ANALISIS BEBAN AERODINAMIKA PADA FLAPPING WINGS MENGGUNAKAN UNSTEADY VORTEX-LATTICE METHODS

Abstract

Sayap berkepak pada burung dan serangga menginspirasi penelitian dan pengembangan teknologi di bidang penerbangan seperti aerodinamika dan aeroelastisitas. Sayap berkepak menunjukkan kinerja superior pada bilangan Reynolds rendah, menghasilkan daya angkat dan dorong yang cukup untuk manuver cepat. Inspirasi ini diterapkan dalam pengembangan Micro Aerial Vehicle (MAV) yang berguna untuk sipil dan militer. Analisis beban aerodinamika pada sayap mengepak dilakukan dengan Unsteady Vortex-Lattice Methods (UVLM). UVLM dapat dimodelkan dan dikomputasikan dengan Python untuk menganalisis pola aliran tidak stabil. Vorteks dari interaksi fluida dengan benda padat memiliki vortex strength yang dapat menunjukkan beban aerodinamika pada sayap dengan teorema Kutta-Joukowski. Vortex strength yang kuat mengindikasikan kecepatan aliran udara tinggi yang menyebabkan perbedaan tekanan. Simulasi menggunakan Pterasoftware memodelkan berbagai aspek aerodinamis dan unsteady ring vortex lattice method. Penelitian ini mensimulasikan flapping wings dengan fase upstroke dan downstroke pada variasi parameter angle of attack. Pada fase downstroke, vortex strength meningkat, sementara pada upstroke menurun. Angle of attack memengaruhi nilai vortex strength dimana geometri yang mendefleksikan aliran udara lebih baik dapat meningkatkan vortex strength yang menghasilkan lift force besar yang juga memengaruhi nilai pitching moment dan induced drag.