PENGARUH HEMISPHERICAL VORTEX GENERATOR TERHADAP GAYA ANGKAT DAN GAYA HAMBAT SAYAP PESAWAT BOEING 737-800 MENGGUNAKAN NACA 22112 DENGAN METODE CFD

Abstract

Sayap pesawat Boeing 737-800 yang menggunakan airfoil NACA 22112 memiliki peran krusial dalam menghasilkan
gaya angkat, namun performa aerodinamika menurun pada sudut serang (angle of attack) tinggi akibat fenomena separasi
aliran yang dapat memicu stall. Salah satu metode pasif untuk menunda separasi aliran adalah penggunaan Vortex
Generator. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemasangan variasi rasio ukuran Hemispherical Vortex
Generator (HVG) terhadap performa aerodinamika, meliputi koefisien gaya angkat (CL), koefisien gaya hambat (CD),
kontur tekanan, dan velocity streamline. Penelitian ini menggunakan metode simulasi numerik berbasis Computational
Fluid Dynamics (CFD) dengan analisis dua dimensi steady state menggunakan perangkat lunak ANSYS Fluent. Variabel
bebas dalam penelitian ini adalah rasio ukuran lebar HVG terhadap chord (b/c) sebesar 0,01 (HVG 1), 0,02 (HVG 2), dan
0,03 (HVG 3) yang dipasang pada posisi 20% chord line. Pengujian dilakukan pada variasi sudut serang 0°, 5°, 10°, 15°,
dan 20° pada tiga kondisi operasional, yaitu landing (70 m/s, Re = 1,81 × 10⁷), take-off (75 m/s, Re = 1,94 × 10⁷), dan
jelajah/cruise (230 m/s, Re = 5,97 × 10⁷). Hasil penelitian menunjukkan bahwa sayap tanpa HVG mengalami stall pada
sudut serang 20° Pemasangan HVG terbukti mampu menunda fenomena stall pada seluruh variasi bilangan Reynolds
yang diuji. Di antara ketiga variasi, HVG 3 dengan rasio b/c = 0,03 menghasilkan performa terbaik. Analisis kontur
tekanan menunjukkan bahwa HVG mampu mempertahankan zona tekanan rendah (suction zone) di permukaan atas airfoil
pada sudut serang 20°, sementara analisis velocity streamline menunjukkan bahwa HVG 3 mampu mempertahankan aliran
yang menempel (attached flow) paling lama sepanjang permukaan sayap dengan wake region yang paling sempit. Namun
demikian, pemasangan HVG mengakibatkan penalti hambatan parasit (parasitic drag penalty) pada sudut serang rendah
(0° dan 5°) akibat kehadiran fisik struktur HVG di permukaan sayap.