Analisis Variasi Sudut Anhedral Sayap serta Crop pada Sayap Reverse Delta Terhadap Performa WIG Craft dalam Ketinggian Ground Effect Menggunakan CFD

Dewantara, Damian Raven (2025) Analisis Variasi Sudut Anhedral Sayap serta Crop pada Sayap Reverse Delta Terhadap Performa WIG Craft dalam Ketinggian Ground Effect Menggunakan CFD. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5018211040_Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Emisi gas buang dari transportasi berkontribusi signifikan terhadap polusi secara global. Metode transportasi dengan kapal cepat menyumbang untuk emisi di sektor maritim. Pengurangan konsumsi bahan bakar penting untuk mengurangi emisi tersebut. Sebuah inovasi transportasi maritim yang telah dikembangkan sejak pertengahan abad ke dua puluh adalah WIG craft. Wing-in-ground (WIG) craft merupakan sebuah bentuk transportasi terbang yang beroperasi dengan memanfaatkan fenomena ground effect. Fenomena ground effect memungkinkan WIG untuk mencapai kecepatan setara dengan pesawat terbang dengan daya yang lebih rendah. Oleh karena itu WIG dapat menjadi solusi transportasi maritim untuk memenuhi perpindahan cepat dengan kebutuhan daya yang rendah. Salah satu perkembangan desain WIG adalah karya Alexander Lippisch dengan konfigurasi sayap cropped reverse delta dengan anhedral. Konfigurasi ini dikenal dapat meningkatkan performa WIG dengan menambah gaya angkat dan mengurangi hambatan. Desain ini telah diterapkan dalam WIG modern seperti Airfish-8 yang telah memperoleh sertifikasi dari Lloyd’s Register (LR). Agar dapat diperoleh konfigurasi dengan performa terbaik maka pengaruh dari sudut anhedral dan crop pada sayap reverse delta perlu diteliti. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dinamika fluida komputasi untuk mendukung simulasi dengan jumlah variasi yang besar. Hasil yang akan digunakan untuk membandingkan setiap konfigurasi adalah koefisien gaya angkat (Cl) dan koefisien hambatan (Cd). Dalam penelitian ini digunakan variasi sudut anhedral δA = 0°, 8°, dan 15° dan persentase trailing edge crop 0%, 10%, 20%, dan 30% dari chord. Pengaturan simulasi divalidasikan dengan membandingkan model sayap sederhana dengan hasil eksperimen. Verifikasi hasil dilakukan melalui analisis grid independence, grid convergence index (GCI), dan uncertainty analysis. Hasil yang diperoleh dari penelitian adalah sayap dengan 30% crop tanpa anhedral memberikan performa tertinggi secara keseluruhan. Perlu diperhatikan bahwa pada sudut serang α = 0° gaya angkat pada WIG semakin berkurang ketika mendekati permukaan akibat pengaruh suction effect. Ditemukan juga bahwa fuselage WIG memberikan gaya angkat yang signifikan dan menjadi pembeda utama dalam penelitian ini dibandingkan penelitian lain.
====================================================================================================================================
Gas emissions from transportation contribute significantly towards global pollution. This is especially true for high-speed maritime transport. The reduction of fuel consumption is important in reducing those emissions. An innovation in maritime transport which has been developed since the mid twentieth century is the WIG craft. Wing-in-ground (WIG) craft is a form of airborne transportation that operates using the ground effect. The ground effect enables WIGs to reach speeds similar to conventional aircraft with lower power requirements. Thus, WIGs can be a maritime transport solution for fast transport. A key development in WIG design is the works of Alexander Lippisch which introduced the cropped reverse delta wing with anhedral configuration. This configuration is know to increase WIG performance by increasing lift and reducing drag. This design has been adopted in modern WIGs, such as the Airfish-8 which has been certified by Lloyd’s Register (LR). To obtain the best performance for WIGs, the affects of anhedral angle and trailing edge cropping should be studied more extensively. The method used in this research is computational fluid dynamics to support the simulation of a large amount of wing variations. The results taken to compare each configuration is the lift coefficient (Cl) and the drag coefficient (Cd). In this research the anhedral angles simulated is δA = 0°, 8°, and 15°. The cropping percentage is 0%, 10%, 20%, and 30% of the chord. The setup used in the simulation is validated by comparing a simple airfoil simulation with existing experimental results. Verification of the grid is done by doing a grid independence analysis, grid convergence index (GCI) calculation, and uncertainty analysis. Results show that the wing configuration with 30% crop without anhedral gives the highest performance in most conditions. At α = 0° the lift drops as the WIG approaches the ground due to the suction effect, and results differ from those at different angles of attack. The fuselage of the WIG also produces significant lift and is what differentiates this research with others.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	computational fluid dynamics, wing-in-ground (WIG) craft, ground effect, transportasi, net-zero emissions.
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM161 Ships--Hydrodynamics V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM163 Hulls (Naval architecture) V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM751 Resistance and propulsion of ships
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Naval Architecture and Shipbuilding Engineering > 36201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Damian Raven Dewantara
Date Deposited:	29 Jul 2025 08:57
Last Modified:	29 Jul 2025 08:57
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/122850

Actions (login required)

View Item