Dokumen ini menjelaskan struktur dan fungsi sayap pesawat, termasuk elemen-elemen seperti ribs, skin, stringer, dan spar. Pemasangan ribs secara paralel dianggap lebih efektif dalam mendistribusikan beban dan mempertahankan bentuk aerodinamis. Selain itu, pemilihan bahan dan konfigurasi yang tepat sangat penting untuk mencegah kegagalan struktural pada sayap pesawat.

1. Wing Construction
Muhammad Agung Prabowo, S.Pd, Gr
Aircraft Maintenance Engineering

2. Introduction
• “Wings” of aircraft adalah sayap pada
pesawat yang permukaannya dirancang untuk
menghasilkan gaya angkat ketika perpindahan
tekanan dengan cepat melalui udara.
• Klasifikasi wings pada pesawat adalah :
1. Fixed Wing (Pesawat dengan sayap tetap)
2. Rotary Wing (Pesawat dengan blades)

3. Wings Structure
Kerangka pada wings:

4. Wings Structure

5. Macam-Macam struktur pada Wings
1. Ribs Pada Struktur Sayap
Fungsi dari ribs adalah menahan beban bending pesawat,
mendistribusikan beban pesawat, serta tempat pemasangan
struktur komponen lainnya.
Arah pemasangan ribs
Terdapat dua jenis pemasangan ribs pada wingbox berdasarkan
arah pemasangannya yakni:
1. Pemasangan ribs secara konvensional (arah diagonal)
2. Pemasangan ribs secara pararel terhadap arah terbang
pesawat.
Berdasarkan fungsinya ribs memiliki peran untuk menerima
beban momen dan mendistribusikan beban yang ada pada sayap
pesawat. Selain itu ribs juga memiliki peran sebagai titik
pemasangan bagi komponen struktur lainnya dan menjaga bentuk
dari skin pesawat.

6. Ribs
• Pemasangan ribs secara pararel terhadap arah
terbang pesawat dinilai lebih efektif dalam
menerima dan mendistribusikan beban yang
terjadi. Pemasangan ribs secara pararel juga
memungkinkan skin pesawat mempertahankan
bentuk geometrisnya untuk keperluan
aerodinamik pesawat. Mempertahankan bentuk
skin menjadi hal utama yang menjadi alasan
mengapa dipilihnya pemasangan ribs secara
pararel. Oleh karena itu maka dipilihlah
pemasangan ribs secara pararel.

7. Skin Pada Structure Sayap
• Fungsi dari skin adalah menahan beban bending,
beban tarik dan beban tekan sehingga skin pada sayap
sangat rentan terhadap buckling.
• Penutup sayap (skin) pesawat merepresentasikan 50%
sampai dengan 70% dari berat keseluruhan
sayap. Bagian bawah skin memiliki peranan utama
dalam menahan beban tarik sehingga pada bagian
tersebut sering terjadi fatigue (kelelahan bahan).
Sedangkan bagian atas skin memiliki peranan utama
dalam menahan beban tekan yang dapat menyebabkan
buckling (beban tekuk).

8. Skin
Pada bagian penutup wing, bagian yang menahan
momen bending haruslah menggunakan material yang
mampu menahan bending. Oleh karena itu ada
berbagai variasi penggunaan bahan yang menggunakan
material yang tahan terhadap momen bending, yaitu:
1. Bahan material yang tahan terhadap momen
bending hanya digunakan di Sparcap.
2. Bahan material yang tahan terhadap momen
bending hanya digunakan di profil bagian luar.
3. Bahan material yang tahan terhadap momen
bending hanya digunakan di skin.

9. Skin
Bahan material yang tahan terhadap momen bending
hanya digunakan di Sparcap memiliki keuntungan dan
kerugian sebagai berikut:
• Keuntungan:
1. Proses pembuatannya mudah
2. Sparcap mampu mengatur beban sedemikian ruba
sehingga letak buckling dapat dikonsentrasikan ke bagian
yang berbahan material kuat terhadap tekanan.
• Kerugian:
1. Skin akan mudah tertekuk.
2. Aliran udara pada sayap akan terganggu.
3. Adanya kegagalan akibat fatigue.

10. Skin
Bahan material yang tahan terhadap momen
bending hanya digunakan di profil bagian
luar. Memiliki keuntungan dan kerugia sebagai
berikut:
• Keuntungan:
1. Memperkecil beban bending yang terjadi
pada spar
2. Mendistribusikan beban geser pada spar
3. Mempermudah kinerja spar dalam
menerima beban bending dan beban geser.
4. Bahan material yang tahan terhadap
momen bending hanya digunakan di skin.

11. Skin
• Kerugian:
1. Menambah beban kompresi pada skin bagian atas.
2. Perlu menambahkan sparweb
Akibat kerugian tersebut maka pada spar dibentuk Stiffness
(penebalan pada bagian tertentu di spar).
Bahan material yang tahan terhadap momen bending
hanya digunakan di skin memerlukan ketentuan
pendesainan tertentu yakni:
1. Bagian tersebut langsung terkompresi dan terdistribusi
merata keseluruh bagian akibat beban bending.
2. Shear flow- Menyebabkan aliran beban maksimum pada
panel.
3. Mampu menahan efek bending local akibat tekanan
aerodinamik, bahan bakar pada sayap dan crushing load.

12. Stringer Pada Structure Sayap
• Stringer mampu menahan beban yang besarnya sama degan yang
diterima oleh skin selama skin dan stringer digabungkan. Sehingga
fungsi dari stringer ini ialah membuat pembebanan yang terjadi di
skin terdistribusi merata. Selain itu stringer juga sebagai penyambung
antara ribs dan skin. Akibatnya beban yang diterima oleh skin mampu
didistribusikan pada ribs (sesuai fungsinya).
Berbagai konfigurasi stringer:
1. Z-shape
2. J-shape
3. Hat-shape
4. I-shape
5. Y-shape
6. J-shape untuk splice panel
• Karena bentuk Z-shape dinilai mampu mendistribusikan beban pada
skin ke ribs dan mampu membuat beban pada skin pesawat menjadi
lebih merata maka dipilihlah konfigurasi Z-shape untuk stringer
pesawat

13. Spar Pada Structure Sayap
Fungsi dari spar adalah menahan beban geser yang
diberikan oleh sayap.
Variasi jumlah spar :
1. Satu spar
2. Dua spar
3. Multispar (lebih dari dua)
Kriteria pemilihan jumlah spar:
1. Jumlah spar harus mampu secara efektif menerima
beban geser yang terjadi pada sayap.
2. Jumlah spar harus mampu dipilih secara efisien, karena
jumlah spar akan menentukan seberapa luasnya ruang
kosong pada sayap pesawat. Ruang kosong ini yang
digunakan untuk menyimpan bahan bakar dan komponen
struktur lainnya.

14. Jenis Konfigurasi Spar
• Jenis konfigurasi spar:
1. Built-up web
2. Built-up truss
3. Bent-up channel
4. Frame truss
5. Sine-wave web
6. Integrally machined web
7. Integrally machined truss
• Karena spar berkonfigurasi web dinilai efektif dalam
mendistribusikan beban geser yang diterima oleh spar,
maka dipilihlah konfigurasi web untuk konfigurasi
sayap pesawat OV-10. Selain itu jenis integrally
machined dipilih karena jenis tersebut mampu
mengurangi berat spar walaupun dalam memproduksi
jenis tersebut memerlukan biaya yang lebih banyak.

15. Wing Leading and Trailing Edge
Shapes

16. Wing Forms
Bentuk wing berdasarkan cara letaknya :

17. Klasifikasi Wing berdasarkan jumlahnya
1. Mono Plane

18. Klasifikasi Wing
1. Bi Plane

19. Klasifikasi Wing
1. Three Plane