Analisis Perkiraan Umur Struktur Center Wing Box pada Pesawat Hercules C-130H Akibat Beban Lelah

Abstract

Failure of aircraft structural components has fatal consequences, namely the plane crash and will cause loss of life. There are many types of failures in aircraft structures, one of which is fatigue failure, which is often the leading cause of aircraft structural failures. Therefore, this study will determine the age of the center wing box (CWB) structure on the Hercules C-130H aircraft for the case of multiple-site damage crack propagation in the lower skin when experiencing fatigue loads. This research will be divided into four stages of analysis. The first stage is to determine the aerodynamic load received by the wing. Then followed by the second stage is to determine the stress distribution on the CWB structure using finite element analysis. Next, the third stage, namely making a stress spectrum based on the aircraft's flight history and analyzing crack propagation in the fourth stage. The analysis found that the maximum age of the CWB structure was 27,065 flight times or 50,070 flight hours. The age of the structure as a result of this analysis is of higher value than the statement by the aircraft manufacturing company, which is 40,000 flight hours.

Kegagalan komponen struktur pesawat terbang memiliki konsekuensi yang sangat fatal, yakni kecelakaan pesawat tersebut dan akan menyebabkan hilangnya nyawa. Banyak jenis kegagalan pada struktur pesawat yang mempengaruhi keselamatan transportasi udara, salah satunya adalah kegagalan lelah (fatigue), yang seringkali merupakan penyebab utama terjadinya kegagalan struktur pesawat. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan dilakukan penentuan umur dari struktur center wing box (CWB) pada pesawat Hercules C-130H untuk kasus perambatan retak jenis multiple-site damage di skin bawah ketika mengalami beban lelah. Penelitian ini akan terbagi menjadi empat tahap analisis. Tahap pertama adalah menentukan beban aerodinamik yang diterima sayap, kemudian tahap kedua menentukan distribusi tegangan pada struktur CWB menggunakan analisis elemen hingga. Dilanjutkan dengan tahap ketiga yaitu membuat stress spectrum berdasarkan riwayat penerbangan pesawat, dan yang terakhir pada tahap keempat adalah melakukan analisis perambatan retak. Setelah melakukan analisis didapatkan bahwa umur maksimal struktur CWB adalah 27.065 kali terbang atau 50.070 jam terbang. Umur struktur hasil analisis ini bernilai lebih besar jika dibandingkan dengan pernyataan perusahaan manufaktur pesawat terbang tersebut yaitu sebesar 40.000 jam terbang.