Estimasi Parameter Aerodinamika Model Roket Menggunakan Computational Fluid Dynamics

Prabowo, Dimas Agung (2020) Estimasi Parameter Aerodinamika Model Roket Menggunakan Computational Fluid Dynamics. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
07111640000017_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Dalam dunia militer, roket adalah sebuah senjata yang dapat dikendalikan secara langsung atau otomatis untuk mengenai targetnya. Untuk memastikan roket tersebut mampu bergerak mengenai target yang telah ditentukan, roket harus mampu dikendalikan untuk selalu mendekati target yang diatur oleh aturan pengendalian dan pemanduan. Pengendalian dan pemanduan sebuah roket membutuhkan sebuah model matematika dari roket tersebut. Semakin akurat model roket dengan keadaan nyata, maka akan semakin akurat pula pengendalian yang akan dicapai. Agar model matematika roket akurat diperlukan informasi mengenai parameter-parameter roket. Terdapat parameter terukur yang diperoleh dari hasil pengukuran dimensi fisik roket. Dan terdapat parameter tidak terukur yang diperoleh melalui hasil estimasi. Salah satu parameter yang diperoleh melalui hasil estimasi adalah parameter aerodinamika roket. Agar didapatkan model yang baik parameter terukur dan parameter tidak terukur perlu diperoleh, sehingga parameter aerodinamika roket perlu untuk diestimasi. Pada penelitian ini dilakukan estimasi parameter aerodinamika roket. Estimasi dilakukan dengan metode CFD. Dengan hasil estimasi parameter aerodinamika model matematika lengkap roket dapat diperoleh. Dilakukan validasi numerik untuk memvalidasi hasil parameter yang diperoleh. Validasi numerik dilakukan dengan metode grid independency test, residual criteria convergence, dan konsistensi nilai. Hasil estimasi parameter memenuhi ketiga metode validasi untuk dapat digunakan. Hasil estimasi parameter menghasilkan persamaan koefisien momen dan gaya aerodinamika pada setiap sumbu. Persamaan tersebut akan disubtitusikan ke persamaan model matematika roket dan disimulasikan untuk mendapatkan validasi kualitatif roket. Hasil validasi kualitatif roket menghasilkan karakteristik roket yang sesuai dengan karakteristik gerak roket dalam keadaan ideal (tanpa gangguan). Dengan karakteristik gerak parabola, sudut pitch tidak menukik tajam (sekitar 1,2 rad), dan roket selalu melakukan roll. ================================================================================================================== In the military world, a rocket is a weapon that can be controlled directly or automatically to hit its target. To ensure that the rocket is able to move about a predetermined target, the rocket must be able to be controlled to always approach the target set by the control and scouting rules. Control and guiding a rocket requires a mathematical model of the rocket. The more accurate the rocket model is with the real situation, the more accurate the control that will be achieved. For an accurate rocket mathematical model information about rocket parameters is needed. There are measurable parameters obtained from the measurement of the physical dimensions of the rocket. And there are immeasurable parameters obtained through the estimation methods. One of the parameters obtained through the estimation methods is the rocket aerodynamic parameters. In order to get a good model the measured parameters and the unmeasured parameters need to be obtained, so that the rocket aerodynamic parameters need to be estimated. In this study, estimation of rocket aerodynamic parameters was carried out. Estimation is done by the CFD method. With the results of the estimation of the aerodynamic parameters of a complete mathematical model can be obtained. Numerical validation is performed to validate the parameters obtained. Numerical validation methods is done by the grid independence test, convergence residual criteria, and value consistency. The parameter estimation results meet all three validation methods to be used. The parameter estimation results in the equation of the moment coefficient and aerodynamic force on each axis. The equation will be substituted into the rocket mathematical model equation and simulated to get a qualitative rocket validation. The results of the rocket qualitative validation produce rocket characteristics that match the rocket's motion characteristics under ideal conditions (without interference). With the characteristics of parabolic motion, the pitch angle does not dip sharply (around 1.2 rad), and the rocket always rolls.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Rocket, Computational Fluid Dynamics, Aerodynamics Coefficient, Reynold-Average Navier-Stokes, Parameter Estimation, Roket, Computational Fluid Dynamics, Koefisien Aerodinamik, Reynold-Average Navier-Stokes, Estimasi Parameter.
Subjects: T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation
T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL521 Aerodynamics, Hypersonic.
Divisions: Faculty of Electrical Technology > Electrical Engineering > 20201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Dimas Agung Prabowo
Date Deposited: 27 Aug 2020 13:12
Last Modified: 27 Aug 2020 13:12
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/79712

Actions (login required)

View Item View Item