maka yang kita perlukan
adalah mengestimasi parameter PDF normal tersebut, yaitu miu, dan
sigma square. Kebetulan parameter normal sama dengan characteristic
statistric dari PDF Normal yaitu mean dan variance, jadi bisa make
our life easier :). Jadi di sini dengan MLE kita bisa dapatkan
bahwa miu = Sigma(Xi)/n dan sigma square = Sigma(Xi-Xbar)/n.

salam,


-Irsal


Pak Hadi Menulis Tentang Struktur

Secara umum boleh dikatakan bahwa NASTRAN dan PATRAN memang adalah software utk structural analysis yang paling populer. Tetapi sebenarnya ada banyak lagi software2 berbasis FEM (Finite Element Method) dan ada diantaranya yang gratis, tetapi entahlah perkara mutu dan kemudahan penggunaannya serta product support seandainya ada masalah2 yg muncul'

Kalau ingin lihat software gratisan silahkan klik

Free Mechanical Engineering Software Finite Element Analysis

http://www.freebyte.com/cad/fea.htm

Alamat diatas akan memberikan daftar software gratisan apa saja yg ada, termasuk cukup banyak dibidang FEM. Software gratis itu sebetulnya adalah alat penjerat, dalam arti kata supaya pengguna menjadi berpengalaman menggunakan software tsb dan kecanduan. Tetapi misalnya utk software FEM, jumlah node nya dibatasi. kalau anda memang seorang yg kecanduan menggunakan software ini dan kemudian ingin menggunakannya utk menganalisa struktur yg lebih rumit yg butuh node lebih besar daripada yg diperbolehkan dalam software gratis tsb, kemudian anda ya harus membeli yang full version, yg tidak gratis dan tidak dibatasi jumlah node nya.

Mengenai apakah logam yg mengalami deformasi plastis itu selalu patah, jawabnya adalah tidak. Misalnya saja kalau mobil anda tabrakan dan penyok. Penyok berarti struktur mengalami deformasi plastis, tetapi kan tidak gagal, walau ya memang rusak dan kalau dibiarkan ujung2nya ya memang akan menuju menjadi rusak yang lebih parah dan akhirnya bisa jadi patah.

Mengenai deformasi plastis ini ada sedikit cerita. Saat Boeing mengatakan bahwa fuselage Dreamliner 787 akan dibuat dari material komposit, ada banyak airlines yang menanggapinya dengan sinis dan mempertanyakan bagaimana kalau ada mobil tanki bbm atau mobil pengantar makanan ke pesawat itu menabrak fuselage. rupa2nya ini memang sering terjadi dilapangan atau diairport. Singkat cerita Boeing menunjukkan secara langsung, sebuah benda logam yg berat dijatuhkan pada material komposit yg digunakan, dari ketinggian lebih dari dari meter, dan ternyata material komposit itu tenang2 saja tidak mengalami kerusakan sedikitpun juga. Para eksekutif itupun lalu bernafas lega. Memang dijaman dulu, salah satu kelemahan material komposit adalah kalau terkena beban arah tegak lurus permukaan. Kekuatan tensile material komposit memang tidak diragukan, tetapi kalau kena kompresi memang suka terjadi delaminasi. Kalau ini terjadi seluruh komponen harus diganti, karena material komposit tidak bisa ditambal. Logam bisa diketok magic, artinya hanya sebagian kecil dari daerah yang mengalami deformasi plastis (karena ketabrak misalnya) yang perlu diperbaiki. Yang suka ngoprek mobil tua pasti tahu ttg hal ini. Bagian yg karatan dibuang pakai las lalu ditambal dengan plat besi baru etc.

Itulah sebabnya mengapa material komposit dicurigai sebagai bahan utk structural member yang harsu menahan beban. Tetapi iyu dijaman dulu. Teknologi komposit sudah jauh lebih maju, dan komposit saat ini jauh lebih tahan terhadap impact force, seperti fuselage yang kesenggol truk tanki avtur, misalnya.

Untuk melengkapi cerita, perlu disampaikan bahwa sekarang ini sudah ada dan sedang giat2nya dilakukan riset tentang smart material. Ini adalah bahan, baik logam maupun komposit yang didalamnya disisipkan sensor, misalnya utk mengukur stress atau temperatur atau kuantitas lainnya. Semuanya disambungkan ke komputer yang merekam semua data dari sensor2 yg terpasang. Dengan cara ini kesehatan struhtur (structural health) sebuah komponen bisa dimonitor terus menerus. Crack yang mungkin terbentuk akan segera terdeteksi dan komponen bisa langsung diperbaik atau diganti sebelum merambat menjadi crack yg besar dan menyebabkan terjadinya failure. Sekarang ada istilah HUMS yang artinya Health and Usage Monitoring System. Itu dulu, Sekarang menjadi Health and Usage Management System.Monitoring berarti cuma memantau saja, sedangkan management berarti memanfaatkannya lebih lanjut. Misalnya saja kalau anda adalah seorang operator beberapa helikopter, maka dengan HUMS yg management, sistem akan memberi tahu kapan heli 1 harus diganti rotornya atau komponen lainnya. kalau monitor, itu berarti anda punya rekaman data, dan ini harus diproses lebih lanjut utk menentukan apakah komponen tertentu itu perlu diganti atau tidak. Jadi management disitu termasuk memanfaatkan data2 yg dimonitor, kemudian diolah dan mengambil keputusan, tanpa banyak campur tangan manusia.

Dibawah ini disampaikan beberapa artikel tentang software struktur yang berbasis ataupun tidak berbasis Nastran ataupu Patra,

Semoga bermanfaat

Hadi Winarto

http://groups.yahoo.com/group/stt-adisutjipto/message/447

Judul-Judul Penelitian Mahasiswa Pak Hadi

Bung Ardi dan para mahasiswa STTA

Pada dasarnya saya adalah seorang ahli aerodinamika, jadi penelitian
saya dibidang aerodinamika.
Saya sudah membimbing banyak mahasiswa, baik S1 , S2 maupun S3.

Sebagian dari judul2 penelitian yang pernah saya berikan kepada
mahasiswa S1 adalah sbb:

Topic 1
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title Propeller Aerodynamic Analysis and Design
Students needed 1 or 2
Abstract The student is required to analyze and design a propeller for
a R/C model aeroplane. RMIT Articles on BEMT and a software for
propeller analysis will be provided. Other articles can be found on
the internet and some of those internet resource addresses are given
below:
Propeller Design and Analysis
The operation of the propeller is analyzed by the use of the
distribution of forces along the radius, combined with theoretical
equations. The data were obtained in the NACA 20-foot wind tunnel on a
4-foot-diameter, two-blade propeller, operating in front of four body
shapes, ranging from a small shaft to support the propeller to
conventional NACA cowling. A method of estimating the axial and the
rotational energy in the wake as a fractional part of the propeller
power is given. A knowledge of the total thrust and torque is
necessary for the estimation.
An Adobe Acrobat (PDF) file of the entire NASA report:
UK: http://naca.central.cranfield.ac.uk/reports/1941/naca-report-712.pdf
US: http://naca.larc.nasa.gov/reports/1941/naca-report-712/

http://www.mh-aerotools.de/airfoils/index.htm
http://www.mh-aerotools.de/airfoils/pylonprops_2.htm
http://www.mh-aerotools.de/company/paper_1/epplerhepperle.htm

http://www.woodenpropeller.com/Basic_Propeller_Design.html
http://www.woodenpropeller.com/Blade_outline.html
http://www.woodenpropeller.com/Sopwith_Pup.html
http://www.woodenpropeller.com/blueprint.jpg

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/propanl.html

http://www.ace.gatech.edu/experiments2/6514/aircraft/fall02/propeller.htm
http://www.fluent.com/about/news/newsletters/03v12i2_fall/a2.htm
http://www.fluent.com/about/news/newsletters/03v12i2_fall/pdfs/nl6.pdf

http://www.eaa.org/benefits/sportaviation/S407-PropDesign_5.xls
http://www.jcpropellerdesign.com/


Topic 2
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title Aerodynamic Analysis of 2-D Wing in Ground Effect using
Thin Airfoil Theory , Panel Method and Lifting Line Theory
Students needed 1 or 2
Abstract It is well known that as an aircraft approaches the surface
of the runway when landing, the coefficient of lift acting on the
aircraft increases considerably and the drag coefficient decreases
significantly. This effect is known as the wing in ground effect. The
considerably higher lift to drag ratio acting on a wing when close to
a surface means that an aircraft that flies close to the ground would
enjoy greater aerodynamic efficiency or lift to drag ratio, compared
to the one that flies very high up in the sky. This is the basic
principle behind the great interest in developing a winged boat, which
is referred to as a wig craft for transportation purposes. The wig
craft is much faster and more efficient than transport by a ship, and
cheaper to operate than an aircraft while capable of flying at half
the speed of an aircraft. An Australian company has received an order
to build such a wig craft (see the following web site)
http://www.australianhovercraft.com/
In this project the student is required to do an aerodynamic analysis
of the lift acting on a2-D wing as the distance between the wing and
the ground or surface is reduced to less than the chord of the wing.
Obviously in actual fact the wing of a wig craft is a 3-D shape and
should be analysed as such. However, the problem becomes too difficult
for an undergraduate thesis. It is with that constraint in mind that
the problem is simplified to a 2-D problem. The presence of the ground
is simulated by using the mirror image technique. The student(s) will
be required to write computer programs and will be guided in
developing the necessary theoretical backgrounds.
Some information on wig crafts can be obtained from the following web
site http://www.se-technology.com/wig/index.php


Topic 3
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title Application of Conformal Mapping in the Analysis of Aerofoils
Students needed 1
Abstract By applying the incompressible and inviscid flow assumptions,
the very complicated Navier Stokes equations can be simplified to
become the Laplace Equation. This is a linear second order partial
differential equation that can be solved quite easily using the theory
of complex variables. The solution for a fluid flow around a circle
can be obtained almost immediately, and then by using the concepts of
conformal mapping the solution for the flow around a circle can be
obtained. The simplest type of conformal mapping is the Joukowski
transformation, which can be generalized by using the Karman-Trefftz
transformation. A more difficult problem is to specify the shape of
the aerofoil and then we have to evaluate the transformation function.
A method to do this is by means of the Laurent Series transformation.
In this project the student is required to develop computer programs
based on Joukowski and Karman-Trefftz transformations to analyse the
aerodynamic properties of Joukovski and Karman-Trefftz aerofoils. The
results of the analysis are then validated by comparison with the
analysis results using XFOIL, FLUENT or other well proven softwares.
Guidance will be provided in the development of the theoretical
foundation of the softwares to be developed.

Topic 4
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title Numerical solution of the Falkner Skan Boundary Layer Equation
Students needed 1
Abstract The Falkner Skan Equation is the governing equation for the
laminar boundary layer flow over a wedge and is given as follows
where is a constant
The boundary conditions are

The student is required to develop a computer software based on MATLAB
to solve the above equation using a suitable numerical method


Topic 5
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title Solution of the Blasisus boundary layer equation using
several numerical methods
Students needed 1
Abstract The Blasius equation is the governing equation for the
laminar boundary layer flow over a flat plate. It may also be
considered as a special case for the Falkner Skan where the wedge
angle is zero or when the value of the constant in the Falkner Skan
equation is zero.
In this project the student is required to compare a number of
numerical methods that are suitable for solving the following Blasius
equation.

The boundary conditions are



Topic 6
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title Solution of the boundary layer flow over the surface of an
arbitrary aerofoil using the method of Thwaites and the integral
boundary layer equation
Students needed 1 or 2
Abstract A short and simplified description of the Thwaites method can
be read on the following web site. Further information can be obtained
from most textbooks on Fluid Mechanics
http://www.aeronautics.hut.fi/edu/kurssit/130/Luento_04.pdf
The very complicated partial differential equations governing the
boundary layer flow along a surface with arbitrary smoothly varying
pressure distribution can be simplified by taking their integrals.
This converts the partial differential equations into a single
ordinary differential equation (ODE) that is much easier to solve.
However, the ODE contains 2 unknown parameters and thus can't be
solved unless 2 extra equations can be derived. These 2 equations are
empirical in nature and Thwaites method involves certain assumptions
about those 2 extra empirical equations.
The student is required to develop a software for solving the integral
momentum equation based on Thwaites method. The software must then be
combined with the panel method developed by other students (and will
be made available) so that we will have an analysis software for a low
speed viscous arbitrary airfoil. The inviscid solution obtained using
the panel method or conformal mapping can then be corrected for
viscous effect using the integral momentum solution.


Topic 7
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title Application of Milne-Thompson Circle Theorem to
investigate the flow around 2 or more cylinders
Students needed 1
Abstract In a heat exchanger there is a large number of parallel
cylinders. Similarly the risers for an oil rig platform may be
modelled as a number of parallel cylinders. The solution for the
problem of flow around circular cylinders can be obtained by means of
the Milne-Thompson circle theorem in the theory of complex variable,
as follows:
Let there be irrotational 2-D flow of incompressible inviscid fluid in
the z-plane. Let there be no rigid boundaries, and let the complex
potential of the flow be f(z), where the singularities of f(z) are all
at a distance greater than a from the origin. If a circular cylinder
typified by its cross section the circle C, , be introduced into the
field of flow, the complex potential becomes .
A uniform flow in the x-y plane flowing horizontally from left to
right is represented by its complex potential as , where the complex
variable z is defined as z = x +i y. The complex potential function is
composed by its 2 components, namely the potential function, (x,y)
and the stream function , as follows . Thus the stream function for
the uniform flow is simply and the streamlines are simply the
horizontal lines y = constant for different values of the constant.
If now a circle of radius a is inserted into the flow, the Milne
Tompson circle theorem gives us the expression for the complex
potential function for the flow around a circle in a uniform
horizontal flow as follows:
Therefore and
The stream function for the flow is thus given by the expression or
. Note that if the constant has a vale of zero then we have , which is
the equation for the circle C and thus C is a streamline. Other
streamlines can be obtained by varying the value of the constant .
If another circle is now inserted into the flow, the equation for the
potential function for the flow around 2 circles can be found.
However, the solution is quite complicated and must be done
numerically and involves an iterative method.
The student is expected to write a computer program for solving the
problem of flow around at least 2 circles using the above theorem.

Topic 8
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title Application of Conformal mapping for the generation of
structured computational mesh around an aerofoil shape.
Students needed 1 or more
Abstract Softwares based on the Euler or Navier Stokes equations
require computational mesh to be generated around the shape of the
aerofoil whose properties are to be computed. All CFD flow solvers are
supplied with a computational mesh generation software such that the
user doesn't have to worry about having to prepare the needed mesh
from first principle, which is a very difficult and tedious task.
However, if the user has no idea whatsoever about the process of
generating the mesh, then it is likely that the mesh generation
software is not applied properly and this will lead to computational
errors.
In this project the student is required to develop a computer program
for generating a structured orthogonal mesh around any given aerofoil
shape. Initially the orthogonal computing mesh is prepared around a
circle, and then the circle is transformed into the given aerofoil
shape. The mesh around the circle is then also transformed using the
same transformation rule of conformal mapping to give an orthogonal
mesh around the aerofoil. Basically there are 3 types of mesh, namely
O, H and C types and all 3 need to be investigated.
The transformation to be applied is limited to theKarman-Trefftz or
Joukovski transformation.

Topic 9
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title Aerofoil analysis using first and second order Vortex
Panel Methods with Neumann Boundary conditions
Students needed 1 or 2
Abstract The aerodynamic properties of an aerofoil can be analysed
using the vortex panel method. A thesis based on vortex panel method
with Dirichlet boundary condition has been done by 2 students of RMIT
in the past. This is a similar topic but the boundary condition is
changed to the Neumann boundary condition.
The student is required to develop a computer program that can be used
to analyse the aerodynamic properties of a single aerofoil at various
angle of attacks.

Topic 10
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title High lift devices analysis using Vortex Panel Methods with
Neumann Boundary conditions
Students needed 1 or 2
Abstract This is similar to topic number 54, but it involves an
aerofoil with 2 or more components to be analysed. On take off, an
aircraft requires a much higher value of lift coefficient compared
to when it is cruising. This can be achieved by extending the flap at
the trailing edge of the wing, which of course consists of at least 2
components, namely the main wing plus the flap. On a modern aircraft
the flap is usually quite complex and may consist of 2 or more
distinct parts.
The student is required to develop a computer program, which is a
further development of topic 54.

Topic 11
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title High lift devices analysis using Vortex Panel Methods with
Dirichlet Boundary conditions
Students needed 1 or 2
Abstract This is similar to topic 55, except that the boundary
condition to be applied is the Dirichlet boundary condition rather
than the Neuman BC.

Topic 12
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title The aerodynamic implications of a morphing wing
Students needed 1 or more
Abstract With the development of smart materials such as SMP(shape
memory polymers) and SMA (shape memory alloys) etc it is now almost
possible to develop an aircraft or UAV that can change its shape in
flight, depending on the aerodynamic performance required at that
stage of flight.
In this thesis the student is required to collect information on smart
materials and wing morphing in general, and then offer some analysis
on how the new technologies can be applied in the design of a UAV or
an aircraft that has superior aerodynamic performance than existing
aircrafts. Some computation of aerofoil properties will be required in
this project, using existing softwares such as XFOIL, JAVAFOIL or
FLUENT etc. A lot of original thinking is required in this project,
which should be much more than just a literature review on the topic.

Topic 13
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title The aerodynamic implications of the requirement for a
stealthy aircraft
Students needed 1 or more
Abstract Future or generation 5 fighter aircraft such as the F22
Raptor or F35 JSF is distinguished from previous generation fighters
by the requirement, among other things, that the aircraft must be
stealthy. This means that the outer geometry of the aircraft must be
composed of "discontinuous" surfaces intersecting at a small angle
with each other, such that radar or other electromagnetic waves
incident on any surface will not be reflected back to the waves
emitter and detector. Fuel tanks and armament stores must also be
located inside the outer surface of the aircraft because external
pylons and weapons etc are very good radar reflectors. These
requirements obviously must have quite an impact on the aerodynamics
of the aircraft, which traditionally has a nice smooth curving
aerodynamic shape. On the other hand the performance of the fighter
must be at least equal to, if not better than, the previous generation
aircrafts.
The student is required to investigate how to determine the outer
shape of the generation 5 fighters such that the requirements of being
stealthty but at the same time having a good aerodynamic performance,
can be achieved satisfactorily.

Topic 14
Supervisor AProf. Hadi Winarto
Topic Title Pitching or Longitudinal Stability of a BWB aircraft
Students needed 1 or more
Abstract Recently Boeing released the following statement:
HAMPTON, Va., May 04, 2006 -- In cooperation with NASA and the U.S.
Air Force Research Laboratory, the Phantom Works organization of
Boeing [NYSE: BA] is taking another step toward exploring and
validating the structural, aerodynamic and operational advantages of a
futuristic aircraft design called the blended wing body, or BWB.
Furthermore it is claimed by Boeing and NASA that the BWB concept can
be up to 30percent more fuel efficient than a comparable conventional
wing and tube concept aircraft. However, due to the fact that BWB
aircraft doesn't have a tail, it does have a problem with its
longitudinal stability.
In this project the student is required to do a thorough literature
review on the topic of Blended Wing Body aircraft. Furthermore the
student should provide an insightful analysis on the performance
and/or the longitudinal stability of the BWB aircraft. The student
should try to answer the question of whether the BWB concept is really
viable and that it is realistic (or otherwise) for Boeing to suggest
that BWB aircraft is the new shape of the 21st century, and that a BWB
aircraft with 800 passengers is really the competitive answer to
Airbus A380 super jumbo. Further information on BWB aircraft can be
obtained from the internet or other sources. Some of the internet
resources are given below
http://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/FS-2003-11-81-LaRC.html
http://oea.larc.nasa.gov/PAIS/pdf/FS-1997-07-24-LaRC.pdf
http://www.nasa.gov/vision/earth/improvingflight/blended_wing.html
http://www.af.mil/news/story.asp?id=123021728
http://www.boeing.com/news/releases/2006/q2/060504b_nr.html
http://www.boeing.com/phantom/news/2006/q2/060504b_nr.html
http://www.twitt.org/bldwing.htm
http://www.promotex.ca/articles/cawthon/2006/2006-05-15_article.html
http://www.afrl.af.mil/articles/061906_BWBConcept.asp
http://www.newscientisttech.com/article/dn8310.html

PhD thesis with the topic of: FLYING AND HANDLING QUALITIES OF A
FLY-BY-WIRE BLENDED-WING-BODY CIVIL TRANSPORT AIRCRAFT
http://www.xs4all.nl/~miezor/BWBPage.htm

Topic 18
Supervisor AProf Hadi Winarto and Dr Javid Bayandor
Topic Title Aerodynamic Modelling of Flapping Wings
Students needed More than 1
Abstract Nature's solution for flight is flapping wings. Man made
machines can fly faster and higher using fixed (aircraft) and rotary
(helicopter) wings.
However, for small scale machines it is believed that flapping wings
are better solutions than fixed or rotary wings. In this project the
student will investigate the kinematics of insect or bird's flapping
wings and how lift is generated. A more detailed investigation should
then be conducted to numerically study 2-D equivalence of a flapping
wing namely pitching or oscillating airfoils. Another aspect of a
flapping wing that should be studied in 2-D simulation is heaving
airfoils. A more complete 2-D simulation of a flapping wing should
then involve both heaving and pitching motions. These are unsteady
aerodynamics, which are quite distinct from the steady aerodynamics of
a translating fixed wing or a rotating wing.

Topic 19
Supervisor AProf Hadi Winarto
Topic Title Numerical Solution of Taylor-MacColl Conical Supersonic Flow
Students needed 1
Abstract Compressible aerodynamics is very distinct from
incompressible aerodynamics in that the fluid density is a variable.
In compressible aerodynamics a flow discontinuity called shock wave
may exist, across which flow properties change very abruptly. In this
numerical study the student is required to create a computer program
to solve first the simpler 2-D oblique shock wave problem, and then
the similar but more difficult problem of a supersonic flow about an
axisymmetric cone. The governing equation for this flow is the
Taylor-MacColl differential equation, which can only be solved
numerically.
The student should develop a computer program that can solve both the
2-D oblique shock wave and the conical flow problems.

Topic 20
Supervisor AProf Hadi Winarto
Topic Title Design and Analysis of Supersonic Nozzle Using the Method
of Characteristics
Students needed 1
Abstract In a subsonic wind tunnel the test section flow velocity can
be varied continuously by varying the ratio of the pressure within the
settling chamber and the pressure at the test section. This is not
true for a supersonic wind tunnel, where the test section flow speed
or Mach number is determined by the area ratio of the test section to
the nozzle throat, provided that the pressure ratio is sufficiently
large. Furthermore, the shape of the nozzle is critical in determining
whether a shock wave is formed within the nozzle or not. To get a good
flow quality within the test section or nozzle exit, the flow must be
isentropic without any discontinuity anywhere within the tunnel, thus
the nozzle should be designed to be shock free. The method of
characteristics (MOC) is quite easy to understand and the student
shoud develop a computer program basedon MOC to design the shape of a
supersonic nozzle for any desired Mach number at the test section.

Topic 21
Supervisor AProf Hadi Winarto
Topic Title Aerodynamic Study of the BWB Configuration for the Next
Generation of Supersonic Transport Aircraft
Students needed More than 1
Abstract Last June the French and Japanese Aerospace Industry
Organisations signed an agreement to jointly develop a supersonic
transport aircraft (SST) to replace the retired Concorde. It is likely
that the next generation SST would be a BWB (Blended Wing Body)
configuration, which can carry 300+ passengers and cruising at a Mach
number of greater than 1.8. In this project, the student(s) should
carry out a thorough literature survey of works that have been carried
out regarding the Supersonic BWB. In particular the student should
make personal contribution in the form of some detailed analysis of
the aerodynamic, performance and the stability and control of a BWB
aircraft, as compared to the more traditional aircraft configuration.

salam

HW



--- In stt-adisutjipto@yahoogroups.com, agus supriono
wrote:
>
> Ass.Wr.Wb.
> Salam pak Ardi, Gimana keadaan dan kabar pak ardi sehat-sehat
ajakan, pak saya mau tanya anak STTA yang dibimbing pak hadinanto
siapa, pak ardi punya tentang hasil-hasil penelitian-penelitian beliau
tentang apa saja pak, pak ardi punya softcopy untuk Matlab dan
petunjuk-petunjuknya.Terima kasih Pak sebelumnya.
> Wass.Wr.Wb.
>

http://groups.yahoo.com/group/stt-adisutjipto/message/502

Wing Grid

Rio,

Pertama-tama kita harus tanya dulu mengapa tip vortex
atau vortex diujung sayap itu terbentuk. Cara kerja
sayap adalah dengan mempercepat laju partikel udara
dibagian atas sayap dan sedikit memperlambat partkel
fluida dibagian bawah sayap. Dari persamaan Bernoulli,
diketahui bahwa tekanan total, yaitu jumlah tekanan
statik dan tekanan dinamik, itu bernilai tetap.
Tekanan dinamik adalah setengah densitas dikalikan
kecepatan kwadrat. Jadi kalau kecepatan meningkat maka
tekanan menurun, dan sebaliknya tekanan akan meningkat
kalau kecepatan berkurang. Oleh karena itu tekanan
dibagian bawah sayap menjadi lebih besar daripada
tekanan dibagian atas sayap, dan dengan demikian
terciptalah gaya angkat pada sayap.
Tetapi perhatikan bahwa diujung sayap, partikel udara
dibagian bawah sayap bertekanan lebih tinggi daripada
pada bagian atas sayap. Perbedaan tekanan ini memaksa
partikel udara bergerak dari bawah sayap kebagian
atasnya. Tentu saja ini hanya terjadi diujung sayap.
Dibagian lain sayap jelas bahwa udara tidak bisa
menembus kulit sayap.
Jadi dibagian bawah sayap akan ada pergerakan udara
dari bagian akar sayap (dimana sayap menempel ke
fuselage) kearah ujung sayap. Dibagian atas sayap ada
arus udara arah kebalikannya, yaitu dari ujung sayap
kearah akar sayap.
Pergerakan udara sepanjang arah sayap ini disebut
cross flow yang hampir arah tegak lurus dengan arah
utama pergerakan udara (kebalikan arah gerak pesawat).
Interaksi kedua arah pergerakan itulah yg memelintir
gerakan udara sehingga berputar seperti dalam vortex
(seperti angin puting beliung atau tornado). Vortex
tersebut kemudian tersapu kebelakang tepi buritan
sayap (trailing edge), berupa lembaran vortex
sepanjang bentangan sayap dan mengarah kebelakang
sesuai arah aliran utama udara. Nah, lembaran vortex
itu tak stabil dan kemudian bergulung teraduk menjadi
satu vortex yg kuat, dan se olah2 memancar dari ujung
sayap.
Vortex ujung sayap itu kemudian menginbas arah aliran
utama udara kearah bawah, dan dengan demikian sudut
serang yang dilihat oleh udara saat menyapu sayap
menjadi berkurang dibandingkan dengan seandainya
vortex itu tak ada. Karena itulah maka arah gaya
angkat yg tegak lurus pada arah "angin" tidak lagi
vertikal, tetapi sedikit doyong. Karena arah gaya itu
doyong maka bisa dipecah menjadi 2 bagian yaitu yg
tegak lurus arah gerak pesawat (yaitu lift atau gaya
angkat pada pesawat) dan yg kebalikan arah gerak
pesawat(atau drag= gaya hambat). Karena gaya hambat
ini muncul akibat imbasan arah gerak udara kebawah
oleh vortex, maka gaya hambat ini disebut induced drag
atau gaya hambat terimbas, yg berbanding lurus dengan
kwadrat koefisien gaya angkat sayap pesawat.

Nah, wing tip, termasuk wing grid dan jenis2 lainnya,
berfungsi sebagai penghalang pergerakan udara dari
bagian bawah sayap ke bagian atas sayap pada bagian
ujung sayap. Dengan demikian wing tip mengurangi
kekuatan vortex ujung sayap yg terbentuk, dan dengan
demikian juga mengurangi sudut imbas oleh vortex, dan
dengan sendirinya gaya hambat terimbas juga berkurang.

Jadi pada dasarnya wing grid berfungsi dengan
mengurangi kekuatan vortex yg terbentuk diujung sayap.
Pola aliran diujung sayap dirusak sedemikian rupa
sehingga udara tidak bebas bergerak dari bagian bawah
sayap ke abgian atas sayap. Wing grid meniru apa yg
terjadi pada sayap seekor rajawali atau elang saat mau
mendarat alias menclok ke ranting pohon. Bulu2 diujung
sayap itu "membuka" sehingga ada ruas terbuka antara
bulu2 sayap, dan inilah yang membuat aliran "cross
flow" sepanjang sayap menjadi lebih lemah dan dengan
demikian gaya hambat terimbas menjadi berkurang.

Untuk lebih lengkapnya silahkan baca artikel dialamat
berikut
http://www.winggrid.ch/ICAS96.pdf

salam
HW


--- Rio Lobo <rio0485@yahoo.com> wrote:

> Pak, saya mau tanya bagaimana secara teoritis bahwa
> wing grid (penelitian La Roche) itu dapat mengurangi
> vortex pada sayap?
> Terima kasih
>
> Salam
> rio, (aero.eng, stta)

http://groups.yahoo.com/group/stt-adisutjipto/message/443

http://groups.yahoo.com/group/stt-adisutjipto/message/444

WIGcraft

Kalau anda tertarik utk mendalami masalah perancangan WIGcraft dan sebagian dari software2 yang dibutuhkan dalam tugas perancangan tersebut, silahkan baca dokumen2 yg tersimpan diarsip milis AerospaceIndonesia_1. Tentu saja anda perlu menjadi anggota milis tsb sebelumnya. Cara utk mendownload artikel yg dibutuhkan adalah dengan ngeklik ikon dibawah setelah jadi anggota milis AerospaceIndonesia_1.

Thesis tentang Lifting Line Theory dan Wing in Ground Effect oleh Sridhar Ravi

http://f1.grp.yahoofs.com/v1/APADSMhIuEXzsjl699jLUI_cklFPdScrVnkLJgmkQM--sGwzBemEMD_QZpx0zBQw8NKJI7tsXKIFxoQ39WGbYQ/Theses%20RMIT/Thesis%20Document.pdf

Thesis tentang metoda panel kondisi batas Neumann utk analisis aerofoil oleh Zayd Louli

http://f1.grp.yahoofs.com/v1/APADSIoIiWXzsjl6wrsp6GP_gdcrsqaDR3wrR3-egiVVywT_OWuIAiA72XsT2T0fMGQ0rP65MWvY7iradSLiyg/Theses%20RMIT/thesis.pdf

Lihat juga http://tech.groups.yahoo.com/group/AerospaceIndonesia_1/files/Theses%20RMIT/

Kemudian klik file paling bawah yang terpajang yaitu Zipsin Andrew WIG.zip

Juga Kovacs Fabian WIG.zip

Thesis tentang metoda panel kondisi batas Dirichlet utk analisis aerofoil oleh Daryl Keasbury

Daryl Keasbury.zip

Kemudian klik http://tech.groups.yahoo.com/group/AerospaceIndonesia_1/files/Hadi%20Winarto%20Folder/

Lalu pilih file2 berikut LLT Notes 2005.pdf

LLT Tutorial Examples.pdf

Thin Aerofoil Theory Lecture Notes.pdf

TAT Lecture Notes Appendices.pdf

Numerical Lifting Line Theory.pdf

salam

Hadi Winarto

Inertial Navigation System

IRS adalah singkatan dari Inertial Reference System, yang merupakan salah satu contoh atau nama lain dari Inertial Navigation System.

Kuncinya adalah pada perkataan inertial, artinya berbasis inersia yaitu keengganan berubah kondisi, misalnya semakin besar inersia (mass) sebuah benda semakin kecil percepatan yang berlaku padanya bila diberi sebuah gaya dengan besaran tertentu.

Untuk tujuan navigasi, inrsia yang dimaksud adalah keengganan sebuah giroskop (gyroscope) atau sebuah massa yg berputar sekitar sebuah sumbu, untuk mengubah arah subunya. Misalnya sepeda yang bergerak (rodanya berputar) tidak mudah jatuh karena sumbu putar roda enggan diubah. Jadi utk benda seperti pesawat terbang yang bergerak diruang 3 D dengan mencatat semua perubahan arah sumbu giroskop maka semua percepatan yang terjadi pada pesawat dapat dicatat, karena perubahan arah hanya bisa terjadi bila ada gaya yang beraksi padanya dan ini akan direkam oleh perubahan arah sumbu giroskop. Kemudian karena kecepatan adalah integral dari percepatan, dan jarak tempuh (serta arahnya bila semua komponen gaya diketahui) adalah integral dari kecepatan maka sejarah pergerakan pesawat diruang 3 D bisa dihitung dengan akurat. Karena pada awal penerbangan lokasi pesawat diketahui maka pada setiap saat lokasi pesawat juga bisa dihitung dan diketahui.

IRS yang rusak sangat sulit direparasi, walaupun dibengkel didarat karena ada giroskop yg berbutar diruang vakuum. Mencoba mereparasi IRS dalam pesawat jelas mustahil, karena pilot bukan mekanik dan tidak punya peralatan yg dibutuhkan serta sibuk ngurusin kendali pesawat.

Dibawah ini disampaikan artikel tentang IRS dari wikipedia

salam

Hadi Winarto

http://groups.yahoo.com/group/stt-adisutjipto/message/417

http://en.wikipedia.org/wiki/Inertial_navigation_system