PERANCANGAN TABUNG MOTOR ROKET RX 450 LAPAN AKIBAT LAJU PERPINDAHAN PANAS DAN TEKANAN

Abstract

ABSTRAK: Proses timbulnya gaya dorong pada motor roket dapat dijelaskan sebagai berikut, propelan pada tabung roket yang berfungsi sebagai bahan bakar dinyalakan sehingga terjadi pembakaran dalam tabung motor yang dapat menimbulkan temperatur dan tekanan dalam tabung motor menjadi naik. Kenaikan temperatur dan tekanan dalam tabung dapat menimbulkan pembebanan atau gaya pada tabung motor roket ke arah radial dan aksial dan juga menimbulkan gaya akibat tegangan panas. Tekanan yang terjadi dalam motor disalurkan melalui nosel yang fungsinya mengubah energi tekan menjadi energi kinetis, sehingga menimbulkan gaya dorong yang keluar dari nosel roket. Temperatur gas yang dihasilkan akibat pembakaran cukup tinggi, sehingga dapat menyebabkan perubahan dimensi pada material nosel roket, untuk itu perlu dianalisa lebih lanjut agar mendapatkan kinerja roket yang lebih baik. Dalam tulisan ini dibahas mengenai perancangan pada tabung motor roket RX 450 Lapan akibat beban tekanan dan themal dari hasill gas pembakaran. Pada perancangan ini digunakan bahan tabung dari KH 406 dengan  yield = 12,2 E+08 N/m2 , tekanan tabung sebesar 60 bar dan perbedaan temperature tabung sebesar T = 44,11 0C.Hasil perancangan terhadap tabung motor roket RX 450 LAPAN didapat besarnya tegangan akibat proses pembakaran, yaitu tegangan akibat tekanan sebesar  p = 2,19E+08 N/m2 , tegangan akibat panas adalah  z = 2.16E+08 N/m2 , dan tegangan total yang terjadi pada tabung motor roket RX 450 adalah  total =4,35E+08 N/m2 , dengan faktor keamanan sebesar SF = 2,8. hal ini cukup aman bagi tabung motor roket RX 450.

Kata Kunci: tekanan ruang bakar, temperatur, tegangan tabung

ABSTRAK: Proses timbulnya gaya dorong pada motor roket dapat dijelaskan sebagai berikut, propelan pada tabung roket yang berfungsi sebagai bahan bakar dinyalakan sehingga terjadi pembakaran dalam tabung motor yang dapat menimbulkan temperatur dan tekanan dalam tabung motor menjadi naik. Kenaikan temperatur dan tekanan dalam tabung dapat menimbulkan pembebanan atau gaya pada tabung motor roket ke arah radial dan aksial dan juga menimbulkan gaya akibat tegangan panas. Tekanan yang terjadi dalam motor disalurkan melalui nosel yang fungsinya mengubah energi tekan menjadi energi kinetis, sehingga menimbulkan gaya dorong yang keluar dari nosel roket. Temperatur gas yang dihasilkan akibat pembakaran cukup tinggi, sehingga dapat menyebabkan perubahan dimensi pada material nosel roket, untuk itu perlu dianalisa lebih lanjut agar mendapatkan kinerja roket yang lebih baik. Dalam tulisan ini dibahas mengenai perancangan pada tabung motor roket RX 450 Lapan akibat beban tekanan dan themal dari hasill gas pembakaran. Pada perancangan ini digunakan bahan tabung dari KH 406 dengan  yield = 12,2 E+08 N/m2 , tekanan tabung sebesar 60 bar dan perbedaan temperature tabung sebesar T = 44,11 0C.Hasil perancangan terhadap tabung motor roket RX 450 LAPAN didapat besarnya tegangan akibat proses pembakaran, yaitu tegangan akibat tekanan sebesar  p = 2,19E+08 N/m2 , tegangan akibat panas adalah  z = 2.16E+08 N/m2 , dan tegangan total yang terjadi pada tabung motor roket RX 450 adalah  total =4,35E+08 N/m2 , dengan faktor keamanan sebesar SF = 2,8. hal ini cukup aman bagi tabung motor roket RX 450. Kata Kunci: tekanan ruang bakar, temperatur, tegangan tabung ABSTRACT: The process of generating the thrust on the rocket motor can be explained as follows, the propellant in the rocket tube which functions as fuel is ignited so that combustion occurs in the motor tube which can cause the temperature and pressure in the motor tube to rise. The increase in temperature and pressure in the tube can cause a load or force on the rocket motor tube in the radial and axial direction and also cause a force due to heat stress. The pressure that occurs in the motor is channeled through a nozzle whose function is to convert compressive energy into kinetic energy, causing a thrust to come out of the rocket nozzle.The temperature of the gas produced by combustion is quite high, so that it can cause dimensional changes in the rocket nozzle material, for that it needs to be further analyzed in order to get a better rocket performance. This paper discusses the design of the RX 450 Lapan rocket motor tube due to the pressure and thermal loads from the combustion gas yield. In this design, a tube material from KH 406 with  yield = 12.2 E + 08 N / m2 is used, a tube pressure of 60 bar and a tube temperature difference of T = 44.11 OC. The design results of the RX 450 LAPAN rocket motor tube obtained the magnitude of the stress due to the combustion process, namely the stress due to the pressure of  p = 2.19E + 08 N / m2 , the stress due to heat is  z = 2.16E + 08 N / m2 , and the total stress that occurs in the tube the RX 450 rocket motor is  total = 4.35E + 08 N / m2 , with a safety factor of = 2.8. this is quite safe for the RX 450 rocket motor tube.

Keywords: combustion chamber pressure, temperature, tube stress