DEVELOPMENT OF A ONE AXIS THRUST VECTORING CONTROL SYSTEM DEMONSTRATOR WITH ELECTRIC DUCTED FAN

• Main Author: Muhammad Farras, Naufal
• Format: Final Project
• Language: Indonesia
• Online Access: https://digilib.itb.ac.id/gdl/view/51396
• Institution: Institut Teknologi Bandung

Pada abad ke-21, perusahaan swasta eksplorasi luar angkasa dan misi luar angkasa seperti SpaceX, yang tidak hanya berfokus hanya untuk menjalankan misi luar angkasa, tetapi juga menekan biaya operasi. Oleh karena itu, inovasi seperti wahana pelucuran (LV) yang dapat digunakan kembali dikembangkan, di mana membutuhkan sistem kendali yang canggih untuk mendukung manuver level tinggi seperti flip-over. Thrust Vectoring Control (TVC) menjadi solusi dikarenakan TVC memberikan respons yang lebih cepat dan kuat terhadap sebagian besar kondisi terbang dibandingkan dengan kendali aerodinamika yang umum digunakan. Akan tetapi, pengembangan teknologi tersebut memerlukan eksperimen yang berjumlah banyak dan juga memakan biaya yang tidak sedikit. Oleh karena itu, hardware in the loop simulator atau alat peraga dapat membantu dalam pengembangan TVC. Tujuan dari tugas akhir ini adalah membangun alat peraga indoor untuk TVC menggunaa electric ducted fan (EDF) sebagai thruster untuk mensimulasikan kendali gaya dorong dari wahana terbang dengan tingkat manuver yang tinggi seperti LV. Sistem demonstrator dibatasi untuk berputar dengan 1 derajat kebebasan di sumbu putar pitch saja, agar lebih fokus pada pengembangan perangkat keras dan kebutuhan kendali dari alat peraga. Penelitian ini dilakukan melalui studi literatur, desain, manufaktur, dan melakukan beberapa eksperimen untuk penstabilan alat peraga dengan mengukur deviasi sudut terhadap masukan perintah thrust. Untuk mensimulasikan ketidakstabilan, titik berat (CG) dari sistem di geser sebesar 1.66 cm dari sumbu putar, yang pada akhirnya memberikan gangguan tetap. Sebuah Flight Controller (FC) digunakan sebagai pengatur mekanisme kendali untuk menstabilkan kondisi pitch dari sistem. Alat peraga kemudian dibuat dan diuji coba, dan mampu menstabilkan diri sampai batas tertentu menggunakan algoritma kendali PID. Alat peraga mampu menstabilkan diri dengan baik, dan membutuhkan setidaknya 50% thrust input dari radio kontrol. Beberapa osilasi yang bersifat steady state, setelah di observasi, disebabkan oleh fenomena air recirculation dan penggeseran CG. Ini menunjukan masih dibutuhkan peningkatan terhadap desain dari alat peraga. Namun setidaknya alat peraga ini mampu menjadi acuan untuk penelitian TVC kedepannya.