Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Flutter adalah suatu fenomena yang menyebabkan kegagalan katastropik pada struktur wahana terbang. Pada penelitian ini, flutterdikaji untuk konfigurasi simetri dan antisimetri untuk mengetahui pengaruh modus gerak kaku struktur roket terhadap karakteristikflutter sirip roket. Melalui penelitian ini diharapkan pula tingkat keamanan desain struktur roket RX-420 terhadap flutterdapat diketahui. Model yang dianalisis merupakan model setengah bagian roket. Struktur sirip yang digunakan adalah sirip dengan semispan 600 mm, tebal 12 mm, root 700 mm, tip 400 mm, jenis bahan Al 6061-T651 berkonfigurasi sirip double spar dengan ketebalan kulit sirip 2 mm. Dinamika struktur roket dan kestabilanflutter-nya dianalisis dengan menggunakan metode elemen hingga yang terimplementasi pada software MSC NASTRAN. Analisis menunjukkan bahwa flutter pada sirip lebih rentan terjadi pada konfigurasi antisimetri dibandingkan dengan konfigurasi simetri. Untuk konfigurasi antisimetri flutter terjadi pada kecepatan 6,4 Machsedangkan untuk konfigurasi simetri flutter terjadi pada 10,15 Mach pada ketinggian permukaan laut. Bila dibandingkan dengan nilai kecepatan maksimum roket sebesar 4,5 Mach pa da ketinggian 11 km atau ekivalen dengan 2,1 Mach pada ketinggian permukaan laut, maka dapat disimpulkan bahwa desain struktur roket RX-420 memenuhi batas keamanan dan flutter tidak akan terjadi selama roket terbang.

---

AbstractFlutter is a phenomenon that has brought a catastrophic failure to the flight vehicle structure. In this experiment, flutter wasanalyzed for its symmetric and antisymmetric configuration to understand the effect of rocket rigid modes to the fin flutter characteristic. This research was also expected to find out the safety level of RX-420 structure design. The analysis was performed using half rocket model. Fin structure used in this research was a fin which has semispan 600 mm, thickness 12 mm, chord root 700 mm, chord tip 400 mm, made by Al 6061-T651, double spar configuration with skin thickness of 2 mm. Structural dynamics and flutter stability were analyzed using finite element softwareimplemented on MSC. Nastran. The analysis shows that the antisymmetric flutter mode is more critical than symmetricflutter mode. At sea level altitude, antisymmetric flutter occurs at 6.4 Mach, and symmetric flutter occurs at 10.15 Mach. Compared to maximum speed of RX-420 which is 4.5 Mach at altitude 11 km or equivalent to 2.1 Mach at sea level, it can be concluded that the RX-420 structure design is safe, and flutter will not occur during flight. "

"Pada saat ini perkembangan teknologi roket di Indonesia telah memasuki tahap yang pesat. Salah satu tema yang penting pada perkembangan roket adalah sistem pengendalian pada aktuator roket. Sistem pengendalian pada roket sudah memasuki tahap kendali aktif, dimana pergerakan roket dapat diatur saat roket sedang terbang. Dalam skripsi ini akan dirancang prototipe sistem aktuator sirip roket kendali yang diwujudkan dengan menggabungkan beberapa sistem yaitu mikrokontroler ATmega16 sebagai unit pemroses, driver motor DC, brushed DC motor, planetary gear, rotation sensor, komunikasi serial, dan power supply. Perancangan perangkat lunak pengendali PID sebagai pengendali program pada mikrokontroler ATmega16 menggunakan bahasa basic dan software AvrOsp sebagai compiler-nya. Tujuan pembuatan prototipe ini adalah agar dapat merancang perangkat keras, perangkat lunak dan mengetahui kinerja sistem kendali PID untuk pengendalian putaran motor DC yang mengatur pergerakan dari sudut putaran sirip sehingga menentukan arah dari tujuan roket. Untuk menentukan koefisien-koefisien pengendali PID, digunakan metode penalaan Ziegler-Nichols. Dari hasil pegujian, dapat disimpulkan bahwa dengan menggunakan pengontrol PID dengan nilai Kp=11 Ki=60,5 dan Kd=0,50 didapatkan bahwa tanggapan sistem dapat mencapai kestabilan dan tidak mengalami lonjakan yang berarti, artinya kestabilan dan performansi (kinerja sistem) sesuai yang diinginkan. Dari hasil pengujian didapatkan settling time sebesar 1,05 detik, overshoot tereduksi lebih kecil dari 12%, dan kesalahan keadaan tunak mendekati nol.

---

In this time development of rocket technology has been growing rapidly. One important theme in development of the rocket is how to make control system on rocket actuator. Control system on rocket has entered the stage of active control, which movement of rocket can be set when rocket in flight. This final project will develop a prototype of guided missile fin actuator system which is realized by combining several sub-systems such as microcontroller ATmega16 as a processing unit, DC motor driver, brushed DC motor, planetary gear, rotation sensor, serial communication, and power supply. Basic language is used to program microcontroller ATmega16 and AvrOsp as compiler. The purpose of this final project is to be able to design hardware, software and know the performance of PID control system for controlling DC motor rotation. The rotation of DC motor then regulates the movement of fin so the rocket can be directed to desired destination. To determine the parameters of PID controllers, Ziegler-Nichols tuning method is utilized. By using parameters of PID Kp=11 Ki=60.5 and Kd=0.50 the system response has shown good stability and performance. Its mean that the design has achieved the desired performance. From test results, the system has 1.05 second settling time, 12% overshoot and zero steady-state error."

"Penelitian skripsi ini bertujuan untuk menjelaskan peristiwa pengembangan sistem peroketan di Indonesia pada kurun waktu 1962-1967, yang pada masa itu dikenal dengan nama masa gandrung peroketan karena baik kalangan sipil maupun militer bekerja sama membangun teknologi roket demi kepentingan nasional, ilmiah maupun militer. Penelitian ini ditulis menggunakan metode penulisan sejarah (heuristik, kritik, interpretasi dan historiografi) untuk menganalisis fakta-fakta menjadi sebuah narasi sejarah yang utuh. Dalam penelitian ini akhirnya ditemukan hasil yang menyatakan bahwa Indonesia telah memulai program keantariksaannya sejak periode 1960-an dan juga merupakan salah satu negara pertama di Asia-Afrika yang mampu mengoperasikan roket-roket secara mandiri melalui serangkaian proyek-proyek produksi dan peluncuran roketnya.

---

The main aim of this thesis is to explain about the development of rocketry system in Indonesia from 1962 until 1967, which well known as rocketry fondness era because the military and the civilians collaborating to build a rocket technology for national purpose, scientific and military. This research written using a historical methods (heuristic, critics, interpretation, dan historiography) to analize the facts into a historical narrative. This research have a conclusion which say that Indonesia was already started its space program from the 1960’s, and they also can made and operated its own rockets, and become one of rocketry pioneers between Asian and Africans nations."

"Belum lama ini telah dilakukan uji statik motor roket RX-420, tepatnya pada tanggal 23 Desember 2008, dan dapat dikatakan berhasil dengan baik. Keberhasilan uji statik tersebut tidak lepas dari keberhasilan rancangan struktur motornya. Dalam tulisan ini akan dicoba menganalisis komponen struktur motornya dari sisi teori desain plastis. Jika diperhatikan pada suatu penampang struktur, bahwa selama beban yang bekerja tidak terlalu besar, tegangan yang terjadi masih terletak dalam daerah elastis. Tetapi, jika beban ini diperbesar, bagian-bagian tertentu dari penampang tersebut akan mengalami tegangan leleh (yield stress), sehingga struktur akan mengalami deformasi elastis plastis. Penambahan beban berikutnya dapat mengakibatkan seluruh serat penampang akan mengalami tegangan leleh, sehingga pada penampang tersebut akan mengalami kondisi plastis, yang mana selanjutnya struktur ini akan runtuh (collapse). Hal penting dalam tulisan ini adalah, analisis atau desain yang dilakukan dengan menggunakan metode plastis akan menggunakan persamaan matematik yang lebih mudah bila dibandingkan dengan persamaan yang ada dalam metode elastis. Analisis dan teori ini akan diterapkan pada komponen struktur motor roket RX-420, yang tabung motornya terbuat dari bahan stainless steel 17-7PH, struktur cap dan noselnya dari baja karbon S-45C. Keluaran yang diperoleh akan dijadikan sebagai pertimbangan untuk faktor keamanan."

"Desain suatu roket yang dihasilkan berdasarkan misi tujuan awal sangat mempengaruhi performa aerodinamika yang dimiliki roket tersebut. Dengan berbagai konfigurasi yang dapat dimiliki suatu roket dari profil nose cone, fineness, tail fin, propulsion dan berbagai komponen lainnya, tentunya akan menjadi sebuah tantangan untuk menghasilkan desain yang optimal untuk suatu misi. Dengan demikian dilaksanakan sebuah penelitian yang menguji performa aerodinamika roket terkhususnya drag dan pola aliran udara berdasarkan variasi geometri nose cone yang dibuat dari 4 profil umum. Profil-profil nose cone yang akan diuji dalam penelitian ini adalah conic, power series, tangent ogive, dan elliptical yang akan digunakan pada geometri motor roket FFAR Mk. 40 yang disederhanakan untuk mempermudah penelitian ini. Metode penelitian akan dilakukan secara numerik dengan simulasi CFD (Computational Fluid Dynamics) dengan parameter-parameter yang sudah ditetapkan dan variabel input yang sesuai dengan operasional motor roket Mk. 40. Berdasarkan hasil penelitian yang sudah didapatkan, dapat disimpulkan bahwa nose cone dengan profil conic menhasilkan drag tertinggi dibandingkan 3 profil nose cone lainnya untuk kecepatan subsonik hingga transonik, sedangkan elliptical menghasilkan drag tertinggi untuk kecepatan supersonik. Profil nose cone yang menghasilkan drag terendah dari kecepatan subsonik hingga supersonik dalam penelitian ini adalah profil power series dengan kedua terbaik adalah tangent ogive.

---

Design of a rocket is dependent on the mission it is based on which entirely affects the aerodynamic performance of said rocket. With unlimited amount of rocket configurations readily available based on the variation of components and factors such as nose cones, fineness, tail fins, propulsion system and etc., the creation of a optimal rocket for a specific mission is sure to be challenging. In which case, a research is done to analyze the aerodynamic performance of a rocket specifically drag and airflow based on the variation of nose cone geometry made from 4 common profiles. The 4 nose cone profiles which will be studied in this research are conic, power series, tangent ogive, and elliptic which will be then attached to the simplified body of FFAR Mk. 40 rocket motor to ease the study. The research method used are numerical study with computational fluid dynamic (CFD) analysis with various parameters set and input variables based on the operational capabilities of the FFAR Mk. 40 motor. Based on the results of the research, we can conclude that the conic profile produces the most drag than the other 3 profiles during subsonic and transonic speeds and is overtaken by the elliptic profile at supersonic speed. The power series profile produces the least drag from the range of subsonic to supersonic velocity with the second least drag produced from the tangent ogive profile."

"Telah diteliti kelayakan beberapa struktur sirip roket RX-150-LPN yang terbuat dari stainless steel berbentul plat. Masing-masing tebelany 8, 7, 6 dan 5 mm. Penelitian meliputi ketahanan struktur terhadap gaya tangensial dan aksial. Kedua gaya ini menimbulkan tegangan dan lendutan pada struktur sirip. Tegangan maksimal yang ditimbulan adalah 8.643x10 Nm sedangkan rasio lendutannya adalah 1.936 % terjadi pada tebal sruktur sirp 5 mm."

"Skripsi ini membahas perancangan sistem aktuator berbasis motor servo untuk memenuhi kinerja yang diharapkan. Aktuator merupakan bagian untuk menggerakan posisi sirip (fin) dari suatu wahana terbang kendali, Diperlukan respon sistem kontrol yang cepat. Sistem aktuator yang dirancang adalah sistem lingkar tertutup dengan komponennya terdiri dari mikrokontroler, motor servo, gear, dan sensor rotasi. Sistem ini dikendalikan dengan pengendali PID untuk mendapatkan sudut pergerakan sirip yang diinginkan. Dari hasil uji coba sistem menunjukkan kinerja yang bagus dengan atau tanpa beban.

---

In this paper discusses the design of servo motor-based actuation system based to meet the desired performance. Actuator is a part of rocket to derive the fin angle position. It is a requirement to make fin movement in high speed. Actuator system has been designed as closed loop system including microcontroller, servo motor, gear, and a rotation sensor. The system is controlled by PID controllers to obtain the desired angle fin movement. From the test results show a good performance system with or without a load."

"Roket reusable menjadi solusi dari tingginya biaya peluncuran roket. Dengan adanya roket yang dapat digunakan kembali, produsen roket tidak harus membuat roket baru untuk tiap peluncuran. Namun dengan banyaknya aspek yang perlu dikendalikan dalam pendaratan roket, diperlukan pengendalian yang rumit dengan pengetahuan mendalam mengenai model roket untuk menghasilkan pendaratan roket yang baik. Pada penelitian ini diajukan pengendali dengan proses perancangan yang lebih sederhana menggunakan reinforcement learning dengan algoritma Deep Deterministic Policy Gradient (DDPG) dengan fokus perancangan pada pencarian fungsi reward. Hasil pengendalian kemudian dibandingkan dengan pengendali PID dan pengendali DDPG dari penelitian terdahulu.

---

Reusable rocket is the ultimate solution of high rocket launch cost. With rockets being reusable, companies don’t have to make new rockets for every flight. But controlling rocket landing is not easy. With so many aspects needed to be controlled, complicated control system and in-depth knowledge about each rocket models are inevitable. This research proposes a controller with simpler design method using reinforcement learning with Deep Deterministic Policy Gradient (DDPG) algorithm which focuses on reward shaping. The result is then compared with PID and DDPG controllers from previous research."

"ABSTRAKGuna mendapatkan performa yang optimal selama trayektori terbangnya, nosel roket didesain pada tekanan ambient yang rendah. Akan tetapi, tekanan ambien desain ini dipilih setinggi mungkinuntuk mencegah terjadinya separasi aliran di dalam nosel selama operasi pada sea-level. Tetapi, pada bagian clivergen, aliran akan terseparasi dari dinding selama tekanan ruang bakar, pc, belum mencapai nilai nominalnya. Separasi aliran pada nosel roket sangatlah tidak diharapkan, karena separasi aliran tak simetris dapat menyebabkan timbulnya gaya lateral, yang disebut side-load, yang dapat merusak nosel dan menggagalkan misi secara keseluruhan. Oleh karena itu, separasi aliran dan prediksi teoritisnya telah dan masih menjadi subyek beberapa eksperimen dan studi teoritis.Pada nosel over-ekspansi, aliran terseparasi dari nosel pada rasio tekanan tertentu (tekanan dinding terhadap tekanan ambien). Model dan hipotesis prediksinya telah dikembangkan, baik secara fisik ataupun empiris. Meskipun beberapa keberhasilan korelasi separasi telah dicapai, beberapa ketidakpastian tetap terjadi, yang layak untuk dikaji.Pada penelitian ini, sebuah model dikembangkan untuk mengkaji aliran separasi pada nosel tipe bel. Profil kontur nosel diperoleh dengan sirnulasi program yang dibangun menggunakan software MathCAD dan Matlab menggunakan metoda karakteristik (MOC). Model nosel 2-dimensi tipe bel MLN diperoleh dengan MathCad, yang kemudian divariasikan pada daerah upstream dan downstream throat nosel. Sedangkan model nosel bel MLN axis-simetri dan model nosel bel ideal diperoleh dengan Matlab. Semua model nosel divariasikan pada daerah throat menggunakan standar JPL, Rao dan ONERA. Desain nosel yang terbentuk kemudian divalidasi menggunakan perangkat lunak komersial Fluent, dengan hasil yang memuaskan.Pada penelitian ini juga dirancang kontur nosel bel axis-simetri menggunakan MOC dan axis-simetri parabolik. Usaha ini dilakukan untuk memberikan perbandingan antara nosel 2D dan axis-simetri yang digunakan pada aplikasi roket sebenamya. Semua kontur nosel yang dihasilkan dibandingkan dengan teori isentropik nosel pada rasio ekspansi terhadap fluida kerjanya dan bilangan Mach keluar nosel. Akurasi nosel untuk menghasilkan bilangan Mach yang diinginkan juga dicek. Medan aliran yang terbentuk oleh program, juga dicek menggunakan Fluent. Prediksi fluent digunakan untuk memverivikasi asumsi aliran isentropik yang digunakan untuk menghasilkan bilangan Mach yang diharapkan. Keserasian data yang diperoleh pada rasio ekspansi dan bilanganMach yang diperoleh, mengindikasikan bahwa program yang dibangun cukup akurat.Pola separasi pada masing- masing nosel, dperoleh dengan melakukan komputasi dinamika fluida (CFD). Dengan memvariasikan rasio tekanan (number of pressure ratio/NPR) masing-masing pada NPR=7,825; NPR=3.13; NPR=3.0; NPR=2.5; NPR=2.2; NPR=2.0; NPR=l .8; dan pada NPR=1.6, maka pola separasi untuk masing-masing nosel dapat diperoleh.Untuk membandingkan pola separasi aliran tersebut, dirancang sebuah sistem terowongan angin mini yang didesain hingga kecepatan 2 Mach. Sistem dilengkapi dengan sistem schlieren untuk menangkap gambar separasi dari dalam nosel. Sebuah kamera kecepatan tinggi (high speed camera) digunakan untuk menangkap pola separasi yang terjadi dalam nosel. Pola aliran separasi FSS dan RSS teramati dalam pengujian. Dari titik pola aliran tak-simetri, dapat dihitung besarnya side-load yaang di derita oleh nosel. Nilai yang diperoleh cukup besar, sekitar 20% dari gaya dorong yang dihasilkan pada NPR tersebut atau sekitar 4% dari gaya dorong pada NPR penuh.

---

ABSTRACT

In order to get an optimum performance over the whole flight trajectory, the nozzles are designed for an intermediate ambient pressure. However, this design ambient presstue is chosen high enough to prevent flow separation inside the nozzle during steady-state operation. at sea-level. But in the divergent part of these nozzle, the flow separates from the wall as long as the chamber pressure, pc, has not yet reached its nominal value. Flow separation in rocket nozzle is considered undesirable, because an asymmetry in the tlow separation can caused dangerous lateral forces, the so-called side loads, which may damage the nozzle. Therefore, flow-separation and its theoreticalpredietion have been and still are the subject of several experimental and theoretical studies.

In over expanded rocketnozzle, the flow separated fromithe nozzle wall at a certain pressure ratio of wall pressure to ambient pressure. This flow separation and its theoretical prediction have been the subject of several experimental and theoretical studies in the past decades, and models and hypotheses for its prediction have been developed, either physically motivated or purely empirical. Despite the apparent success in correlating separation, several uncertainties still remain which are worthy of investigation.

In this research, a model was developed to observe flow separation and its pattern on bell type nozzle. Two types of ironic will conducted, cortical and contour nozzle. The profile of contour nozzle acquired by MathCAD® and Matlab® source code program using method of characteristics (MOC). The 2-D MLN bell type nozzle constructed by MathCad output, then varied in upstream and downstream throat area. The MLN axysimetric constructed by Matlab output program. Both types of nozzle varied by curvature radius of throat using JPL, ONERA standard, and Rao method. The validity of nozzles design checked by commercial CFD software, Fluentm, and satisfied.

In this research was also designed an axysimmetric bell contour nozzle using method of characteristic (MOC) and axysimmetric parabolic. This effort conducted to give a comparativeness between 2-dimensioanl nozzle to axysirmnetric one that used in real rocket application. The contours were compared to theoretical isentropic area ratios for the selected fluid and desired exit Mach number. The accuracy ofthe nozzle to produce the desired exit Mach number was also checked. The tlowtield of the nozzles created by the code were independently checked with the commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) code FLUENT. FLUENT predictions were used to verify the isentropic flow assumption and that the working fluid reached the user-defmed desired exit Mach number. Good agreement in area ratio and exit Mach number were achieved, verifying that the code is accurate.

The flow pattern separation for each nozzle obtained by CFD software simulation. The simulation conducted by varied the number of pressure ratio (NPR): NPR=7,825; NPR=3.13; NPR=3.0; NPR=2.5; NPR.=2.2; NPR=2.0; NPR=1.8; dan pada NPR=1.6 for each nozzle, therefore the pattern can plotted.

To compares those flow pattern, a blowdown wind tunnel designed until Mach 2. The system completely with schlieren system for captming separation image in the nozzle as a result of wind tunnel. A high speed camera assigned to capture flow pattern separation. FSS and RSS flow pattern was captured through this experiment. From tmsymrnetrical flow point, the side-load obtained. These side-load is about 20% from thrust tha can produced by the NPR where fhis value obtained or about 4% from full thrust (maximum NPR)."

"ABSTRAKGuna mendapatkan performa yang optimal selama trayektori terbangnya, nosel roket didesain pada tekanan ambient yang rendah. Akan tetapi, tekanan ambien desain ini dipilih setinggi mungkin untuk mencegah terjadinya separasi aliran di dalam nosel selama operasi pada sea-level. Tetapi, pada bagian divergen, aliran akan terseparasi dari dinding selama tekanan ruang bakar, pc, belum mencapai nilai nominalnya. Separasi aliran pada nosel roket sangatlah tidak diharapkan, karena separasi aliran tak simetris dapat menyebabkan timbulnya gaya lateral, yang disebut side-load, yang dapat merusak nosel dan menggagalkan misi secara keseluruhan. Oleh karena itu, separasi aliran dan prediksi teoritisnya telah dan masih menjadi subyek beberapa eksperimen dan studi teoritis.Pada nosel over-ekspansi, aliran terseparasi dari nosel pada rasio tekanan tertentu (tekanan dinding terhadap tekanan ambien). Model dan hipotesis prediksinya telah dikembangkan, baik secara fisik ataupun empiris. Meskipun beberapa keberhasilan korelasi separasi telah dicapai, beberapa ketidakpastian tetap terjadi, yang layak untuk dikaji.Pada penelitian ini, sebuah model dikembangkan untuk mengkaji aliran separasi pada nosel tipe bel. Profil kontur nosel diperoleh dengan sirnulasi program yang dibangun menggunakan software MathCAD dan Matlab menggunakan metoda karakteristik (MOC). Model nosel 2-dimensi tipe bel MLN diperoleh dengan MathCad, yang kemudian divariasikan pada daerah upstream dan downstream throat nosel. Sedangkan model nosel bel MLN axis-simetri dan model nosel bel ideal diperoleh dengan Matlab. Semua model nosel divariasikan pada daerah throat menggunakan standar JPL, Rao dan ONERA. Desain nosel yang terbentuk kemudian divalidasi menggunakan perangkat lunak komersial Fluent, dengan hasil yang memuaskan.Pada penelitian ini juga dirancang kontur nosel bel axis-simetri menggunakan MOC dan axis-simetri parabolik. Usaha ini dilakukan untuk memberikan perbandingan antara nosel 2D dan axis-simetri yang digunakan pada aplikasi roket sebenamya. Semua kontur nosel yang dihasilkan dibandingkan dengan teori isentropik nosel pada rasio ekspansi terhadap fluida kerjanya dan bilangan Mach keluar nosel. Akurasi nosel untuk menghasilkan bilangan Mach yang diinginkan juga dicek. Medan aliran yang terbentuk oleh program, juga dicek menggunakan Fluent. Prediksi fluent digunakan untuk memverifikasi asumsi aliran isentropik yang digunakan untuk menghasilkan bilangan Mach yang diharapkan. Keserasian data yang diperoleh pada rasio ekspansi dan bilanganMach yang diperoleh, mengindikasikan bahwa program yang dibangun cukup akurat.Pola separasi pada masing- masing nosel, dperoleh dengan melakukan komputasi dinamika fluida (CFD). Dengan memvariasikan rasio tekanan (number of pressure ratio/NPR) masing-masing pada NPR=7,825; NPR=3.13; NPR=3.0; NPR=2.5; NPR=2.2; NPR=2.0; NPR=l .8; dan pada NPR=1.6, maka pola separasi untuk masing-masing nosel dapat diperoleh.Untuk membandingkan pola separasi aliran tersebut, dirancang sebuah sistem terowongan angin mini yang didesain hingga kecepatan 2 Mach. Sistem dilengkapi dengan sistem schlieren untuk menangkap gambar separasi dari dalam nosel. Sebuah kamera kecepatan tinggi (high speed camera) digunakan untuk menangkap pola separasi yang terjadi dalam nosel. Pola aliran separasi FSS dan RSS teramati dalam pengujian. Dari titik pola aliran tak-simetri, dapat dihitung besarnya side-load yaang di derita oleh nosel. Nilai yang diperoleh cukup besar, sekitar 20% dari gaya dorong yang dihasilkan pada NPR tersebut atau sekitar 4% dari gaya dorong pada NPR penuh.

---

ABSTRACT

In order to get an optimum performance over the whole flight trajectory, the nozzles are designed for an intermediate ambient pressure. However, this design ambient presstue is chosen high enough to prevent flow separation inside the nozzle during steady-state operation. at sea-level. But in the divergent part of these nozzle, the flow separates from the wall as long as the chamber pressure, pc, has not yet reached its nominal value. Flow separation in rocket nozzle is considered undesirable, because an asymmetry in the tlow separation can caused dangerous lateral forces, the so-called side loads, which may damage the nozzle. Therefore, flow-separation and its theoreticalpredietion have been and still are the subject of several experimental and theoretical studies.

In over expanded rocketnozzle, the flow separated fromithe nozzle wall at a certain pressure ratio of wall pressure to ambient pressure. This flow separation and its theoretical prediction have been the subject of several experimental and theoretical studies in the past decades, and models and hypotheses for its prediction have been developed, either physically motivated or purely empirical. Despite the apparent success in correlating separation, several uncertainties still remain which are worthy of investigation.

In this research, a model was developed to observe flow separation and its pattern on bell type nozzle. Two types of ironic will conducted, cortical and contour nozzle. The profile of contour nozzle acquired by MathCAD® and Matlab® source code program using method of characteristics (MOC). The 2-D MLN bell type nozzle constructed by MathCad output, then varied in upstream and downstream throat area. The MLN axysimetric constructed by Matlab output program. Both types of nozzle varied by curvature radius of throat using JPL, ONERA standard, and Rao method. The validity of nozzles design checked by commercial CFD software, Fluentm, and satisfied.

In this research was also designed an axysimmetric bell contour nozzle using method of characteristic (MOC) and axysimmetric parabolic. This effort conducted to give a comparativeness between 2-dimensioanl nozzle to axysirmnetric one that used in real rocket application. The contours were compared to theoretical isentropic area ratios for the selected fluid and desired exit Mach number. The accuracy ofthe nozzle to produce the desired exit Mach number was also checked. The flowfield of the nozzles created by the code were independently checked with the commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) code FLUENT. FLUENT predictions were used to verify the isentropic flow assumption and that the working fluid reached the user-defmed desired exit Mach number. Good agreement in area ratio and exit Mach number were achieved, verifying that the code is accurate.

The flow pattern separation for each nozzle obtained by CFD software simulation. The simulation conducted by varied the number of pressure ratio (NPR): NPR=7,825; NPR=3.13; NPR=3.0; NPR=2.5; NPR.=2.2; NPR=2.0; NPR=1.8; dan pada NPR=1.6 for each nozzle, therefore the pattern can plotted.

To compares those flow pattern, a blowdown wind tunnel designed until Mach 2. The system completely with schlieren system for captming separation image in the nozzle as a result of wind tunnel. A high speed camera assigned to capture flow pattern separation. FSS and RSS flow pattern was captured through this experiment. From unsymmetrical flow point, the side-load obtained. These side-load is about 20% from thrust that can produced by the NPR where this value obtained or about 4% from full thrust (maximum NPR)."