PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK ELEKTRO JAKARTA

SEKOLAH TINGGI TEKNIK-PLN

IMPLEMENTASI SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK PESAWAT

TERBANG BOEING 737 NEXT GENERATION

SKRIPSI

DISUSUN OLEH :

MUAMMAR IRFAN AFLAH

201511243

PROGRAM STUDI SARJANA

TEKNIK ELEKTRO

JAKARTA, 2020

LEMBAR PENGESAHAN

Skripsi dengan Judul

IMPLEMENTASI SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK PESAWAT TERBANG

BOEING 737 NEXT GENERATION

Disusun Oleh:

MUAMMAR IRFAN AFLAH

2015-11-243

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

Program Studi Sarjana Teknik Elektro Konsentrasi Tenaga Listrik

SEKOLAH TINGGI TEKNIK-PLN

Jakarta, 31 Januari 2020

ii

LEMBAR PENGESAHAN TIM PENGUJI

Nama : Muammar Irfan Aflah

NIM : 201511243

Jurusan : S1 Teknik Elektro

Judul : Implementasi Sistem Pembangkit Listri Pesawat

Terbang Boeing 737 Next Generation

Skripsi pada Program Sarjana Strata 1, Program Studi Teknik Elektro Sekolah

Tinggi Teknik-PLN pada tanggal 28 Februari 2020.

iii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI


NIM : 2015-11-243

Jurusan : S1 Teknik Elektro

Judul Skripsi : Implementasi Sistem Pembangkit Listri Pesawat


Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya

yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar Sarjana baik di lingkungan STT-

PLN maupun disuatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga

tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh

orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan

dalam daftar pustaka. Pernyataan ini dibuat dengan penuh kesadaran dan rasa

tanggung jawab serta bersedia memikul segala resiko jika ternyata pernyataan

ini tidak benar.

iv

UCAPAN TERIMAKASIH

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkah & rahmat-

Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Dengan ini saya

menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar–besarnya

kepada yang terhormat:

Dr. Ir. Uno Bintang Sudibyo, DEA. Selaku Pembimbing I Skripsi

Albert Gifson Hutajulu, S.T., M.T. Selaku Pembimbing II Skripsi

Yang telah memberikan petunjuk, saran-saran serta bimbingannya sehingga

Skripsi ini dapat diselesaikan.

Terima kasih yang sama, saya sampaikan kepada :

1. Kedua Orang tua, yang telah memberikan dukungan, semangat dan doanya

2. Pegawai PT GMF Aero Asia di unit TCE-1, Bapak Gunawan Muhammad,

Bapak Yayang Heryana S, dan Bapak Dzikri Padlilah yang memberikan ilmu

dan wawasan mengenai Integrated Drive Generator (IDG) serta hal-hal yang

berkaitan.

3. Dewa Sandi selaku alumni sekolah penerbangan dilombok teman sebaya

yang memberikan ilmu penerbangannya.

4. Teman-teman saya yang selalu menyemangati dan membantu saya dalam

pembuatan skripsi ini

Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi

semua pihak, khususnya bagi perusahaan dan mahasiswa Teknik Elektro.

v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademika Sekolah Tinggi Teknik – PLN, saya yang bertanda

tangan di bawah ini :


NIM : 2015-11-243

Program Studi : S1

Jurusan : Teknik Elektro

Jenis karya : Skripsi

Demi Pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Sekolah Tinggi Teknik-PLN Hak Bebas Royaliti Non ekslusif (Non-exclusive

Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

Implementasi Sistem Pembangkit Listrik Pesawat


Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalty Non

Eksklusif ini Sekolah Tinggi Teknik-PLN berhak menyimpan, mengalih

media/formatakan, mengelola dalam bentuk perangkat data (database),

merawat, dan mempublikasikan Tugas Akhir saya selama tetap mencantumkan

nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

vi

IMPLEMENTASI SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK PESAWAT

TERBANG BOEING 737 NEXT GENERATION

Muammar Irfan Aflah, 2015-11-243

Dibawah bimbingan Dr. Ir. Uno Bintang Sudibyo, DEA dan

Albert Gifson Hutajulu, S.T., M.T.

ABSTRAK

Pesawat terbang Boeing 737 Next Generation (NG) merupakan pesawat jenis

komersial generasi terbaru yang sebelumnya 737 Classic. Terutama bagi negara

Indonesia yang terdiri berbagai pulau, Boeing 737 ini banyak digunakan karena

selain harga yang murah, pesawat terbang 737 dapat menampung banyak

penumpang, dan jarak tempuh yang dicapainya juga sangat jauh. Pada era

moderen saat ini Boeing 737 NG terus dikembangkan begitu juga dengan

pembangkit listriknya. Pembangkit utama Boeing 737 NG adalah Integrated Drive

Generator (IDG) dengan generator arus bolak-balik (AC) yang terintegrasikan

dengan Constant Speed Drive (CSD), sedangkan pembangkit cadangan adalah

Auxiliary Power Unit (APU) dan baterai. Pada beban puncak terjadi pada saat

pesawat berada di fase penerbangan cruise dengan daya 98,558 kW dan pada

fase penerbangan take-off, cruise dan landing sering terjadi gangguan pada IDG.

Ketika IDG 1 mengalami kerusakan beban berada IDG 1 sebesar 48,737 kW dan

IDG 2 sebesar 41,971 kW akan ditampung dengan IDG 2 dan APU. Hilangnya

IDG 1 tidak akan berpengaruh terhadap penerbangan dan tanpa pengurangan

beban.

Kata Kunci : Pesawat Boeing 737 Next Generation (NG), Integrated Drive

Generator (IDG), Constant Speed Drive (CSD), Auxiliary Power Unit (APU)

vii

IMPLEMENTATION OF BOEING 737 NEXT GENERATION

AIRCRAFT POWER PLANT SYSTEM

Muammar Irfan Aflah, 2015-11-243

Under the Guidance of Dr. Ir. Uno Bintang Sudibyo, DEA and

Albert Gifson Hutajulu, S.T., M.T.

ABSTRACT

The Boeing 737 Next Generation (NG) is the latest generation of commercial

aircraft that was previously the 737 Classic. Especially for the country of

Indonesia which consists of various islands, the Boeing 737 is widely used

because in addition to the low price, the 737 aircraft can accommodate many

passengers, and the distance traveled is also very far. In the current modern era

the Boeing 737 NG continues to be developed as well as the power plant. The

main generator of the Boeing 737 NG is an Integrated Drive Generator (IDG) with

an alternating current generator (AC) integrated with a Constant Speed Drive

(CSD), while the backup generator is an Auxiliary Power Unit (APU) and a

battery. At the peak load occurs when the aircraft is in the cruise flight phase with

a power of 98.558 kW and in the flight phase of take-off, cruise and landing often

interrupt the IDG. When IDG 1 is damaged, IDG 1 is 48.737 kW and IDG 2 is

41.971 kW will be accommodated with IDG 2 and APU. The loss of IDG 1 will not

affect flights and without load reduction.

Keywords: Boeing 737 Next Generation (NG), Integrated Drive Generator

(IDG), Constant Speed Drive (CSD), Auxiliary Power Unit (APU)

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN TIM PENGUJI ............................................................... ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .................................................................... iii

UCAPAN TERIMAKASIH ....................................................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ..................................... v

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................... v

ABSTRAK .............................................................................................................. vi

ABSTRACT ........................................................................................................... vii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xii

DAFTAR TABEL .................................................................................................. xiv

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ............................................................................................ 1

1.2 Permasalahan Penelitian ............................................................................ 2

1.2.1 Identifikasi masalah ...................................................................................... 2

1.2.2 Ruang lingkup masalah ................................................................................ 3

1.2.3 Rumusan masalah ........................................................................................ 3

1.3.1 Tujuan penelitian .......................................................................................... 3

1.3.2 Manfaat penelitian ........................................................................................ 3

1.4 Sistematika Penulisan................................................................................. 3

BAB II LANDASAN TEORI ..................................................................................... 4

2.1 Landasan Teori ........................................................................................... 4

2.1.1 Pesawat boeing 737 ..................................................................................... 4

2.1.1.1 Boeing 737 Classic Series ..................................................................... 7

2.1.1.2 Boeing 737 Next Generation ............................................................... 11

2.1.2 Fase penerbangan pesawat terbang .......................................................... 16

2.1.2.1 Taxi ..................................................................................................... 17

2.1.2.2 Take-off ............................................................................................... 17

ix

2.1.2.3 Climb ................................................................................................... 18

2.1.2.4 Cruise .................................................................................................. 18

2.1.2.5 Descent ............................................................................................... 18

2.1.2.6 Landing ............................................................................................... 18

2.1.3 Sumber Kelistrikan Pada Pesawat .............................................................. 19

2.1.3.1 Integrated Drive Generator .................................................................. 21

2.1.3.2 Auxiliary Power Unit ............................................................................ 21

2.1.3.3 Transformator Rectifier Unit ................................................................. 22

2.1.3.4 Static inverter ...................................................................................... 22

2.1.3.5 Ground Power Unit .............................................................................. 22

2.1.3.6 Baterai ................................................................................................. 23

2.1.4 Sistem daya listrik ....................................................................................... 25

2.1.4.1 Sistem arus bolak-balik ....................................................................... 25

2.1.4.2 Sistem arus searah .............................................................................. 25

2.1.4.3 Sistem cadangan ................................................................................. 26

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................................... 27

3.1. Analisa Kebutuhan .................................................................................... 27

3.1.1. Waktu dan tempat penelitian ...................................................................... 27

3.1.2. Data penelitian ........................................................................................... 27

3.2. Perancangan Penelitian ............................................................................ 27

3.2.1. Metode wawancara .................................................................................... 27

3.2.2. Studi pustaka .............................................................................................. 27

3.2.3. Survei lapangan dan pengambilan data ...................................................... 28

3.2.4. Diagram alir penelitian ................................................................................ 29

3.3 Teknik Analisis .......................................................................................... 30

3.4 Dasar Generator Arus Bolak-Balik ............................................................ 30

3.4.1 Pengertian .................................................................................................. 30

3.4.2 Sistem eksitasi............................................................................................ 30

3.4.3 Pembangkit tegangan ................................................................................. 31

3.4.4 Induksi ........................................................................................................ 35

3.4.4.1 Induktansi diri ...................................................................................... 35

3.4.5 Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan putar pada generator ........... 36

x

BAB IV SUMBER UTAMA KELISTRIKAN PESAWAT TERBANG BOEING 737

NEXT GENERATION ............................................................................................ 42

4.1 Integrated Drive Generator ....................................................................... 42

4.1.1 Konstruksi Integrated Drive Generator (IDG) .............................................. 43

4.1.1.1 Pump and motor assembly (rakitan pompa dan motor)........................ 43

4.1.1.2 Charge pump (pompa pengisian) ........................................................ 44

4.1.1.3 Schavenge pump................................................................................. 44

4.1.1.4 Inversion pump (pompa pembalik) ....................................................... 44

4.1.1.5 Rotating deaerator ............................................................................... 45

4.1.1.6 Governor ............................................................................................. 45

4.1.1.7 Differential ........................................................................................... 45

4.1.1.8 Generator arus bolak-balik .................................................................. 46

4.1.2 Sistim operasi Integreted Drive Generator .................................................. 47

4.2 Beban Listrik Pesawat Terbang Boeing 737-800 ...................................... 51

4.2.1 Kokpit ......................................................................................................... 60

4.1.1 Lampu ........................................................................................................ 63

4.2.2.1 Lampu kompartemen ........................................................................... 63

4.2.2.2 Lampu kompartemen penumpang ....................................................... 64

4.2.2.3 Lampu bagian luar ............................................................................... 66

4.2.3 Galley (dapur) ............................................................................................. 67

4.3 Jenis-Jenis Gangguan Pada IDG ............................................................. 68

4.3.1 Overload ..................................................................................................... 68

4.3.2 Overspeed .................................................................................................. 69

4.3.3 Kegagalan terhadap IDG ............................................................................ 70

4.3.4 Overheat..................................................................................................... 70

4.4 Hilangnya Salah Satu dari Dua Sumber Listrik Utama Terhadap Beban .. 70

4.4.1 Perhitungan beban dalam penerbangan ..................................................... 70

4.4.1.1 Fase loading ........................................................................................ 70

4.4.1.2 Fase engine start ................................................................................. 71

4.4.1.3 Fase taxi .............................................................................................. 71

4.4.1.4 Fase take and climb ............................................................................ 72

4.4.1.5 Fase cruise .......................................................................................... 72

4.4.1.6 Fase hold and land .............................................................................. 73

xi

4.4.2 Perhitungan hilangnya beban pada fase cruise .......................................... 73

BAB V PENUTUP .................................................................................................. 76

Kesimpulan ......................................................................................................... 76

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 77

DAFTAR RIWAYAT HIDUP .................................................................................. 78

Lampiran A .......................................................................................................... A1

Lampiran B .......................................................................................................... B1

xii

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1 Bagian Utama Pesawat Boeing 737 Classic Series …...……………..…5

Gambar 2.2 Pesawat Boeing 737 Next Generation …………………………………....6

Gambar 2.3 Garuda Indonesia Boeing 737 Classic Series …………………………...8

Gambar 2.4 Garuda Indonesia Boeing 737 Next Generation ………………………..12

Gambar 2.5 Wingtip pada Sayap Pesawat ……………………………………………13

Gambar 2.6 Fase Penerbangan Pesawat Terbang …………..……………...……....17

Gambar 2.7 Letak Komponen-Komponen Listrik Pesawat ……………………….....19

Gambar 2.8 Accessory Gearbox dengan IDG ………………………………………...20

Gambar 2.9 Auxiliary Power Unit (APU) ……………………………………………….21

Gambar 2.10 Sistem Kelistrikan pada Starter ………………………………………..22

Gambar 2.11 Generator Control Unit (GCU) ……………………………….……..….25

Gambar 3.1 Diagram alir ………………………………………………………………..29

Gambar 3.2 Generator Arus Bolak-Balik yang Disederhanakan ..………………….32

Gambar 3.3 Garis-Garis Flux …………………………………………………………..32

Gambar 3.4 Kutub utara Rotor Bergerak Melewati Kumparan Stator ………………33

Gambar 3.5 Rotor Diputar 180° ………………………………………………………...33

Gambar 3.6 Kutub Selatan Rotor Bergerak Melewati Kumparan Stator ……………34

Gambar 3.7 Gelombang Sinus Generator …………………………………………….34

Gambar 3.8 Prinsip Gelombang Arus Bolak-Balik pada Generator ………………..37

Gambar 3.9 Hubungan Delta …………………………………………………………...38

Gambar 3.10 Hubungan Bintang ……………………………………………………….39

Gambar 3.11 Segitiga Daya …………………………………………………………….40

Gambar 4.1 Integrated Drive Generator ……………………………………………….42

Gambar 4.2 Konstruksi IDG …………………………………………………………….43

Gambar 4.3 Konstuksi Rakitan Pompa dan Motor ……………………………………44

Gambar 4.4 Bagian-Baggian Differential ……………………………………………...45

xiii

Gambar 4.4 Komponen Generator Arus Bolak-Balik IDG ……………………………46

Gambar 4.5 Skematik IDG ……………………………………………………………...49

Gambar 4.6 Grafik Beban Listrik Arus Searah Sistem TRU 3 – Off ………………..57

Gambar 4.7 Grafik Beban Listrik Arus Searah Sistem TRU1-Off atau TRU2-Off ….57

Gambar 4.8 Grafik Beban Listrik Arus Bolak-Balik Generator 1 Kondisi Normal …..58

Gambar 4.9 Grafik Beban Listrik Arus Bolak-Balik Generator 2 Kondisi Normal …..58

Gambar 4.10 Skema Tenaga Listrik …………………………………………………..59

Gambar 4.11 Kokpit Tampak Depan …………………………………………………..62

Gambar 4.12 Kokpit Tampak Belakang ……………………………………………….62

Gambar 4.13 Letak Peralatan Dapur …………………………………………………..68

Gambar 4.14 Kondisi IDG pada Piston dan Komponen-Komponen Lainnya ……………...69

xiv

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Spesifikasi Pesawat Terbang 737-400 …………………………..…………10

Tabel 2.2 Spesifikasi Pesawat Terbang 737-500 …………...…………….……….…11

Tabel 2.3 Spesifikasi Pesawat Terbang 737-600 …………………………..…………14




Tabel 2.7 Keterangan Sistem Kelistrikan pada Starter ............................................24

Tabel 4.1 Data IDG Boeing 737-800 …………………………………………………...50

Tabel 4.2 Beban Listrik Arus Bolak-Balik Dengan Dua Generator ………………….51

Tabel 4.3 Beban Listrik Arus Searah Kondisi Normal …………....………………….52

Tabel 4.4 Beban Listrik Arus Searah Kondisi Inop ……………………………………53

Tabel 4.5 OPerasi Selama Penerbangan ……………………………………………..53

Tabel 4.6 Operasi Cadangan ……………………..…………………………………….54

Tabel 4.7 Source Rating DC …………………………………………………..………..54

Tabel 4.8 Beban Listrik Arus Bolak-Balik ………………………………………………55

Tabel 4.9 Beban Listrik Arus Searah …………………………………………………..56

Tabel 4.10 Total Daya yang Dipakai dalam Penerbangan …………………………..73

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pesawat terbang saat ini merupakan sarana transportasi udara yang sangat

menunjang mobilitas, terutama untuk mencapai suatu wilayah yang mempunyai

jarak tempuh yang sangat jauh dengan waktu tempuh ralatif cepat ditambah lagi

dengan tingkat keselamatan yang sangat tinggi. Pesawat terbang merupakan

kemajuan teknologi yang sangat luar biasa bagi dunia, sejak manusia mulai

menemukan cara untuk dapat terbang maka kemajuan teknologi dunia semakin

pesat pula, hal ini disebabkan dengan adanya pesawat terbang sehingga

koneksi/ hubungan antar negara-negara di dunia semakin mudah. Sejak

pesawat terbang pertama kali sampai pada era modern seperti sekarang ini

bentuk pesawat maupun ukurannya terus menerus berevolusi mengikuti

perkembangan jamannya. Perkembangan teknologi pesawat terbang tidak

berhenti hanya sebatas itu, teknologi tentang pesawat terbang juga berkembang

kearah sistem kelistrikan.

Sejak pesawat terbang pertama kali sampai pada era modern seperti

sekarang ini bentuk pesawat maupun ukurannya terus menerus berevolusi

mengikuti perkembangan jamannya. Perkembangan teknologi pesawat terbang

tidak berhenti hanya sebatas itu, teknologi tentang pesawat terbang juga

berkembang kearah sistem kelistrikan.

Rekayasa dan pengembangan sistem listrik pesawat terbang telah

berkembang pesat sejak Wright bersaudara berusaha menerbangkan pesawat

terbang pertama mereka. Para peneliti dan pengembangan teknologi telah

banyak menguji berbagai sistem kelistrikan pesawat terbang untuk terbang

dalam waktu sangat lama.

Sistem kelistrikan pesawat terbang terdiri dari banyak komponen-

komponen yang memerlukan perawatan dan keamanannya dijaga dengan ketat.

Kesalahan atau kegagalan sekecil apapun dapat berdampak pada keselamatan

didalam penerbangan pesawat terbang.

2

Generator pada engine pesawat terbang menghasilkan listrik dari putaran

engine sendiri, listrik yang dibutuhkan pesawat sebesar 115 V arus bolak-balik

dengan frequensi 400 Hz yang dihasilkan dari generator, namun karena Rpm

engine yang memutar generator tidak selalu stabil maka dipasanglah sebuah alat

yang bernama Constant Speed Drive (CSD) alat ini berfungsi untuk

mengendalikan putaran generator agar selalu konstan, pada B737 Next

Generation generator dan CSD telah diintergrasikan menjadi Integrated Drive

Generator (IDG) sedangkan pesawat seri sebelumnya B737 Classic generator

dan CSD masih terpisah. Riset yang mengacu pada perkembangan teknologi

kelistrikan pesawat tebang sebagai salah satu bagian penting dalam dunia

penerbangan telah banyak dilakukan. Hasil dari berbagai eksperimen telah

banyak digunakan untuk mendesain sistem kelistrikan yang tepat didalam fungsi

pesawat terbang terutama sistem generator listrik pesawat terbang. Untuk lebih

memahami lebih lanjut tentang sistem generator pesawat terbang khusus untuk

jenis pesawat boeing 737, maka akan dibuat skripsi yang berjudul “implementasi

sistem pembangkit listrik pesawat terbang boeing 737 Next Generation”.

1.2 Permasalahan Penelitian

1.2.1 Identifikasi masalah

Pesawat terbang merupakan sarana transportasi udara yang sangat

penting di Indonesia yang merupakan negara Maritim. Dengan adanya pesawat

terbang koneksi antar pulau-pulau di Indonesia semakin mudah. Mengingat

penggunaan transportasi udara yang semakin meningkat akan mempengaruhi

tingkat kehandalan mesin pada pesawat terutama pada sistem kelistrikan dari

generator dan Auxiliary Power Unit (APU) dengan dibantunya teknologi

Integrated Drive Generator (IDG) yang memasok listrik untuk beban listrik di

pesawat tersebut. Besar turunnya keandalan suatu pembangkit umumnya

disebabkan oleh kurang baiknya pemeliharaan peralatan dan cuacanya yang

kurang baik yang mempengaruhi faktor kapasitas pada unit pembangkit tersebut.

Oleh karena itu perlu diadakannya studi kehandalan di PT. GMF Aero Asia lt.3

Cengkareng Tangerang.

3

1.2.2 Ruang lingkup masalah

Kinerja Integrated Drive Generator (IDG) dan Analisis beban yang dibahas

adalah pada pesawat terbang Boeing 737-800.

1.2.3 Rumusan masalah

Rumusan masalah yang akan dibahas di skripsi ini adalah sejauh

manakah akibat yang terjadi bila salah satu dari dua Integrated Drive Generator

(IDG) tidak berfungsi ?

1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian

1.3.1 Tujuan penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengkaji kinerja IDG pada pesawat terbang Boeing 737-800

2. Menganalisis beban listrik saat terjadi kehilangan salah satu sumber utama

pada pesawat terbang Boeing 737-800

1.3.2 Manfaat penelitian

Penelitian ini diharapkan sebagai bahan acuan PT. Garuda Maintanance

Fasility Aero Asia.

1.4 Sistematika Penulisan

Dalam penulisan skripsi ini, penulis menyusun berdasarkan sistematika

penulisan yang terdiri dari beberapa bab, dimana bab I merupakan pendahuluan

yang berisi tentang latar belakang, permasalahan penelitian, serta sistematika

penulisan. Bab II merupakan landasan teori yang berisikan tentang tinjauan

pustaka, landasan teori serta kerangka pemikiran. Bab III merupakan metode

penelitian yang berisikan metode penelitian yang berisikan tentang analisis

kebutuhan, perancangan penelitian serta teknik analisis. Bab IV merupakan hasil

dan pembahasan yang berisikan tentang umum, data spesifikasi komponen IDG,

konstruksi IDG, menghitung saaat pengalihan beban pesawat terbang Boeing

737-800 ketika salah satu dari dua IDG tidak berfungsi. Dan bab V merupakan

penutup yang berisikan tentang simpulan dan saran yang didapat dari hasil dan

pembahasan pada bab sebelumnya.

4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Landasan Teori

2.1.1 Pesawat boeing 737

Boeing 737 adalah pesawat komersial untuk penerbangan jarak dekat dan

jarak menengah. Pertama kali dibuat pada tahun 1967. Boeing 737 adalah

produk Boeing yang paling laku dengan penjualan sebanyak 7000 buah.

Pada era 60-an, pesawat penumpang berkapasitas rendah dan jarak dekat

didominasi oleh BAC 1-11 dan Douglas DC-9. Boeing ketika itu dapat dikatakan

tertinggal dibanding dengan pesaing-pesaingnya dalam pembuatan pesawat

berjarak dekat. Pada 1964, Boeing memulai program pembuatan 737, tetapi

untuk menghemat waktu Boeing menggunakan rancangan Boeing 707 dan

Boeing 727 dalam pembangunan 737. Hal ini adalah satu kelebihan bagi 737

karena lebar fuselage 737 yang didesain ini mampu memuat enam tempat duduk,

lebih satu dari BAC 1-11 dan Douglas DC-9. (Nur Armina, 2018)

737-100 adalah desain pertama Boeing dan karena bentuknya yang

pendek dan gemuk, Boeing menggelarkannya FLUF (Fat Little Ugly Fella) di

mana pada masa yang sama, industri penerbangan memanggilnya “Baby

Boeing”. Seri -100 dan -200 dapat dibedakan dengan seri-seri yang lain dengan

melihat kedudukan mesinnya yang bercantum dengan sayap pesawat. Manakala

Pratt and Whitney JT8D adalah mesin asal untuk model ini.

Pada awal 1980, 737 mengalami perubahan yang besar, yaitu penggantian

mesin 737 dari JT8D ke CFM International CFM56. Namun, mesin ini terlalu

besar dibandingkan dengan JT8D, sehingga harus dipasang dibawah sayap.

Bagian bawah mesin ini terpaksa diratakan untuk tujuan kelegaan tempat. 737-

300 mulai beroperasi pada tahun 1984.

http://id.wikipedia.org/wiki/Pesawat

http://id.wikipedia.org/wiki/Boeing



http://id.wikipedia.org/wiki/1984

5

Gambar 2.1 Bagian Utama Pesawat Boeing 737 Classic Serie

Pada 1990 pula, kemunculan Airbus A320 yang dilengkapi dengan

teknologi tinggi merupakan satu saingan baru bagi 737. Dan pada

tahun 1993 Boeing memulai pembangunan 737-Next Generation (NG). Program

ini adalah untuk pembinaan seri -600, -700, -800 dan -900.

Dalam pembuatan NG ini, perubahan dilakukan dengan merancang sayap

baru, peralatan elektronik yang baru dan rancangan ulang mesin pesawat. 737

NG dilengkapi dengan teknologi-teknologi dari Boeing 777,

tingkat kokpit berteknologi tinggi, sistem dalaman pesawat yang baru (diambil

dari Boeing 777), dengan penambahan berupa “wingtip” sehingga menjadi sayap

lawi yang mengurangi biaya bahan bakar dan memperbaiki proses “take-off”

pesawat. Pesawat 737 NG boleh dikatakan sebagai sebuah model baru karena

ciri-cirinya yang banyak berbeda dengan seri-seri yang lama.


http://id.wikipedia.org/wiki/Airbus_A320



http://id.wikipedia.org/wiki/Boeing_777

http://id.wikipedia.org/wiki/Kokpit


6

Gambar 2.2 Pesawat Boeing 737 Series Next Generation

Pada tahun 2001, Boeing membuat 737-900 yang mampu terbang lebih

jauh dan menampung penumpang lebih banyak dari 707. Pada varian terbaru,

yaitu Boeing 737-900 ER (Extended Range), kokpitnya telah dilengkapi dengan

HUD (Head Up Display). Peralatan ini biasanya dipakai pada pesawat militer/

pesawat tempur. Fungsinya adalah untuk mempermudah pilot dalam

menentukan kemiringan pesawat baik secara vertikal maupun horizontal.

Pesawat ini menggunakan layar LCD yang terpadu dalam bentuk glass cockpit.

Pesawat ini menggunakan glass cockpit secara menyeluruh. Sistem glass

cockpit ini dipercaya akan menjadi trend bagi pesawat-pesawat baru. Lion

Air merupakan launch customer pesawat ini.

Di Indonesia, Boeing 737 merupakan "standar" armada bagi maskapai-

maskapai di Indonesia. Hampir semua maskapai penerbangan di Indonesia

pernah dan atau masih mengoperasikan 737, baik varian "original" (seri -200)

varian "Classic" (seri -300, -400, dan -500), maupun "Next Generation" (seri -800

dan -900ER).




http://id.wikipedia.org/wiki/Lion_Air


7

Seri-seri 737 dibagi menjadi empat kategori, yaitu:

1. Original: Boeing 737 seri -100 dan -200 (Diproduksi pada tahun 1967

- 1988).

2. Classic: Boeing 737 seri -300, -400, dan -500 (Diproduksi pada tahun

1983 - 2000).

3. Next-Generation (737 NG): 737 seri -600, -700, -800, dan -900

(Diproduksi pada tahun 1997 - sekarang).

4. MAX (atau 737 MAX): 737 seri -7,-8, dan -9 (terbang perdana tahun

2017- sekarang).

2.1.1.1 Boeing 737 Classic Series

2.1.1.1.1 Sejarah

Boeing 737 Classic adalah sebuah nama yang diberikan kepada seri -300/-

400/-500 dari Boeing 737 mengikuti perkenalan dari seri -600/-700/-800/-900.

Pesawat ini adalah pesawat penumpang sipil (airliner) berjangkauan pendek

hingga medium dan berbadan sempit yang diproduksi oleh Boeing commercial

airplanes. Classic Series diperkenalkan sebagai generasi baru dari 737.

Diproduksi dari 1984 sampai 2000 sebanyak 1.988 unit.

2.1.1.1.2 Perkembangan dan desain

Mengikuti sukses dari Boeing 737-200, Boeing menginginkan untuk

meningkatkan kapasitas dan jarak jangkau, menggabungkan perbaikan untuk

meng-upgrade pesawat itu kepada spesifikasi modern, yang juga

mempertahankan kesamaan dengan varian 737 terdahulu. Pengembangan

dimulai pada 1979, dan pada 1980 spesifikasi pesawat awal dirilis pada

Farnborough Airshow. Pada bulan Maret 1981, US Air dan Southwest Airlines

memesan masing-masing 10 pesawat dengan opsi 20.

http://id.wikipedia.org/wiki/Boeing_737-200

http://id.wikipedia.org/wiki/Jarak_jangkau

http://id.wikipedia.org/wiki/Maret


http://id.wikipedia.org/wiki/US_Airways

8

Gambar 2.3 Garuda Indonesia Boeing 737 Classic Series

Seri terbaru menampilkan mesin CFM International CFM56 turbofan,

menghasilkan keuntungan yang signifikan dalam efisiensi bahan bakar dan

pengurangan dalam kebisingan, tetapi juga berpose sebuah tantangan teknik

yang diberikan kepada jarak pada tanah dari 737. Boeing dan pemasok

mesin CFM menyelesaikan masalah itu dengan menempatkan mesinnya di

depan (bukan di bawah) sayap, dan dengan memindahkan aksesoris mesin ke

depan (bukan di belakang) dari pod mesin, memberi 737 sebuah yang khas yaitu

udara masuk yang tidak melingkar.

Sayapnya mengalami sejumlah perubahan untuk perbaikan aerodinamika.

Ujung sayap diperpanjang 9 inches (23 cm). Slot terdepan dan sirip sayap telah

disesuaikan. Dek penerbangan ditingkatkan dengan pilihan EFIS (Electronic

Flight Instrumentation System) dan kabin penumpang sama seperti pesawat

Boeing 757.

2.1.1.1.3 Versi Classic

2.1.1.1.3.1 Boeing 737-400

Boeing 737-400 merupakan Boeing 737-300 yang dipanjangkan,

diluncurkan pada tahun 1985, Piedmont Airlines merupakan pengguna pertama

dari varian pesawat ini, sekitar 486 Boeing 737-400 diproduksi.

http://id.wikipedia.org/wiki/Turbofan

http://id.wikipedia.org/wiki/Tanah

http://id.wikipedia.org/wiki/Sayap

http://id.wikipedia.org/wiki/Aerodinamika

http://id.wikipedia.org/wiki/Sirip_sayap

9

Desain 737-400 diluncurkan pada tahun 1985 untuk mengisi kesenjangan

antara 737-300 dan 757-200, dan berkompetisi dengan Airbus A320 dan

McDonnell Douglas MD-80. Ini membentang 737-300 lain 10 ft (3,048 m) untuk

mengangkut hingga 168 penumpang. Ini termasuk bumper ekor untuk mencegah

tailscrapes saat take-off (masalah awal dengan 757), dan diperkuat spar sayap.

Prototype diluncurkan pada tanggal 26 Januari 1988, dan terbang untuk pertama

kalinya pada 19 Februari 1988. Pesawat memasuki layanan pada tanggal 15

September 1988, dengan pelanggan peluncuran Piedmont Airlines (25 pesawat

dipesan).

737-400F adalah bukan model disampaikan oleh Boeing 737-400 tapi

dikonversi ke sebuah pesawat kargo. Alaska Airlines adalah yang pertama untuk

mengkonversi salah satu dari 400-an mereka dari layanan reguler ke pesawat

dengan kemampuan untuk menangani 10 palet. Maskapai ini juga telah diubah

lima lebih ke pesawat combi tetap untuk setengah penumpang dan barang. Ini

pesawat 737-400 Combi sekarang dalam pelayanan. 737-400 kini digantikan

oleh 737-800 dalam keluarga Boeing 737 Next Generation. Spesifikasi Pesawat

Boeing 737-400 ditunjukkan pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Spesifikasi Pesawat Boeing 737-400

Spesifikasi Pesawat Boeing 737-400

Armada 4 A/C

Tipe Mesin CFM56 -3C1

Kecepatan 840 kph

Länge 36,5 m

Flügelspanne 28,88 m

Jarak Maksimum 3.515 km

Kapasitas Penumpang 18* + 110** = 128 Penumpang

Awak Pesawat 2 (Krew Kokpit) + 5 (Awak Kabin)

Konfigurasi ULD Massa barang dagangan (Bulk)

Kapasitas Cargo 3.890 kg

* Kelas Bisnis / ** Kelas Ekonomi

10

2.1.1.1.3.2 Boeing 737-500

Boeing 737-500 merupakan varian Boeing 737 Classic Series terpendek.

Pengguna pertama dari varian ini adalah Southwest Airlines. Boeing 737-500

diciptakan untuk menggantikan Boeing 737-200.

Seri -500 ditawarkan, karena permintaan pelanggan, sebagai pengganti

modern dan langsung dari 737-200, menggabungkan perbaikan dari seri 737

classic dalam model yang memungkinkan rute lama dengan penumpang sedikit

menjadi lebih ekonomis dibandingkan dengan 737-300. Panjang pesawat dari -

500 adalah 1,7 kaki (47 cm) lebih panjang dari 737-200, menampung hingga 132

penumpang. Baik kaca dan lebih tua gaya mekanik kokpit pengaturan yang

tersedia. Menggunakan mesin CFM56-3 juga memberikan peningkatan 25%

dalam efisiensi bahan bakar atas tua-200 P & W mesin. LOT Polish Airlines 737-

500.

737-500 diluncurkan pada tahun 1987, oleh Southwest Airlines, dengan

perintah untuk 20 pesawat, dan terbang untuk pertama kalinya pada tanggal 30

Juni 1989. Satu prototype terbang 375 jam untuk proses sertifikasi, dan pada 28

Februari 1990 Southwest Airlines menerima pengiriman pertama. 737-500 telah

menjadi favorit dari beberapa maskapai penerbangan Rusia, dengan Nordavia,

Rossiya Airlines, S7 Airlines, Sky Express, Transaero, dan Yamal Airlines

membeli semua kedua-tangan model pesawat untuk menggantikan penuaan

Soviet-built pesawat atau memperluas armada mereka. Aerolíneas Argentinas

menggantikannya 737-200 dengan kedua tangan 737-500-an. 737-500 kini

digantikan oleh 737-600 dalam keluarga Boeing 737 Next Generation. Namun,

tidak seperti 737-500, 737-600 yang telah menjadi penjual lambat untuk Boeing

sejak diperkenalkan, dengan hanya 69 pesawat dikirim. Spesifikasi Pesawat

Boeing 7370-500 ditunjukkan pada Tabel 2.2.

http://id.wikipedia.org/wiki/Southwest_Airlines

11


Jenis Pesawat Boeing 737-500

Armada 4 A/C

Tipe Mesin CFM56 -3C1

Kecepatan 840 kph

Länge 31,1 m








2.1.1.2 Boeing 737 Next Generation

2.1.1.2.1 Sejarah

Boeing 737 NextGeneration adalah sebuah pesawat penumpang sipil

(airliner) komersial untuk penerbangan jarak dekat dan jauh. Pertama kali dibuat

pada tahun 2001, dan resmi mengudara pada 2007, Boeing 737-800

dioperasikan pertama kali oleh maskapai penerbangan asal Indonesia yaitu

Garuda Indonesia.

2.1.1.2.2 Perkembangan dan desain

Boeing memulai pembangunan 737-Next Generation (NG) yaitu untuk seri

-600, -700, -800 dan -900.

http://id.wikipedia.org/wiki/Pesawat

http://id.wikipedia.org/wiki/Pesawat_penumpang_sipil


12

Gambar 2.4 Garuda Indonesia Boeing 737 Next Generation

Dalam pembuatan NG ini, perubahan dilakukan dengan merancang sayap

baru, peralatan elektronik yang baru dan rancangan ulang mesin pesawat. 737

NG dilengkapi dengan teknologi-teknologi dari Boeing 777, tingkat kokpit

berteknologi tinggi, sistem dalaman pesawat yang baru, dengan penambahan

berupa wingtip sehingga menjadi sayap lawi yang mengurangi biaya bahan

bakar dan memperbaiki proses take-off pesawat. Pesawat 737 NG dapat

dikatakan sebagai sebuah model baru karena ciri-cirinya yang banyak berbeda

dengan seri-seri yang lama.


http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sayap_lawi&action=edit&redlink=1

13

Gambar 2.4 Wingtip pada Sayap Pesawat

Boeing membuat 737-800 yang mampu terbang lebih jauh dan menampung

penumpang lebih banyak daripada versi sebelumnya. Pada varian ini, yaitu

Boeing 737-800 kokpitnya telah dilengkapi dengan HUD (Head Up Display).

Peralatan ini biasanya dipakai pada pesawat militer atau pesawat tempur.

Fungsinya adalah untuk mempermudah pilot dalam menentukan kemiringan

pesawat baik secara vertikal maupun horizontal. Pesawat ini menggunakan layar

LCD yang terpadu dalam bentuk glass kokpit. Pesawat ini menggunakan glass

cockpit secara menyeluruh. Lion Air merupakan launch customer pesawat ini.

Di Indonesia, Boeing 737 merupakan "standar" armada bagi maskapai-

maskapai di Indonesia. Hampir semua maskapai penerbangan di Indonesia

pernah dan atau masih mengoperasikan 737, baik varian "original" (seri -200)

varian "Classic" (seri -300, -400, dan -500), maupun "Next Generation" (seri -800

dan -900ER).



14

2.1.1.2.3 Versi Next Generation

2.1.1.2.3.1 Boeing 737-600

Boeing 737-600 merupakan varian 737-NG paling pendek. Boeing 737-

600 dikembangkan dari Boeing 737-500. Pengguna pertama dari varian ini

adalah Scandinavian Airlines Boeing 737-600 merupakan satu-satunya Boeing

737 masih diproduksi yang tidak dipasang wingtip. Pesaing utama dari pesawat

ini adalah Airbus A318, Embraer 195, Sukhoi Superjet 100 dan Bombardier C

Seri. Spesifikasi Pesawat Boeing 737-600 ditunjukkan pada Tabel 2.3.



Armada 4 A/C

Tipe Mesin CFM56 – 7

Kecepatan 815 kph

Länge 31,2 m








2.1.1.2.3.2 Boeing 737-700

Boeing 737-700 merupakan varian 737-NG paling pertama diproduksi.

Varian ini dikembangkan dari 737-300. Pengguna pertama dari varian ini

adalah Southwest Airlines. Adapun varian B737-700 lainnya yaitu 737-700C dan

737-700ER. 737-700C merupakan varian 737-700 yang dapat ditukar dari

pesawat penumpang menjadi pesawat kargo, sedangkan 737-700ER merupakan

varian 737-700 yang memiliki jarak tempuh maksimal yang lebih tinggi yaitu

5510NM (10.200KM). Spesifikasi Pesawat Boeing 737-700 ditunjukkan pada

Tabel 2.4.

http://id.wikipedia.org/wiki/Scandinavian_Airlines

http://id.wikipedia.org/wiki/Airbus_A318

http://id.wikipedia.org/wiki/Embraer_195

http://id.wikipedia.org/wiki/Sukhoi_Superjet_100

http://id.wikipedia.org/wiki/Bombardier

http://id.wikipedia.org/wiki/Southwest_Airlines

15



Armada 4 A/C

Tipe Mesin CFM56 - 7

Kecepatan 815 kph

Länge 33,6 m

Flügelspanne 36 m







2.1.1.2.3.3 Boeing 737-800

737-800 merupakan varian 737NG yang paling populer dan paling sukses.

Pengguna pertama varian ini adalah Hapag-Llyod Flug. 737-800 merupakan

pengganti dari Boeing 727-200. Spesifikasi Pesawat Boeing 737-800 ditunjukkan

pada Tabel 2.5.



Armada 4 A/C


Kecepatan 815 kph

Länge 39,5 m

Flügelspanne 36 m








16

2.1.1.2.3.4 Boeing 737-900

Boeing memperkenalkan B737-900 yang merupakan varian 737 yang

paling panjang dan paling kuat. Pengguna pertama dari varian ini adalah Alaska

Airlines pada tahun 1997 dan mendapatkan delivery pertamanya pada tahun

2001. Spesifikasi Pesawat Boeing 737-900 ditunjukkan pada Tabel 2.6.



Armada 4 A/C


Kecepatan 815 kph

Länge 42,1 m

Flügelspanne 36 m







2.1.2 Fase penerbangan pesawat terbang

Masa-masa pesawat lepas landas hingga mencapai ketinggian jelajah

maksimal merupakan periode krusial dalam penerbangan. Tantangan terbesar

saat lepas landas adalah mengatur kecepatan untuk berakselerasi. Sering kali,

butuh waktu lama menyesuaikan kecepatan yang ditentukan pilot untuk lepas

landas dengan kecepatan untuk pesawat bisa mendaki di udara. Setelah lepas

landas atau jelang mendarat, pesawat banyak bermanuver menuju titik yang

dituju. Gerakan tersebut juga riskan membuat pesawat mengalami insiden. Pilot

harus tanggap mengambil keputusan cepat saat menghadapi masalah, seperti

mesin rusak atau cuaca ekstrem menjelang lepas landas. Terlambat atau salah

http://id.wikipedia.org/wiki/Alaska_Airlines

http://id.wikipedia.org/wiki/Alaska_Airlines

17

mengambil keputusan bakal berakibat fatal. Berikut fase-fase penerbangan

pesawat terbang dari taxi hingga landing. (Wiratama, 2016)

Gambar 2.6 Fase Penerbangan Pesawat Terbang

2.1.2.1 Taxi

Pada saat di bandara, pesawat melakukan taxi (bergerak di darat) dengan

mengikuti garis kuning dari apron (tempat parkir pesawat) dan memasuki runway

(landas pacu) dan mengambil posisi untuk take-off. Kecepatan taxi itu sendiri

dibatasi untuk menghindari tergulingnya pesawat saat berbelok dan menabrak

dengan pesawat lain.

2.1.2.2 Take-off

Setelah pesawat melakukan taxi dan sampai di runway pada posisi siap

take-off, mesin pesawat diposisikan pada daya yang tinggi dan

mendorong/menarik pesawat bergerak maju hingga kecepatan tinggi tertentu

untuk transisi dari darat ke udara. transisi dari darat ke udara tersebut disebut

dengan take-off atau lepas landas. Kecepatan take-off dipengaruhi oleh

beberapa faktor, seperti berat pesawat, desain sayap, kondisi udara,

penggunaan flap dan slat. Pada umumnya, semakin berat pesawat, kecepatan

dan jarak take-off yang dibutuhkan semakin besar. Adapun head wind atau angin

dari arah depan pesawat dapat mengurangi kecepatan yang dibutuhkan untuk

take-off, sehingga take-off disarankan untuk melawan arah angin atau head wind.

18

Sedangkan side-wind atau angin dari arah samping pesawat disarankan untuk

dihindari karena mengganggu stabilitas pesawat.

2.1.2.3 Climb

Fase selanjutnya adalah climb, yaitu pesawat menuju pada ketinggian

tertentu untuk mendapatkan kondisi operasi yang optimal/cruise. Untuk naik

pada ketinggian tersebut, pesawat terbang meningkatkan lift/gaya angkat

dengan cara meningkatkan angle of attack/sudut serang dan meningkatkan daya

pada mesin untuk mendapatkan gaya dorong yang berakibat pada naiknya

kecepatan hingga gaya angkat melebihi berat pesawat.

2.1.2.4 Cruise

Cruise adalah keadaan terbang dimana pesawat menggunakan bahan

bakar paling ekonomis dan kondisi desain yang optimal secara teknis. Fase ini

memiliki durasi yang paling lama selama perjalanan di udara maupun melakukan

misi hingga sampai di tujuan. Saat cruise, pesawat bergerak dalam kondisi

kecepatan dan ketinggian yang relatif konstan, hanya saja berubah arah

haluan/heading yang mana gaya angkat sayap akan sama dengan berat

pesawat. Fase ini berada pada ketinggian 33.000 kaki hingga 42.000 kaki untuk

jenis pesawat komersial.

2.1.2.5 Descent

Setelah pesawat mendekati runway untuk mendarat, pesawat melakukan

descent, yaitu pesawat melakukan pergerakan turun dengan kecepatan konstan

dengan mengatur daya mesin maupun pitch. Adapun sudut descent secara

umum adalah tiga derajat menuju bandara. Kondisi descent menuju bandara ini

disebut dengan istilah approaching. Akhir dari approaching itu sendiri adalah

pengambilan posisi untuk landing.

2.1.2.6 Landing

Landing adalah fase terakhir pada penerbangan. Setelah posisi landing

diperoleh, pesawat berusaha menurunkan kecepatan serendah mungkin supaya

19

dapat menyentuh runway sehalus mungkin. Penurunan kecepatan tersebut

dapat dilakukan dengan penggunaan flap maupun speed brakes pada pesawat

yang besar. Penurunan kecepatan tersebut dapat juga dibantu dengan

memanfaatkan kondisi head-wind seperti pada take-off. Kondisi pesawat saat

menyentuh darat disebut juga dengan touch down. Adapun setelah landing,

pesawat kembali melakukan taxi untuk menempatkan diri di apron.

2.1.3 Sumber Kelistrikan Pada Pesawat

Gambar 2.7 Letak Komponen-Komponen Listrik Pesawat.

Pesawat terbang mendapatkan pasokan sumber tenaga listrik yang berasal

dari IDG, batrei, APU, Ground Power Unit (GPU) dan sumber pendukung listrik

lainnya. Generator yang ada di pesawat terbang terdiri dua jenis, yakni generator

20

utama dan generator pembantu. Generator utama digunakan pada saat keadaan

normal. Sedangkan generator pembantu atau biasa disebut APU yang digunakan

saat pesawat keadaan parking, dan digunakan sebagai stater-generator untuk

membantu engine berputar, dan pada saat keadan darurat.

Setiap pesawat terbang memiliki jenis generator yang berbeda-beda, begitu

pula dengan daya yang dihasilkan oleh generator tersebut serta pengaturannya.

Seperti halnya pada pesawat terbang Boeing 737 Next Generation (NG),

pesawat ini menggunakan generator dengan kapasitas 90 kVA. Selain itu,

pesawat Boeing 737 NG generatornya sudah terintegrasi dengan CSD yang

biasa disebut dengan IDG. Sedangkan pesawat terbang 737 Classic, antara

generator dengan CSD terpisah dengan kapasitas dayanya 45 kVA.

Untuk memutarkan generator dibutuhkan gerakan putaran yang berasal

dari engine yang tehubung ke accessory gearbox. Letak accessory gearbox

dengan IDG ditunjukkan pada gambar 2.7. (System, 2018)

Gambar 2.8 Accessory Gearbox Dengan IDG.

21

2.1.3.1 Integrated Drive Generator

Integrated Drive Generator (IDG) adalah pergabungan antara generator

dengan Constant Speed Drive (CSD) yang berfungsi sebagai tenaga listrik utama

untuk sistem kelistrikan pesawat terbang. Cara kerja IDG yaitu mengubah

masukan berupa kecepatan putaran engine yang konstan menjadi energi listrik.

Kecepatan yang dihasilkan generator arus bolak-balik sebesar 24.000 rpm

dengan frequensi 400 Hz dan menghasilkan daya sebesar 90 kVA

2.1.3.2 Auxiliary Power Unit

Auxiliary Power Unit (APU) adalah sebuah mesin gas turbin yang berfungsi

sebagai supporting engine dalam pesawat. APU mentransmisikan daya

(pneumatic) yang kemudian digunakan untuk menggerakan/starter mesin utama

(main engine) dan generator APU adalah gas turbin yang terdiri dari compressor

sentrifugal 2 tingkat dan turbin 1 tingkat. Kompresor dengan 2 tingkat tersebut

dihubungan langsung (satu poros) dengan putaran turbin.

Gambar 2.9 Auxiliary Power Unit

APU digunakan untuk menyediakan tenaga listrik DC ataupun AC sebagai

emergency apabila sumber tenaga dari engine tidak bekerja dan GPU (Ground

Power Unit) tidak ada. APU ini juga menyediakan “compress air” untuk pneumatic

stater atau air conditioning. APU di dalam pesawat terbang mempunyai sistem

yang mandiri (independent). Di kokpit pada “flight engine” panel terdapat APU

22

control untuk menstart APU dari battery dan terdapat APU instrument yaitu

penunjuk volt, ampere, frequency, oil pressure, oil temperature, dan indicator

light. (Systems Summary APU, 2017)

2.1.3.3 Transformator Rectifier Unit

Alat ini merupakan gabungan antara trafo statik penurunan (step down)

tegangan dan penyearah yang merupakan satu unit utuh, dan selalu terdapat

pada sistem tegangan arus bolak-balik pesawat sebagai suplai unit kedua. Terdiri

atas 3 unit TRU yang mempunyai fungsi yang sama.

Prinsip kerja dari TRU yaitu sebelum tegangan masuk ke beban

tegangan arus searah harus melewati unit ini secara dua tahap. Pertama yang di

lewati tegangan adalah masuk kedalam trafo step down dengan tegangan input

115 VAC dan tegangan keluaran 28 VAC. Tegangan keluaran 28 VAC tersebut

kemudian masuk ke tahap ke dua yaitu masuk kedalam penyearah. Tegangan

masuk penyearah tersebut 28 VAC yang kemudian diubah menjadi 28 VDC.

Sehingga tegangan keluaran tersebut langsung disuplai kepada beban. Setiap

TRU dipasang paralel dengan sumber dan dihubung seri dengan beban.

2.1.3.4 Static inverter

Static inverter ini berfungsi sebagai pengubah tegangan 28 VDC dari

batrei berfasa tunggal menjadi 115 VAC dengan dayanya sebesar 1000 VA.

2.1.3.5 Ground Power Unit

Operasi penanganan/pemuatan darat yang normal akan dilakukan

dengan daya eksternal sumber atau generator unit daya tambahan pesawat yang

memasok listrik kepesawat, yang memungkinkan pengisian bahan bakar,

perawatan rutin, dan pengujian peralatan prapenerbangan tanpa perlunya

menjalankan mesin utama. Pemuatan listrik dari sumber daya eksternal atau

APU pesawat (pemuatan, start mesin mode) adalah penjumlahan dari 115VAC

transfer bus 1 dan 2 .Kapasitas daya eksternal perangkat keras pesawat adalah

90 kVA. Kapasitas kontinu generator APU untuk operasi darat adalah 90kVA.

Otomatis pelepasan beban sekuensial dari muatan non-esensial akan terjadi jika

pemuatan di atas tanah melebihi batas.

23

2.1.3.6 Baterai

Sumber listrik arus searah pada pesawat adalah baterai. baterai

digunakan pada pesawat terbang pada waktu start engine dan sebagai sumber

eksitasi untuk starting APU. Apabila pada saat baterai tidak digunakan baterai

akan di isi daya oleh battery charger yang terpasang.

Baterai yang dijumpai pada pesawat terbang ada 2 jenis yaitu:

a. Baterai asam, mempunyai elektrolit H2SO4 (asam sulfat).

b. Baterai basa atau baterai alkalin, yang paling sering adalah jenis NICAD,

baterai ini mempunyai elektrolit KOH (Potasium Hydroxide)

Kedua baterai tersebut tidak boleh dipakai secara bersamaan. Hanya salah

satu saja yang dipakai. Begitupula di dalam bengkel (charging room) pun tidak

boleh disatukan.

Gambar 2.10 Sistem Kelistrikan pada Starter

24

Penjelasan dari Gambar 2.6 adalah sebagai berikut:

Tabel 2.6 Keterangan Sistem Kelistrikan pada Starter

Nama Keterangan

Dinamo Starter Sebagai penggerak untuk menyalakan

mesin, starter berfungsi untuk memutar

mesin pertama kalinya.

Contact Relay Komponen listrik yang bekerja berdasarkan

prinsip induksi medan elektromagnetik

Switch Perangkat yang digunakan untuk

memutuskan dan menghubungkan alitarn

listrik

Sekring Bekerja sebagai pengaman dalam suatu

rangkaian listrik apabila terjadi kelebihan

muatan listrik atau suatu hubungan arus

pendek.

Baterai Sebagai sumber arus listrik untuk seluruh

sistem kelistrikan dan penyimpan energi

listrik saat terjadi proses pengisian

Kontak Berfungsi untuk menghungkan dan

memutuskan aliran listrik.

2.1.3.7 Generator Control Unit

Pesawat daya sistem kontrol listrik termasuk fungsi seperti pengaturan

tegangan, membatasi arus lstrik, perlindungan untuk tegangan keluar-off-

toleransi dan kondisi frekuensi. Komponen utama yang digunakan untuk

melakukan fungsi ini disebut Generator Control Unit (GCU) mengatur keluaran

generator dengan merasakan tegangan sistem pesawat dan regulator kemudian

mengirimkan sebuah arus disesuaikan dengan bidang eksiter keluaran tegangan

generator utama.

25

Gambar 2.11 Generator Control Unit

2.1.4 Sistem daya listrik

2.1.4.1 Sistem arus bolak-balik

Sistem listrik arus bolak-balik terdiri dari dua saluran listrik yang

terisolasi, masing-masing diberi energi oleh generator penggerak terintegrasi 90

kVA. Selain itu, ada generator digerakkan oleh APU yang dapat digunakan untuk

memberi daya kedua saluran saat pesawat berada di tanah atau bertindak

sebagai sumber daya alternatif untuk kedua saluran saat penerbangan.

Generator yang digerakkan mesin masing-masing mampu memasok 90 kVA

beban listrik dalam operasi penerbangan atau darat. APU generator mampu

memasok 90 kVA dalam penerbangan ke 30.000 kaki, 62 kVA ke 41.000 kaki

dan 90 kVA di tanah.

2.1.4.2 Sistem arus searah

Sistem kelistrikan arus searah diberi energi oleh tiga penyearah

transformator 115/28 Volt (TR) unit. TR unit 1 dan 2 menerima arus bolak-balik

26

dari bus transfer ke bus arus searah 1 dan 2. Unit TR 1 dan 2 biasanya

dioperasikan secara paralel melalui pemutus sirkuit dan kontaktor isolasi. TR3,

disediakan oleh 115 VAC Transfer Bus No. 2, biasanya memberi daya pada Bus

Baterai dan mencadangkan unit TR 1 dan 2 melalui dioda (Sistem kelistrikan arus

searah dialiri oleh tiga transformator-penyearah 115/28 Volt (TR) unit. TR unit 1

dan 2 menerima daya arus bolak-balik dari bus transfer ke bus arus searah 1 dan

2. Unit TR 1 dan 2 biasanya dioperasikan secara paralel melalui pemutus sirkuit

dan kontaktor isolasi. TR3, disediakan oleh 115VAC Transfer Bus No. 2,

biasanya memberi daya pada Bus Baterai dan mencadangkan unit TR 1 dan 2

melalui diode.

2.1.4.3 Sistem cadangan

Sistem daya cadangan disediakan untuk memasok 28 VDC nominal dan

fase tunggal 115VAC, 400 Hz, daya cadangan arus bolak-balik ke instrumen

penerbangan pilihan, komunikasi, navigasi dan peralatan lainnya jika benar-

benar kehilangan semua tenaga mesin generator dan daya arus bolak-balik yang

digerakkan oleh APU. Sistem ini terdiri dari dua baterai, dua pengisi daya baterai,

inverter statis satu fase, berbagai relay kontrol, Standby Power Control Unit

(SPCU), Hot Battery Bus, Switched Hot Battery Bus, AC Standby Bus, DC

Standby Bus dan Battery Bus.

27

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Analisa Kebutuhan

3.1.1. Waktu dan tempat penelitian

Penelitian dan pengumpulan data skripsi dilaksanakan di PT. GMF Aero

Asia. Dimana penelitian ini dilakukan selama bulan 02 September 2019 hingga

02 Desember 2019.

3.1.2. Data penelitian

Untuk menyelesaikan skripsi ini terdapat beberapa data yang diperlukan

dan dikumpulkan saat melakukan penelitian. Data-data tersebut antara lain:

1. Data konstruksi IDG pada pesawat terbang Boeing 737-800.

2. Data kerusakan IDG pada pesawat terbang Boeing 737-800.

3. Data beban pada pesawat terbang Boeing 737-800.

3.2. Perancangan Penelitian

3.2.1. Metode wawancara

Metode wawancara digunakan sebagai teknik pengumpulan data awal

untuk menemukan permasalahan yang harus diteliti. Dalam penelitian ini, peneliti

melakukan wawancara dengan beberapa dosen-dosen dan orang yang

berkompeten serta memiliki pengetahuan dan pemahaman tentang Integrated

Drive Generator (IDG) pada pesawat Boeing 737 Next Generation (NG),

khususnya dosen pembimbing skripsi ataupun kepada petugas lapangan yang

berkompeten di bidangnya.

3.2.2. Studi pustaka

Tahapan ini dilaksanakan dengan cara mencari dan mengumpulkan

informasi berupa teori, rumus-rumus, maupun data teknik dari berbagai sumber

seperti perpustakaan, perusahaan, ataupun internet, jurnal ilmiah, handbook.

Dan laporan penelitian adalah literatur yang digunakan untuk mendapatkan

28

bahan referensi dalam penulisan dan pembahasan seperti yang terlihat di daftar

pustaka.

3.2.3. Survei lapangan dan pengambilan data

Pada tahap ini dilakukan pengamatan secara langsung di lapangan tempat

peneliti dan secara langsung melakukan penelitian. Kemudian dilakukan proses

pengumpulan data dengan metode wawancara dan observasi untuk melakukan

pengamatan dan analisa terhadap objek penelitian sehingga mendapatkan data

dan informasi yang dibutuhkan peneliti.

29

3.2.4. Diagram alir penelitian

ya

tidak

Gambar 3.1 Diagram Alir

Memasukkan data spesifikasi, kinerja,dan

gangguan pada IDG, dan memasukan data

beban pesawt terbang Boeing 737-800

Menghitung total daya

pada pesawat terbang

Apakah salah satu

dari dua IDG tidak

berfungsi akan

berpengaruh terhadap

penerbangan

Mulai

Selesai

Pengolahan data

Pengambilan data

di PT. GMF Aero

Asia

30

3.3 Teknik Analisis

Teknik analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah teknik analisis

deskriptif dan analisis kualitatif. Dimana dalam penelitian ini akan dilakukan

pengkajian terhadap data-data teknis yang terjadi pada aspek keandalan

generator IDG di PT GMF Aero Asia. Data-data yang telah didapatkan

selanjutnya diolah untuk didapatkan indeks yang diinginkan. Data yang diolah ini

nantinya akan dideskripsikan pada saat proses penganalisaan data.

3.4 Dasar Generator Arus Bolak-Balik

3.4.1 Pengertian

Generator adalah mesin yang dapat mengubah tenaga mekanis menjadi

tenaga listrik melalui proses induksi elektromagnetik. Generator ini memperoleh

energi mekanis dari prime mover. Prinsip sederhananya adalah arus listrik yang

diberikan pada stator akan menimbulkan momen elektromagnetik yang bersifat

melawan putaran rotor sehingga menimbulkan Electromotive force (EMF)/ gaya

gerak listrik pada kumparan rotor. (W. Nono, 1999)

Tegangan EMF ini akan menghasilkan suatu arus jangkar. Karena

terdapat dua kutub yang berbeda yaitu utara dan selatan, maka pada 90o

pertama akan dihasilkan tegangan maksimum positif dan pada sudut 270o kedua

akan dihasilkan tegangan maksimum negatif. Ini terjadi secara terus

menerus/continu. Bentuk tegangan seperti ini lebih dikenal sebagai fungsi

tegangan arus bolak balik.

3.4.2 Sistem eksitasi

Yang dimaksud dengan eksitasi atau disebut sistem penguatan adalah

perangkat yang memberikan arus penguat (If) kepada kumparan medan

generator arus bolak-balik yang dijalankan dengan cara membangkitkan medan

magnetnya dengan bantuan arus searah.

Sistem penguatan dapat digolongkan berdasarkan cara penyediaan

tenaganya, yaitu:

1. Sistem penguatan sendiri

2. Sistem penguatan terpisah

31

Untuk generator berkapasitas besar umumnya digunakan sistem

penguatan sendiri. Sistem penguatan ini digunakan pada generator tanpa sikat

(brushless alternator). Generator tanpa sikat ini mempunyai exciter yang

kumparan jangkarnya pada rotor dan kumparan medannya pada stator. Arus

penguatan didapat dari induksi magnet sisa (remanensi) pada stator generator

utama yang diberikan oleh stator generator penguat.

Untuk membangkitkan medan magnet pada rotor, maka diperlukan arus

searah (DC) yang umumnya disebut sebagai penguat. Perangkat yang berfungsi

untuk mensupplai arus penguat ini disebut eksiter (Exciter) atau sistem eksitasi.

Adapun prinsip kerja sistem eksitasi adalah saat generator diputar, Pilot Exciter

yang memiliki magnet permanen pada rotor gulungannya akan membangkitkan

tegangan arus bolak-balik. Daya ini kemudian akan menjadi sumber daya untuk

AVR (Automatic Voltage Regulator).

Oleh AVR tegangan AC tersebut disearahkan menjadi tegangan DC dan

diatur besar arusnya untuk kemudian disalurkan ke AC exciter pada kumparan

stator. Arus yang mengalir di field coil membangkitkan AC 3-fasa di armature coil

AC Exciter. Tegangan AC ini kemudian disearahkan oleh dioda silikon yang

terdapat di rangkaian rotating rectifier menjadi tegangan DC. Arus yang

dihasilkan oleh rotating rectifier kemudian akan disalurkan ke field coil dari

generator.

3.4.3 Pembangkit tegangan

Tegangan dapat diinduksikan ke dalam suatu konduktor bila memenuhi

persyaratan di bawah ini:

a. Ada medan magnet

b. Ada konduktor

c. Ada putaran relatif antara medan magnet dan konduktor

Generator arus bolak-balik memanfaatkan induksi untuk merubah energi

mekanis menjadi energi listrik. Gambar 3.2 menunjukkan generator arus bolak-

balik sederhana yang bagian utamanya terdiri atas rotor dan stator.

32

Gambar 3.2 Generator arus bolak-balik yang Disederhanakan

Bila arus searah dialirkan ke dalam rotor, timbul medan magnet di

sekitarnya. Inti stator terbuat dari bahan magnetik, sehingga medan magnet

cenderung mengalir melalui inti dari pada celah udara. Efek ini ditunjukkan pada

Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Garis-Garis Flux

Untuk mempermudah memahaminya asumsikan elektromagnet di

sebelah atas merupakan kutub utara dan bagian sebelah bawah merupakan

kutub selatan. Polaritas sebenernya dari medan sekitar rotor bergantung pada

arah arus yang disuplai ke rotor dan begitu cara magnet tersebut dibangkitkan.

Putaran relatif sebagai persyaratan ketiga untuk induksi listrik dapat

tercapai bila rotor berputar mengelilingi bagian dalam stator. Tegangan

diinduksikan ke kumparan stator pada saat garis-garis fluks magnet rotor

memotongnya. Setiap satu putaran penuh rotor akan menghasilkan 1 gelombang

33

sinus. Gambar 3.3 Menunjukkan saat rotor berada pada kutub utara yang

berhadapan langsung dengan kumparan stator. Pada posisi ini rotor telah

berputar sejauh 90o dari posisi semula seperti yang ditunjukkan pada Gambar

3.4.

Gambar 3.4 Kutub Utara Rotor Bergerak Melewati Kumparan Stator

Pada saat kutub utara rotor berputar ke arah kumparan stator, maka akan

lebih banyak lagi garis-garis fluks magnetik yang memotong kumparan tersebut.

Jumlah garis-garis fluks maksimum yang memotong kumparan terjadi saat motor

berada segaris dengan bagian tengah kumparan. Oleh sebab itu, tegangan

induksi di dalam kumparan akan naik pada saat rotor berputar ke arahnya dan

harga maksimum akan tercapai jika kutub utara berada di depan kumparan

tersebut.

Gambar 3.5 Rotor Diputar 180o

34

Gambar 3.6 Kutub Selatan Rotor Bergerak Melewati Kumparan Stator

Bila rotor diputar 900 menjauhi kumparan, garis-garis fluks semakin sedikit

sehingga tegangan induksi semakin kecil dan menjadi nol pada saat rotor

mencapai posisi 180o. Setelah rotor diputar lagi sejauh 90o, maka kutub selatan

akan berhadapan dengan kumparan stator (Gambar 3.6). Rotor tersebut telah

diputar sejauh 270o dari posisi awal. Tegangan induksi akan naik sampai harga

maksimum, tetapi dalam arah yang berlawanan. Saat rotor mencapai satu

putaran penuh tegangan induksi pada kumparan stator akan turun sampai nol.

Grafik output generator tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7 Gelombang Sinus Generator

Grafik ini merupakan gelombang sinus. Pada satu periode penuh, arus

bolak-balik dibangkitkan untuk setiap putaran rotor.

35

3.4.4 Induksi

Setelah ditemukan bahwa ada arus yang melewati sebuah kumparan akan

membentuk medan magnet yang mampu menggeser jarum kompas, Faraday

dan Henry menemukan hal sebaliknya. Proses pembentukan arus listrik pada

konduktor dengan meletakkan konduktor di medan magnet ini yang disebut

induksi atau induksi elektromagnet.

Faraday melihat bahwa ada perubahan medan magnet yang

mempengaruhi jumlah arus dan tegangan yang terinduksi. Hukum Faraday untuk

kawat lurus menyatakan bahwa “jumlah tegangan yang terinduksi berbanding

lurus dengan laju perubahan garis fluks yang memotong konduktor”. Secara

matematis dituliskan:

𝑉𝐿 = 𝑑∅

𝑑𝑡 ……………………………………………… (3.1)

keterangan:

𝑉𝐿 = tegangan yang diinduksikan (volt)

𝑑∅

𝑑𝑡= perubahan flux magnetik (webers/s)

Induksi juga diukur dengan satuan Henry (H) yang merefleksikan

ketergantungan terhadap laju perubahan medan magnet. Satu Henry adalah

besar induktansi yang dibutuhkan untuk menghasilkan induksi 1 volt ketika laju

perubahan arus adalah 1 ampere per detik.

3.4.4.1 Induktansi diri

Bentuk dari induksi elektromagnetik ini didefinisikan sebagai induksi

tegangan pada kawat yang dialiri arus ketika arus pada kawat itu berubah. Pada

induktansi diri, medan magnet yang dihasilkan dari perubahan arus pada

rangkaian itu sendiri menginduksi tegangan pada rangkaian yang sama. Oleh

karena itu, tegangan tersebut diinduksi sendiri.

Pada sebuah rangkaian, kumparan atau kawat biasanya digunakan untuk

menunjukkan kumparan induktif. Arus bolak-balik yang mengalir melalui

kumparan menghasilkan medan magnet di dalam dan sekitar kumparan yang

akan mengembang dan menyusut seiring dengan perubahan arus. Medan

magnet membentuk banyak loop konsentrik yang mengelilingi kwat dan

36

bergabung membentuk loop yang lebih besar pada kumparan. Ketika arus

meningkat pada 1 loop maka medan magnet yang mengembang akan memotong

sebagaian atau semua loop di dekanya dan menginduksi tegangan pada loop

tersebut. Hal ini yang menyebabkan tegangan terinduksi pada kawat ketika arus

berubah. Pada kumparan Hukum Faraday yang digunakan adalah:

𝑉𝐿 = 𝑁 𝑑∅

𝑑𝑡 ……………………………………………… (3.2)

Keterangan:

𝑉𝐿 = tegangan yang diinduksikan (volt)

𝑑∅

𝑑𝑡= perubahan flux magnetik (webers/s)

𝑁 = jumlah lilitan

Persamaan diatas menunjukkan bahwa besarnya tegangan yang

terinduks berbanding lurus dengan jumlah lilitan pada kumpran dan laju

perubahan fluks magnet. Dengan kata lain, frekuensi fluks meningkat atau jumlah

lilitan diperbanyak maka tegangan yang terinduksi juga meningkat.

3.4.5 Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan putar pada generator

Kecepatan putar rotor generator arus bolak-balik dipertahankan konstan

untuk mensuplai tenaga pada frekuensi yang konstan. Kecepatan putar

generator arus bolak-balik dipengaruhi oleh 2 faktor:

a. Frekuensi yang dibutuhkan

b. Jumlah kutub di dalam medan generator

Frekuensi menjadi salah satu karakter listrik arus bolak-balik, tentu saja

hal ini dikarenakan bentuk grafik arus listrik yang berupa gelombang sinusoidal.

Frekuensi adalah jumlah gelombang yang terjadi di setiap satu detik, dengan

satuan frekuensi yaitu Hertz.

37

Gambar 3.8 Prinsip Gelombang Arus Bolak-Balik pada Generator

Pada Gambar 3.8 satu gelombang voltase listrik arus bolak-balik

dihasilkan oleh satu putaran penuh kawat angker rotor lilitan tunggal, di dalam

medan magnet kutub utara-selatan. Putaran rotor yang konstan akan

menghasilkan frekuensi listrik arus bolak-balik yang konstan pula. Sehingga, jika

putara rotor semakin cepat, maka frekuensi listrik juga akan semakin besar. Jadi,

nilai frekuensi listrik arus bolak-balik adalah berbanding lurus dengan kecepatan

rotasi rotor (ƒ ∝ Ν ), dengan N = rpm

Pada gambar sederhana diatas, hanya digunakan kutub tunggal untuk

masing-masing kutub utara dan selatan, sehingga hanya terdapat satu arah garis

gaya magnet. Misal, menambah satu pasang kutub magnet sehingga terdapat

dua kutub utara dan dua kutub selatan, maka untuk satu putaran kumparan rotor

akan menghasilkan dua gelombang sinusoisal listrik arus bolak-balik. Dapat

disimpulkan disini bahwa nilai frekuensi listrik arus bolak-balik juga berbanding

lurus dengan jumlah pasangan kutub magnet ( ƒ ∝ P ), dimana P = jumlah

pasangan kutub magnet stator generator.

38

Dengan ini dapat penulis simpulkan bahwa nilai frekuensi listrik arus

bolak-balik sebuah generator arus bolak-balik dapat dihitung menggunakan

rumus sederhana berikut:

𝑓 = 𝑛 𝑥 𝑃

120 𝐻𝑧 ……………………………………….(3.3)

Keterangan:

𝑓= Frekuensi (Hz)

𝑁= Kecepatan putar rotor (rpm)

𝑃= Banyaknya kutub

3.5 Hubungan Listrik

Generator 3 fasa dapat menggunakan sistem hubungan delta atau

hubungan bintang.

3.5.1 Hubung delta

Hubung delta pada gambat 3.9, kumparan stator dihubungkan dari ujung

ke ujung beban dihubungkan ke setiap sambungan kumparan-kumparan.

V line = V fasa

I line = 1,732 x I fasa

Gambar 3.9 Hubungan Delta

Arus yang mengalir melalui kumparan dan tegangan yang dihasilkan

disebut arus fasa dan tegangan fasa. Hubungan delta menghasilkan rumusan

khusus antara tegangan line dan tegangan fasa, dan antara arus line dan arus

39

fasa. Tegangan line sama dengan tegangan fasa, akan tetapi arus line sebesar

1,732 kali arus fasa.

3.5.2 Hubung bintang

Dengan mengamati gambar 3.10 salah satu ujung dari setiap kumparan

stator dihubungkan ke suatu titik, sedangkan ujung yang lainnya dihubungkan ke

beban.

V line = 1,732 x V Fasa

I line = I fasa

Pada hubungan bintang, arus line sama dengan arus fasa dan tegangan

line sama sebesar 1,732 kali tegangan fasa.

Gambar 3.10 Hubungan Bintang

3.6 Segitiga Daya

Daya adalah banyaknya usaha yang dibutuhkan dalam satuan waktu..

Daya listrik biasanya dinyatakan dalam satuan Joule/s (J/s) atau Watt (W) atau

Horsepower (HP), Horsepower merupakan satuan daya listrik dimana 1 HP

setara 746 Watt. Segitiga daya adalah suatu hubungan antara daya nyata, daya

semu, dan daya reaktif, yang dapat dilihat hubungannya pada gambar bentuk

segitiga berikut ini :

40

Gambar 3.11 Segitiga Daya

Daya Listrik dibagi menjadi 3 bagian yaitu sebagai berikut :

1. Daya aktif (P)

Daya aktif merupakan daya listrik yang digunakan untuk keperluan

menggerakkan mesin-mesin listrik atau peralatan lainnya.

𝑃 = 𝑉 𝑥 𝐼 𝑥 𝑐𝑜𝑠𝜃 ……………………………… (3.4)

Keterangan=

𝑃 = Daya nyata (Watt)

𝑉 = Tegangan (Volt)

𝐼 = Arus yang mengalir pada penghantar (Amper)

𝑐𝑜𝑠𝜃 = Faktor daya

2. Daya Semu (S)

Daya semu merupakan daya listrik yang melalui suatu penghantar

transmisi atau distribusi. Daya ini merupakan hasil perkalian antara tegangan dan

arus yang melalui penghantar.

41

𝑆 = 𝑉 𝑥 𝐼 ........................................................(3.5)

Keterangan=

𝑆 = Daya semu (VA)



3. Daya Reaktif (Q)

Daya reaktif merupakan selisih antara daya semu yang masuk pada

penghantar dengan daya aktif pada penghantar itu sendiri, dimana daya ini

terpakai untuk daya mekanik dan panas. Daya reaktif ini adalah hasil kali antara

besarnya arus dan tegangan yang dipengaruhi oleh faktor daya.

𝑄 = 𝑉 𝑥 𝐼 𝑥 𝑠𝑖𝑛𝜃 ……………………………………… (3.6)

Keterangan=

𝑄 = Daya reaktif (VAr)



42

BAB IV

SUMBER UTAMA KELISTRIKAN PESAWAT TERBANG

BOEING 737 NEXT GENERATION

4.1 Integrated Drive Generator

Pesawat ini memiliki dua IDG yang menghasilkan tegangan arus bolak-balik ,90

kVA,dan 3 fasa, 115/200 Vac dan 400 hertz (Hz) Setiap IDG dipasang pada

gearbox aksesori mesin. IDG terdiri dari Constant Speed Drive (CSD) dan

generator AC dipasang berdampingan dalam satu tempat. Komponen CSD

mengubah kecepatan 12.000 rpm, yang memungkinkan generator AC untuk

menghasilkan keluaran putaran 24.000 rpm.

Gambar 4.1 Integrated Drive Generator

Sistem IDG terbagi menjadi 2 yaitu: sistem mechanical (CSD) dan

electrical (generator). Pada sistem CSD terdapat; pump and motor,

charge/scavenge pump, inversion pump, roatating deaerator, mechanical

governor, dan diffrential.

43

4.1.1 Konstruksi Integrated Drive Generator (IDG)

Gambar 4.2 Konstruksi IDG

4.1.1.1 Pump and motor assembly (rakitan pompa dan motor)

Tujuan bentuk rakitan pompa dan motor adalah untuk bekerja dengan

differensial yang berfungsi sebagai mengubah kecepatan masukan dari engine

ke kecepatan keluaran yang konstan. Unit rakitan pompa dan motor memiliki

beberapa bagian yaitu: variable unit, dan port plate. Fixed unit berisi fixed wobbler

dan blok silinder dengan sembilan piston dan slipper assemblies. Variable unit

setara dengan fixed unit, memiliki variable wobbler, blok silinder dengan

44

sembilan piston dan slipper. Unit kontrol juga dipasang pada pump and motor

assembly.

Gambar 4.3 Konstuksi Rakitan Pompa dan Motor

4.1.1.2 Charge pump (pompa pengisian)

Charge pump adalah pompa baling-baling yang digerakkan oleh gir,

dipasang di sirkuit pengisian yang memasok oli bertekanan ke pompa dan blok

motor, unit kontrol perakitan, generator, dan sistem pelumas IDG.

4.1.1.3 Schavenge pump

Schavenge pump adalah pompa yang digerakkan oleh gir, pompa baling-

baling ini dipasang di sirkuit hidraulik. pompa mengambil oli dari bawah housing

selama penerbangan normal.

4.1.1.4 Inversion pump (pompa pembalik)

Invesion pump adalah pompa yang digerakkan oleh gir, pompa baling-

baling ini dipasang di sirkuit hidraulik. Tapi arah putarnya yang berbeda dari

schavenge pump.

45

4.1.1.5 Rotating deaerator

Rotating deaerotor terletak diantara pusat oli dan charge pump. Tujuan

deaerator berputar adalah untuk mengisolasi udara yang masuk dari oli kembali

kependingin oli yang terpasang di engine.

4.1.1.6 Governor

Mekanisme governor adalah katup kontrol hidraulik pegas yang

dioperasikan pegas, dioperasikan juga oleh pilot, dan governor memantau

kecepatan keluaran CSD dan mengontrol tekanan oli ke silinder kontrol unit pada

pump and motor untuk menjaga kecepatan keluaran konstan 24.000 rpm.

4.1.1.7 Differential

Gambar 4.4 Bagian-Bagian Differential

Differential bersama dengan rakitan pompa dan motor, mengubah

kecepatan engine ke kecepatan keluaran. Ini memungkinkan generator dalam

IDG memasok daya listrik dengan frekuensi 400 ± 5 Hertz. Differential berisi

46

rakitan poros pembawa dengan dua planet gir berputar secara independen satu

sama lain pada porosnya jurnal mereka. Differential juga memiliki gir cincin

keluaran dan gir penggerak gir aksesori yang merupakan bagian dari gir cincin

keluaran. Penggerak gir aksesori memasok masukan putaran untuk pompa dan

governor. Pada differential juga terdapat Permanent Magnet Generator (PMG)

dibagian dalam gir aksesori.

4.1.1.8 Generator arus bolak-balik

Bagian generator arus bolak-balik dari IDG adalah mesin penyearah 3-

fasa, tanpa sikat, dan penyemprot pendingin oli. Generator rotor memiliki rotor

exciter, rakitan penyearah dioda,dan rotor medan utama (lihat gambar 4.1). Rotor

exciter dan rotor medan utama dipasang pada poros umum yang didukung oleh

bantalan rol yang diletakkan di ujung generator yang bergerak dan batalan bola

yang dipasang di ujung generator yang tidak ikut bergerak. Rotor Permanent

Magnet Generator (PMG) dipasang pada gir cincin keluaran dari unit differential.

Stator generator utama, stator exciter, stator PMG, dan generator Current

Transformers (CT) dipasang di housing IDG (ECCN 9E991, 2018)

Gambar 4.4 Komponen Generator Arus Bolak-Balik IDG

47

4.1.2 Sistim operasi Integreted Drive Generator

Rotasi engine menyebabkan mesin gearbox aksesori mengarahkan gir

untuk memutar, yang memutarkan aksesori poros itu menggerakkan input Shaft

IDG. Masukan poros IDG memutarkan differential. Differential memutar rakitan

pompa dan motor, governor, charge and scavenge pump, dan keluaran berupa

putaran gir. Keluaran putaran gir memutarkan generator. Tenaga yang

menggerakkan rotor pada generator dikendalikan melalui efek gabungan dari

differential, perpindahan hidrolik unit variabel, perpindahan hidrolik unit tetap, dan

governor. Governor ini mengatur tekanan pada rakitan pompa dan motor,

sehingga rakitan pompa dan motor dapat mengurangi atau menambah

kecepatan putaran terhadap differential. Ketika gear ring unit tetap stationer

(kondisi kecepatan langsung), rotasi poros pembawa menyebabkan gir planet

pertama berputar sambil mengorbit di dalam gir unit tetap. Kemudian gir kedua,

yang bergerak dengan gir planet pertama, menstransfer rotasinya ke gir ring

keluaran. Menyebabkan gir ring keluaran berputar dengan kecepatan dua kali

lipat dari poros pembawa. Karena rasionya 2 banding 1 antara gir ring keluaran

dan poros pembawa, ketika gir ring unit tetap ditahan stasioner dan poros

berputar di 6.000 rpm, kecepatan keluaran akan menjadi 12.000 rpm. Kecepatan

tersebut memutarkan generator dengan kecepatan keluarannya 24.000 rpm

sehingga frekuensi rumus 3.3: (System, 2018)

𝑓 = 𝑛𝑥 𝑃

120

𝑓 =24.000 𝑟𝑝𝑚 𝑥 2

120= 400 𝐻𝑧

Rotasi PMG menyebabkan fluks bolak-balik pada gulungan stasioner di stator

PMG. Fluks bolak-balik menginduksi tegangan bolak-balik pada belitan. GCU

menerima daya arus bolak-balik dari PMG dan meluruskannya untuk

menyarahkan menjadi daya arus searah. Daya arus searah digunakan oleh GCU

untuk mengontrol dan perlindungan sistem, serta untuk eksitasi generator. GCU

mengontrol tegangan arus searah yang diterapkan pada belitan stator eksiter

untuk mempertahankan 115 Volt. Pada arus yang dihasilkan dari tegangan yang

48

diterapkan menghasilkan medan magnet stasioner dari polaritas yang berganti-

ganti. Rotasi jangkar eksiter dibidang ini menginduksi tegangan arus bolak-balik

pada belitan rotor. Tegangan arus bolak-balik ini diterapkan pada unit penyearah

berputar (rotating rectifier).

49

Gambar 4.5 Skematik IDG

50

Tabel 4.1 Data IDG Boeing 737-800

Electrical Data:

Voltage at POR: ............................................................................115/200 Vac

Phase ............................................................................................................. 3

Rating at POR ........................................................................................90 kVA

Pow Factor ...................................................... 0.75 (lagging) to 0.95 (leading)

Average Frequency ................................................................... 400.0 ± 5.0 Hz

Overload Capacity at POR .................. 112.5 kVA for 5 min/150 kVA for 5 sec

Phase Rotation ................................................................................ T1, T2, T3

Speed and Direction of Rotation

Direction of Rotation ................................................................................... ccw

Input Speed range for Constant Speed Output .................. 4,630 to 8,533 rpm

Nominal Generator Speed .................................................... 24,000 ± 300 rpm

Generator Overspeed ..................................................................... 30,000 rpm

Environmental Conditions

Normal Oil-in Operating Temperature .......................... less than 183°F (84°C)

Maximum Oil-in Temperature (continuous operation) ............... 265°F (129°C)

Required Oil Specification ......... Refer to Approved Oils List in SPM 24-10-00

Weights Pressures, and Capacities

Dry Weight .......................................................................... 116.7 lb (52.93 kg)

Normal Charge Pressure .......................... 240 to 290 psi (1,655 to 1,999 kPa)

Charge Pump Capacity (theoretical) …............................. 14.4 gpm (54.5 lpm)

Scavenge Pump Capacity (theoretical) ............................ 20.2 gpm (76.5 lpm)

Inversion Pump Capacity (theoretical) ........................ 15.1 gpm (57.2 lpm) Oil

Capacity .............................................................................................. 6,450 cc

51

4.2 Beban Listrik Pesawat Terbang Boeing 737-800

Beban listrik arus bolak-balik tertinggi dalam penerbangan secara terus

menurus. (Chang, 2018)

Table 4.2 Beban Listrik Arus Bolak-Balik Dengan Dua Generator

kVA PF

Generator 1 55,282 0,96

Generator 2 47,384 0,96

Transfer bus 1 30,785 0,90

Transfer bus 2 26,233 0.89

Galley on

transfer bus 1 19,648 1,00

Galley on

transfer bus 2 19,648 1,00

Main bus 1 6,061 0,93

Main bus 2 2,960 0,89

Nilai sumber daya

Generator 1 90 kVA

Generator 2 90 kVA

APU 90 kVA (diatas 30.000 kaki) PF (0,75)

62 kVA (dibawah 30.000 kaki) PF (0,75)

52

Beban listrik arus searah tertinggi dalam penerbangan secara terus menurus

saat keadaan normal.

Tabel 4.3 Beban Listrik Arus Searah Kondisi Normal

Normal Operation

TRU1+TRU2+TRU3 (A)

DC bus 1 38,918

DC stanby bus 15,167

DC bus 2 56,045

Battery bus 13,377

Jumlah 122,507

Battery charger (A)

Hot battery 0,122

Switched hot battery 2,440

Jumlah 2,562

53

Tabel 4.4 Beban Listrik Arus Searah Kondisi Inop

Operation with TRU 3 inop

TRU1+TRU2 (A)

DC bus1 38,918

DC standby bus 15,167

DC bus 2 56,045

Jumlah 110

Battery charger (A)

Hot battery 0,122

Switched hot battery 2,440

Jumlah 2,562

Operasi dengan TRU 1 atau TRU 2 (tidak akftif) beban sama dengan ketika

operasi normal

Tabel 4.5 Operasi selama penerbangan

Operasi selama direktur penerbangan/ pendekatan pilot otomatis

(A)

TRU 1 (arus searah bus 1+ arus

searah bus cadangan 54,085

TRU 2 (arus searah bus 2) 56,045

TRU 3 (baterai bus) 13,377

54

Tabel 4.6 Operasi cadangan

Static inverter continuous load 818 VA (0,92 PF)

Static inverter load with ignitors on 925 VA (0,87 PF)

Static inverter DC continuous input 38,35 A

Standby continuous load 75,82 A

Standby momentary load 5,61 AH

Standby endurance time 72 Minutes

Tabel 4.7 Source Rating DC

TRU rating 75 A With cooling

TRU rating 50 A Whithout cooling

Battery charger rating 65 A With cooling

Battery charger rating 50 A Without cooling

Static inverter rating 1000 VA Efficiency: 0,82

Battery rating 48 AH Each

55

Ta

be

l 4.8

Data

Be

ba

n L

istr

ik A

rus B

ola

k-B

alik

56

Ta

be

l 4.8

Data

Be

ba

n L

istr

ik A

rus S

ea

rah

57

Gambar 4.6 Grafik beban listrik arus searah sistem TRU 3-Off

Gambar 4.7 Grafik beban listrik arus searah sistem TRU1-Off atau TRU2-Off

58

Gambar 4.8 Grafik Beban Listrik Arus Bolak-Balik Generator 1 Kondisi Normal

Gambar 4.9 Grafik Beban Listrik Arus Bolak-Balik Generator 2 Kondisi Normal

34,08 35,58

44,37 45,747,38

27,67

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

LOADING ENGINE TAXI TAKE OFF &CLIMB

CRUISE HOLD &LAND

Load

ing

(kV

A)

Generator 2 beban-operasi normalkapasitas 90 kVA

42,11 42,65

51,18 52,4755,28

27,67

0

10

20

30

40

50

60

LOADING ENGINE TAXI TAKE OFF &CLIMB

CRUISE HOLD &LAND

Load

ing

(kV

A)

Generator 1 beban-operasi normalkapasitas 90 kVA

59

Gambar 4.10 Skema Tenaga Listrik

60

4.2.1 Kokpit

Kokpit atau Flight Deck adalah sebuah ruangan khusus yang biasanya

terdapat di bagian depan pesawat yang dari dalamnya pilot bisa mengendalikan

pesawat terbang. Cockpit terdiri dari Flight Instrument dan Flight Control yang

memungkinkan pilot untuk mengendalikan pesawat. Flight Instrument adalah

instrumen-instrumen yang terdapat di dalam cockpit pesawat yang memberikan

informasi tentang situasi penerbangan dari pesawat yang sedang dikendalikan,

seperti ketinggian, kecepatan, dsb. (Maintanance, 2019)

Peralatan/perlengkapan di kompartemen penerbangan memberikan awak

pesawat fitur-fitur ini:

• Panel untuk instrumen dan komponen elektronik

• Struktur untuk peralatan lain

• Peralatan darurat

• Ketentuan penyimpanan.

Bagian ini mengidentifikasi peralatan/perlengkapan lain-lain di pusat

kompartemen penerbangan.Tiga panel instrumen utama di bawah kaca depan:

• panel instrumen kapten P1

• Panel instrumen tengah P2

• Panel instrumen petugas P3 pertama.

Panel P5 berada di atas kompartemen antara kapten dan yang pertama kursi

petugas. Panel P5 memiliki bagian-bagian ini:

• Forward overhead panel

• Aft overhead panel

Ada dua panel kontrol elektronik. Panel P9 maju dari dudukan kontrol dan berisi

indikator radar cuaca. Panel P8 belakang dudukan kontrol.

Panel pelindung silau P7 berada di atas panel instrumen utama dan dibuat dari

kevlar pada lembaran bingkai logam. Panel pelindung silau P7 memiliki bagian

ini:

• Crash pad

61

• Panel sistem kontrol penerbangan otomatis

• Pemegang daftar cek.

Panel P6 berada di dinding kompartemen belakang di belakang kursi petugas

pertama.

Panel P18 ada di dinding kompartemen belakang di belakang kursi kapten.

Peralatan lain termasuk barang-barang ini:

• Peta cahaya

• Jack interphone

• Lubang observasi

• Pemegang daftar cek

• Pengaliran listrik 115 V arus bolak-balik

• Pengaliran listrik 28 V arus searah

• Kaca

• Pemegang lisensi stasiun radio

• Pemegang sertifikat.

62

Gambar 4.11 Kokpit Tampak Depan

Gambar 4. Kokpit tampak belakang

63

4.1.1 Lampu

Beban penerangan ini berupa lampu-lampu penerangan biasa.

Pengendali penerangan dilakukan oleh lighting panel (LP) yang berada didalam

kokpit. Penggunaan sistem penerangan salah satunya untuk memenuhi

kebutuhan penerangan untuk kenyamanan penumpang. Kelancaran kerja para

awak pesawat, serta penerangan dalam kondisi darurat. Sistem-sistem utama:

1. Lampu kompartemen

2. Lampu kompartemen penumpang

3. Lampu bagian luar

4. Lampu emergency (darurat)

4.2.2.1 Lampu kompartemen

Lampu - lampu yang ada pada kompartemen adalah untuk menerangi

area kompartemen, kabin, lampu – lampu tersebut juga untuk menyimpan ruang

kontrol dan peralatan yang ada didalamnya guna memperlancar kerja para awak.

Pada lampu indikator dapat diuji apakah nyalanya terang atau redup dengan

menggunakan master dim dan switch test. Tegangan pada lampu kompartemen

sebesar 28 V arus bolak-balik, 28 V arus searah, serta 115 V arus bolak-balik.

4.2.2.1.1 Lampu instrument

Instrumen siaga yang ada didalam kokpit dilengkapi dengan sirkuit lampu

darurat. Jika sumber tegangan arus bolak-balik berkurang secara tiba - tiba,

maka lampu indikator akan menyala yang berasal dari sumber - sumber berikut:

1. static inverter

2. Instrument 28 V arus bolak-balik

3. Lampu transformator siaga

Hal tersebut dapat dilakukan dengan lampu cadangan yang diberi

tegangan sebesar 28 V arus bolak-balik.

64

4.2.2.1.2 Lampu panel

Penerangan pada lampu panel dikontrol oleh saklar yang diberi nama

Panel. Penerangan pada light plates dilakukan dengan passing light yang berasal

dari lampu neon yang dilapisi plastic. Lampu - lampu tersebut diletakkan di

tempat yang telah ditentukan. Ada lebih dari satu lampu mengalami gangguan

maka tidak akan mengalami gangguan penerangan.

4.2.2.2 Lampu kompartemen penumpang

Penerangan pada lampu kompartemen penumpang menyangkup lampu

kabin, dan lampu masing - masing penumpang. Lampu pada kompartemen

penumpang berada bagian atas jendela. Lampu - lampu yang berada pada pintu

masuk memberikan penerangan di pintu keluar - masuknya penumpang. Yang

termasuk ke dalam sistem penerangan pada kabin adalah: lampu toilet, lampu

baca, dan lampu attendant (lampu panggil).

4.2.2.2.1 Lampu kabin

Lampu - lampu pada kabin terdiri dari lampu neon dan lampu pijar. Lampu

neon dipasang pada bagian ujung di masing - masing tempat penyimpanan

barang. Lampu neon ini dapat menerangi suatu area dengan redup atau terang.

Sedangkan lampu pijar digunakan untuk penerangan pada malam hari. Lampu -

lampu pada atap dikendalikan oleh tombol 4 posisi yang berada di panel.

Keempat posisi tersebut adalah OFF, NIGHT, DIM, dan BRIGHT. Posisi NIGHT

akan membuat lampu pijar menyala. Posisi DIM akan membuat semua lampu

neon pada atap menyala dengan sinar redup. Sedangkan pada saat posisi

BRIGHT akan ada penambahan tegangan 115 V arus bolak-balik, sehingga

membuat semua lampu neon menyala dengan terang. Saat saklar diputar ke

posisi DIM, maka tegangan 28 V arus bolak-balik akan mengalir ke lampu ballas.

4.2.2.2.2 Lampu jendela

Rangkaian lampu-lampu neon dipasang pada dinding diatas jendela.

Lampu - lampu ini memberikan cahaya yang ringan. Lampu ini dikendalikan oleh

saklar tiga posisi yaitu OFF, DIM, dan BRIGHT. Pada posisi BRIGHT, dibutuhkan

65

115 V arus bolak-balik. Sedangkan pada posisi DIM, DIM mode pada ballas

mengubah aliran arus untuk menghasilkan cahaya yang redup.

4.2.2.2.3 Lampu servis penumpang (PSU)

Yang termasuk dalam lampu peringatan penumpang adalah: lampu

DILARANG MEROKOK , lampu KENAKAN SABUK PENGAMAN, dan lampu

KEMBALI KE KURSI ANDA. Lampu - lampu ini disuplai oleh tegangan 28 V arus

bolak-balik. Tanda DILARANG MEROKOK, dan KENAKAN SABUK PENGAMAN

terdapat pada tiap - tiap Passenger Service Unit (PSU). Lampu pijar menerangi

tulisan DILARANG MEROKOK, dan KENAKAN SABUK PENGAMAN. Tanda

KEMBALI KE KURSI ANDA ditempatkan pada masing - masing toilet. Tanda -

tanda ini dikontrol secara otomatis. Saat pesawat sudah mengurangi

ketinggiannya, maka tanda KENAKAN SABUK PENGAMAN akan menyala.

Pada saat pendaratan maka ketiga lampu ini akan menyala.

4.2.2.2.4 Lampu baca

Lampu ini di suplai oleh tegangan 28 V arus bolak-balik masing-masing

PSU memiliki tiga buah lampu baca yang dipasang pada bagian ujung belakang.

Lampu-lampu ini tidak dapat diatur oleh penumpang.

4.2.2.2.5 Lampu toilet

Lampu utama pada toilet ini menggunakan lampu neon yang akan

menyala secara otomatis, saat pintu ditutup atau dikunci. Toilet ini juga

menggunakan lampu peringatan yang menandakan bahwa toilet sedang

digunakan. Lampu cermin akan menyala jika toilet sudah selesai digunakan.

Lampu ini dipasok oleh tegangan 115 V arus bolak-balik

4.2.2.2.6 Lampu Attendant Call Sistem (ACS)

Lampu ini membantu penumpang untuk memberi sinyal keberadaannya

saat meminta bantuan. Tombol Push-ON, Push-OFF terdapat di masing-masing

PSU,dan toilet. Saat lampu ACS ditekan lampu ini akan menyala, dan kru

pesawat akan mendatangi penumpang yang membutuhkan bantuan.

66

4.2.2.3 Lampu bagian luar

Lampu bagian luar berguna untuk memberikan petunjuk selama dalam

penerbangan serta membantu kinerja pilot pada saat pesawat hendak

melakukan pendaratan, dan saat sedang berjalan menuju landas pacu. Yang

termasuk dalam lampu eksterior adalah:

1. Penerangan pada bagian sayap.

2. Lampu Navigasi.

3. TAXI.

4. Penerangan LOGO.

4.2.2.3.1 Penerangan pada bagian sayap

Lampu penerangan pada bagian sayap disuplai oleh tegangan 28 V arus

bolak-balik lampu ini dipasang di ujung - ujung sayap.

4.2.2.3.2 Lampu navigasi

Lampu navigasi ini dikontrol oleh posisi kontak lampu. Kontak ini memiliki

tiga posisi, yaitu: sorot dan stabil, mati dan stabil. Pada posisi sorot dan stabil,

lampu sorot dan lampu stabil akan menyala. Pada lampu sorot disuplai oleh

tegangan 115 V arus bolak-balik, sedangkan untuk lampu stabil dipasok oleh 28

V arus searah yang berasal dari baterai.

4.2.2.3.3 Lampu posisi

Lampu ini digunakan untuk menunjuk posisi pesawat, arah, dan letak

dengan menggunakan lampu pijar merah, hijau, dan putih. Lampu warna merah

terletak pada bagian sebelah kiri, dan lampu hijau pada sebelah kanan ujung -

ujung sayap. Sedangkan lampu putih berada ditepi bagian belakang pada

masing - masing ujung sayap.

67

4.2.3 Galley (dapur)

Dapur-dapur pada pesawat terbang Boeing 737-800 menyediakan

fasilitas makanan dan minuman. Maskapai ini menetapkan jumlah dan lokasi

dapur. Ada tujuh letak lokasi dapur pada maskapai ini, empat di bagian belakang,

2 dibagian kelas bisnis, dan 1 dibagian kokpit. Dapur maskapai ini memiliki

beberapa peralatan dapur yaitu:

1. Pendingin

2. Oven

3. Kulkas

4. Pembuatan kopi

5. Westafel

6. Penyimpanan

7. Tempat sampah

8. Pelayanan gerobak

Dapur memiliki koneksi ini:

1. Koneksi pendukung structural

2. Koneksi daya listrik

3. Air dan saluran pembuangan

4. Koneksi pembuangan

Instalasi setiap dapur memalangi ke bagian struktur pesawat. Sebuah

tangkai pengikat dengan fitting pemutusan cepat yang menempel di bagian atas

dapur ke struktur pesawat.

68

Tiga fase, bertegangan 115V arus bolak-balik dari bus generator nomor

1 dan 2 memberi energi pada dapur. Generator yang digerakkan engine, APU,

atau daya eksternal memberi energi pada bus generator. Sakelar dapur pada

panel overhead P5 mengontrol daya listrik ke dapur. Untuk menghemat daya

pada saat sistem kritis, semua daya dapur akan hilang secara otomatis jika bus

generator kehilangan daya. (Manual, 2018)

Gambar 4.13 Letak Peralatan Dapur

4.3 Jenis-Jenis Gangguan Pada IDG

4.3.1 Overload

Overload adalah kondisi yang tidak diperbolehkan dan dapat

menyebabkan berbagai kerusakan pada IDG karena menanggung beban yang

berlebih. Akibat dari overload akan terjadi ditekannya putaran pada generator

sehingga CSD yang mengatur kecepatan konstan pada generator akan

mengikuti pada IDG jika itu sering terjadi akan mengakibatkan isolasi pada

generator dan gir-gir pada CSD akan rusak terutama pada rakitan pompa dan

motor yang rentan dengan panas.

69

4.3.2 Overspeed

Setiap mesin pesawat didesain untuk bekerja menahan panas dan

tekanan. Terutama pada bagian IDG yang membutuhkan tekanan dan putaran.

Maka mesin dapat mengalami Overspeed, yaitu keadaan dimana putaran mesin

mengalami peningkatan lebih dari yang seharusnya. Efek dari itu mendengar

mesin menjadi tak terkendali dan bisa merusak kekomponen yang lainnya.

Dalam putaran yang sangat tinggi, jauh melebihi ambang aman akan

mengakibatkan patah atau pecah. Pecahan komponen itu akan segera terlempar

dengan kecepatan tinggi, menghantam komponen lain dan menghancurkannya.

Gambar 4.14 Kondisi IDG pada Piston dan Komponen-Komponen Lainnya

Gambar 4.14 di atas menunjukkan kondisi piston pada rakitan pompa dan

motor, dan komponen-komponen lain dalam IDG mengalami overspeed.

Penyebab terjadinya overspeed paling umum adalah gangguan pada sistem

CSD terutama pada governor dan tidak hanya governor melainkan kecepatan

masukan yang dari gearbox terlalu tinggi. Akibat gangguan tersebut hasilnya laju

putaran mesin pun akan jadi tak terkendali dan akan merusak semua komponen

IDG jika tidak dimatikan. (Sundstrand, 2019)

70

4.3.3 Kegagalan terhadap IDG

Kegagalan suatu komponen pesawat mudah terjadi disetiap mesin

pesawat terutama pada engine pesawat yang mungkin akan terjadi mati dalam

seketika, pendingin (oil) yang kurang baik, gearbox bekerja kurang efisien, dan

komponen.

4.3.4 Overheat

Suhu pada IDG sangat panas diakibatkan kecepatan yang terlalu tinggi

sehingga mesin mengalami kenaikan suhu dan pendinginan yang bekerja tidak

secara optimal. Hal tersebut akan mengakibatkan merusak komponen pada IDG.

4.4 Hilangnya Salah Satu dari Dua Sumber Listrik Utama Terhadap Beban

Berdasarkan dari data beban pada pesawat terbang Boeing 737-800 bisa

dilihat bahwa dengan dua generator penggerak terintegrasi (IDG) dengan

kapasitas masing-masing IDG berdaya 90 KVA. Pada pesawat terbang boeing

737-800 dengan semua beban terpasang pada masing-masing IDG ini akan

memasok listrik sesuai dengan kebutuhan dari fase pesawat lepas landas hingga

fase mendarat. Ada beberapa fase dalam penerbangan yang sangat krusial,

dalam dunia penerbangan biasa disebut critical eleven yang artinya 11 menit

waktu yang kritis. Waktu ini terdapat di 3 menit fase lepas landas dan 8 menit

fase mendarat, posisi ini dikatakan critical eleven karena angka kecelakaan yang

sangat tinggi dan seringnya terjadi kerusakan pada mesin yang disebabkan

tekanan pada mesin, tekanan diudara, dan kecepatan putar pada mesin. Dalam

kelistrikan pesawat terbang difase 11 menit akan sering terjadi gangguan-

gangguan yang akan mengkibat kerusakan pada IDG. Jika terjadi kerusakan

pada salah satu IDG dari dua IDG maka beban akan dialihkan.

4.4.1 Perhitungan beban dalam penerbangan

4.4.1.1 Fase loading

Beban pada Generator 1

S= 42,110 kVA

Pf = 0,92

71

P= 42,110 kVA x 0,92 = 38,741 kW


S= 34,081 kVA

Pf= 0,92

P= 34,081 x 0,92 = 31, 354 kW

Total beban pada generator 1 dan 2

Ptotal= 38,741 + 31,354 = 70,095 kW

4.4.1.2 Fase engine start


S= 42,646 kVA

Pf = 0,93

P= 42,646kVA x 0,93 = 39,660 kW


S= 35,576 kVA

Pf= 0,93

P= 35,576 kVA x 0,93 = 33,085 kW


Ptotal= 39,660 + 32,085 = 72,745 kW

4.4.1.3 Fase taxi


S = 51,182 kVA

Pf = 0,95

P = 51,182 kVA x 0,95 = 48,622 kW


S = 44,370

Pf = 0,95

P= 44,370 x 0,95= 42,151

Ptotal = 48,622 + 42,151 = 90,733 kW

72

4.4.1.4 Fase take and climb


S= 52,470 kVA

Pf = 0,96

P= 52,470 kVA x 0,96 = 50,371 kW


S = 45,700 kVA

Pf = 0,96

P = 45,700 x 0,96 = 43,872 kW

Ptotal = 50,371 + 43,872 = 94,243 kW

4.4.1.5 Fase cruise


S= 55,282 kVA

Pf = 0,96

P= 55,282 kVA x 0,96 = 53,070 kW


S= 47,384 kVA

Pf= 0,96

P= 47,384 x 0,96 = 45, 488 kW


Ptotal= 53,070 + 45,488 = 98,558 kW

73

4.4.1.6 Fase hold and land


S= 34,378 kVA

Pf = 0,92

P= 34,378 kVA x 0,92 = 31,627 kW


S = 27,672 kVA

Pf = 0,90

P = 27,672 kVA x 0,90 = 24,904 kW

Ptotal = 31,627 + 24,904 = 56,531 kW

Total 4.10 Total daya yang dipakai dalam penerbangan

Fase penerbangan Total Daya Beban (kW)

Loading 70,095

Engine Start 72,745

Taxi 90,733

Take & climb 94,243

Cruise 98,558

Hold and land 56,531

4.4.2 Perhitungan hilangnya beban pada fase cruise

Jika generator 1 yang tidak berfungsi pada fase penerbangan cruise maka beban

beralih kesumber lainnya berikut beban yang akan disalurkan:

Beban pada generator 1 dengan beban arus searah yang telah disuplai dari

baterai

Stotal= S beban generator – TRU 1

Stotal= 55,282 kVA - 1,721 kVA

P beban generator 1= 53,070 kW

Pf = 0,95

74

P TRU1= 1,721 kVA x 0,95 = 1,634 kW

Ptotal= 53,070 kW – 1,634 kW= 51,436 kW

Beban pada generator 2 dengan beban arus searah yang telah disuplai dari

baterai

Stotal= S beban generator – TRU 2 – TRU 3

Stotal= 47,384 kVA – 1,752 kVA – 0,440 kVA

Pf = 0,95

P TRU2= 1,752 kVA x 0,95= 1,664 kW

Pf = 0,95

P TRU3= 0,440 kVA x 0,95= 0,418 kW

P beban generator 2= 45,488 kW

Ptotal= 45,488 kW – 1,664 kW – 0,440 kW = 43,384 kW

Ptotal beban generator 1 dan 2= 51,436 kW + 43,384 kW= 94,820 kW

Dari perhitungan beban diatas yang akan ditampung sebesar 94,820 kW

dengan beban yang melebihi kapasitasnya pada IDG 2, maka diperlukan

pembangkit yang lainnya seperti: baterai dan APU.

Pada sumber baterai dapat menyuplai arus sebesar 76 Ampere Hours

(AH) selama 72 menit dengan sumber tersebut dapat memenuhi beban terhadap

bus DC cadangan dan bus AC cadangan. Bus AC cadangan membutuhkan

inverter untuk merubah tegangan 28 VDC menjadi 115 VAC dengan daya yang

dihasilkan 1 kVA. Inverter ini dialirkan pada cabin terutama beban In-Flight

Entertiment (IFE). Dalam kebutuhan kelistrikan pesawat saat kondisi kehilangan

sumber utama dengan digantikannya dengan baterai tidaklah cukup, maka

digunakannya APU. APU ini menghasilkan daya yang bergantung dengan

ketinggian tertentu yaitu:

1. dibawah ketinggian 30.000 kaki menghasilkan daya sebesar 62 kVA

2. diatas ketinggian 30.000 kaki menghasilkan daya sebesar 90 kVA

75

dengan posisi pesawat terbang Boeing 737-800 di ketinggian dibawah 30.000

kaki menghasilkan 62 kVA maka:

P= 62 kVA x 0,75= 46,5 kW

Ptotal yang disuplai= 62,5 kW + 46,5 kW= 109 kW

Beban yang terdapat di IDG 1 beralih ke IDG 2 sebelum adanya pasokan

listrik dari APU. Saat APU menyuplai listrik beban yang terdapat di IDG 2 akan

beralih ke APU, sehingga beban listrik dipesawat terbang Boeing 737-800

Garuda Indonesia tidak perlu mengurangi bebannya saat beban puncak terjadi

difase cruise.sehingga beban tidak perlu dikurangi, dengan adanya APU dan IDG

2 yang dapat menyuplai listrik sesuai beban yang dipakai

76

BAB V

PENUTUP

Kesimpulan

1. Beban puncak pada pesawat Boeing 737 Next Generation terjadi pada fase

cruise sebesar 98,558 kW.

2. Beban di IDG 1 sebesar 48,737 kW dan beban di IDG 2 sebesar 41,971 kW

beban pada IDG 1 dapat ditampung dengan IDG 2 dan APU.

3. Hilang sumber daya listrik pada salah satu IDG tidak berpengaruh terhadap

penerbangan pesawat, tanpa pengurangan beban dan tanpa pendaratan

darurat.

77

DAFTAR ISI

Chang, k. (2018). Electrical Load Analysis MAS Model 737-8h6 YR051. Amerika

Serikat.

ECCN 9E991, B.-6. P. (2018). AC Generator. Amerika Serikat.

Maintanance, A. M.-6. (2019). Equipment and Furnishings.

Manual, A. M. (2018). Cabin Systems.

Nur Armina, R. S. (2018). Analisis Sistem Kerja dan Maintanance Generator AC

pada Pesawat Boeing 737 . Universitas Diponegoro, 1-80.

Sundstrand, H. (2019). Aircraft Maintanance Manual Boeing. Amerika Serikat.

System, U. A. (2018). Boeing 737 NG Integrated Drive Generator.

Systems Summary APU. (2017, april). Retrieved from Boeing 737 NG:

smartcockpit.com

W. Nono, M. (1999). Pengantar Sistem Tenaga Listrik. Surabaya: ITS Surabaya.

Wiratama, C. (2016, Maret 9). Aero Engineering. Retrieved from

http://aeroengineering.co.id/2016/03/fase-penerbangan-pesawat-

terbang/.

78

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Data Personal

NIM : 201511243


Tempat / Tanggal Lahir : Tangerang, 04 April 1997

Jenis Kelamin : Laki-laki

Status Perkawinan : Belum Kawin

Program Studi : S1 Teknik Elektro

Alamat Rumah : Komp. Mutiara garuda blok C2 no.34 RT 06 RW 016,

Teluknaga, Kampung melayu timnur, Kab.

Tangerang

Kode Pos : 15510

Telp / Hp : +6287741308179

Email : [email protected]

Jenjang Nama Lembaga Jurusan Tahun Lulus

SD SDI At-taqwa - 2009

SMP SMPN 1 Teluknaga - 2012

SMA SMAN 6 Tangerang IPA 2015

Demikianlah daftar riwayat hidup ini dibuat dengan sebenarnya.

mailto:muammarirfan

79

SEKOLAH TINGGI TEKNIK – PLN

LEMBAR BIMBINGAN SKRIPSI

Nama Mahasiswa : Muammar Irfan Aflah

NIM : 2015-11-243


Pembimbing Utama : Ir. Purnomo Willy B.S., M.T.



80

SEKOLAH TINGGI TEKNIK – PLN

LEMBAR BIMBINGAN SKRIPSI

Nama Mahasiswa : Muammar Irfan Aflah

NIM : 2015-11-243


Pembimbing Utama : Ir. Purnomo Willy B.S., M.T.



81

A1

Lampiran A

A2

A3

A4

A5

B1

Lampiran B

B2

B3

B4

B5

B6

B7

Documents

PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK ELEKTRO JAKARTA