Perhitungan Panjang Runway (Landasan Pacu) Oleh : I Made Utarka
I. Perhitungan Kebutuhan Panjang Landas Pacu (Runway) Kebutuhan panjang landas pacu (runway) dipengaruhi oleh beberapa factor antara lain : 1. Karakteristik pesawat kritis (critical aircraft) yang akan beroperasi baik untuk keperluan lepas landas (take-off) maupun mendarat (landing). 2. Kondisi Cuaca, baik angin maupun temperatur 3. Kondisi landas pacu (runway) seperti kekasaran permukaan runway maupun kemiringan (slope) permukaan. 4. Lokasi Bandar udara yaitu ketinggian atau elevasi dari permukaan laut yang akan berpengaruh terhadap tekanan udara.
Kriteria perhitungan panjang runway yang digunakan adalah sebagai berikut : 1. Operating Empty Weight (OEW) pesawat kritis yang akan beroperasi 2. Pay Load untuk penerbangan dengan jarak terjauh. 3. Landing Weight pada Bandar Udara tujuan tidak boleh melebihi maximum structural landing weight yang diijinkan pesawat tersebut. 4. Kebutuhan bahan bakar selama perjalanan untuk keperluan climb, cruise dan descent. 5. Take-off weight pesawat dihitung dengan menjumlahkan berat bahan bakar yang diperlukan dengan OEW, atau menggunakan grafik Payload/Range dari Boeing. Berat takeoff tidak boleh melebihi Maksimum Take-off Weight (MTOW) yang diijinkan untuk pesawat tersebut. Contoh Data-data Critical Aircraft untuk Bandara Internasional yang akan mengoperasikan pesawat berbadan lebar (wide body aircraft) sejenis Boeing B-747-400 adalah sebagai berikut : 1. Critical Aircraft adalah : Boeing B747-400 2. Aircraft Dimension/characteristic (sumber Boeing) adalah sebagai berikut : • Wing Span : 64,92 m • Length : 70,67 m
• Tail Height : 19,51 m • Typical Seating capacity : Upper Deck ; 42 buisness class Lower deck : 24 first; 32 Buisness and 302 economy Total : 402 seats • MTOW : 396.894 Kg. • Max. Design Landing Weight : 285.764 kg • Spec Operating Empty Weight (OEW) : 178.756 kg. • Max. Structural Pay Load : 67.319 kg. • Usable Fuel capacity : 215.991 ltr.= 173.426 kg • OEW + Max. Payload : 246.075 kg
I.1 Perhitungan Kebutuhan Panjang Lepas Landas (Take-off.) Kebutuhan panjang landas pacu untuk keperluan take-off, dengan beban 336,00 ton (contoh untuk jarak tempuh sekitar 3.410 NM= 6.310 km), dengan menggunakan Grafik yang dikeluarkan oleh Boeing (zero wind), maka diperoleh panjang landas pacu (runway), untuk sea level adalah 2.250 m. Koreksi karena elevasi Panjang runway bertambah sebesar 7 % setiap kenaikan 1000 feet (304,8 m) diatas Mean Sea Level (MSL). Fc = 1 + (0,07 x El/304,8.) dimana : Fc Faktor koreksi karena elevasi El. = elevasi Bandar udara (m)
Fc = 1 + (0,07 x 19,161/304.8) = 1,0044
Koreksi akibat temperatur : Panjang runway bertambah 1 % setiap kenaikan 1˚C dari Airport Reference Temperature (ART). Setiap kenaikan 1000m dari elevasi muka air laut (MSL), maka temperature turun 6.5
˚C. Ft = 1 + (0.01 x (T- (15-0.0065E) Dimana : Ft = factor koreksi akibat temperature T = Airport Reference Teperature (˚C.)=30 ˚C (Data PT. AP-II) E = Elevasi runway = 19,161 m (contoh) Jadi : Ft = 1+ (0,01x (30- (15-0,0065x19,161) = 1,151
Koreksi terhadap kemiringan (slope) centerline runway : Panjang runway akan dikoreksi sebesar 10 % untuk setiap 1 % perbedaan slope runway. Fg = 1 + (0,1 x G) Dimana : Fg = factor koreksi akibat kemiringan runway (m) G = slope rata-rata (%) = 0,9 % (data dari PT. AP-II) Fg = 1 + (0,1 x 0,9) = 1,09 Dengan demikian panjang runway untuk keperluan take-off adalah : L = 2250 x 1.151 x 1.0044x1.09 = 2. 835 m. dibulatkan menjadi 2850 m Perhitungan kebutuhan panjang take-off diatas menggunakan grafik dengan asumsi tidak ada angin (zero wind), jadi kalau ada head wind akan mengurangi kebutuhan panjang take-off.
I.2 Perhitungan Kebutuhan Panjang Pendaratan (landing) Dengan menggunakan Grafik dari Boeing untuk FAR Landing Runway Length Requirements – FLAPS 30 terlampir, dengan menggunakan data MDLW = 260.362 kg diperoleh panjang runway untuk landing adalah 2000 m. Grafik tersebut adalah pada kondisi dry condition (permukaan kering), sehingga perlu
dikoreksi kalau runway dalam kondisi basah (slippery) sebesar 15 %, sehingga panjang runway untuk landing menjadi : L = 2000 + (0,15 x 2000) = 2300 m.
Runway extension from length 2500 m to 3000 m, for future operation of wide body aircraft Boeing B-747-400. as shown on the picture runway extension is under construction, using flexible pavement with cement treated base and asphalt concrete. This extension of the existing runway, afected to relocation of many utilities like Approach Lighting System Category I, Threshold light, and also Navigation system PAPI, Midle Marker and Glide Path + DME February 13, 2013
Perencanaan Bandar Udara (2) Pada kesempatan sebelumnya saya menyampaikan seputar perencanaan sisi darat yang mengambil contoh untuk terminal penumpang. Pada bagian ini saya coba berbagi untuk perencanaan sisi udara. 1. Fasilitas Sisi Udara Untuk merencanakan sisi udara, sebaiknya kita mulai dengan memahami apa saja yang termasuk kategori sisi udara. Bagi Anda yang sering bepergian dengan pesawat udara maka saya yakin sudah punya gambaran tentang fasilitas tersebut. Ya, yang paling kelihatan di sisi udara adalah landasan pacu (runway), landasan hubung (taxiway) dan landasan parkir (apron). Apakah ada fasilitas lain yang terletak di sisi udara? ya tentu masih banyak diantaranya adalah holding bay, runway strip, runway end safety area, stopway, clearway, marka & rambu, taman meteo dan peralatan bantu pendaratan (alat-alat navigasi). Berikut ini adalah definisi dari beberapa fasilitas tersebut: Runway: Faslitas yang berupa suatu perkerasan yang disiapkan untuk pesawat melakukan kegiatan pendaratan dan tinggal landas.
Runway Strips : suatu bidang persegi panjang yang diratakan bersih tanpa benda-benda yang mengganggu, diberi dilengkapi drainase dan mencakup landasan pacu, daerah henti dan dipergunakan untuk mendukung peralatan pemeliharaan serta dalam keadaan darurat harus mampu mendukung pesawat udara bila keluar dari landasan pacu. Runway end safety area (RESA): Suatu bidang persegi panjang yang diratakan, bebas dari rintangan yang membentang dari ujung strip landasan pacu dan simetris terhadap perpanjangan garis tengah landasan pacu, dan dipersiapkan guna mengurangi bahaya kerusakan pesawat udara yang tergelincir keluar (over shooting) dari landasan serta untuk pergerakan kendaraan pemadam kebakaran. Stopway: Suatu bidang persegi panjang yang terletak pada ujung landasan pacu yang disediakan sebagai tempat yang aman untuk berhenti bagi pesawat yang gagal lepas landas. Clearway: Suatu bidang persegi panjang yang membentang dari ujung landasan pacu dan simetris terhadap perpanjangan garis tengah landasan pacu, bebas dari rintangan tetap. Taxiway: Suatu bidang tertentu di dalam lokasi bandar udara yang menghubungkan antara landasan pacu dengan apron di daerah bangunan terminal atau runway dengan apron di daerah hanggar pemeliharaan. Apron: Suatu bidang tertentu di dalam bandar udara yang dipergunakan untuk menaikan/menurunkan penumpang ke/dari pesawat udara, bongkar muat barang atau pos, pengisian bahan bakar, parkir dan pemeliharaan pesawat udara; Holding bay: Suatu bidang tertentu berbentuk apron kecil yang ditempatkan dekat ujung landasan pacu yang berfungsi sebagai suatu tempet pesawat udara menunda lepas landas, tanpa menyebabkan tertundanya pesawat udara lain yang ada di belakangnya dan sebagai tempat pemeriksaan terakhir sebelum lepas landas bagi pesawat bermesin piston dan bagi semua jenis pesawat udara untuk menunggu izin lepas landas. Rambu: Simbol atau sekelompok simbol yang diletakkan atau dipasang di daerah pergerakan pesawat udara yang bertujuan memberikan informasi penerbangan. 2. Landasan Hubung (Runway) Perencanaan runway yang paling umum adalah menentukan orientasi arah runway dan menentukan panjang runway. Arah runway dapat ditentukan dengan beberapa pertimbangan sebagai berikut: a) Data angin diperoleh dari BMKG di area bandar udara dengan rentang waktu minimum 5 tahun terakhir dan untuk kalibrasi dilakukan dengan pengadaan data primer yang dilakukan dengan survei sesaat minimum satu bulan pada lokasi bandar udara. b) Data angin meliputi arah, kecepatan, frekuensi angin harian, bulanan, tahunan yang tercatat dari statistik 5 tahunan. Pada tahun terakhir data disampaikan per tiga jam baik untuk arah, kecepatan, dan frekuensi angin.
c) Data angin dianalisis berdasarkan katagori arah angin berdasarkan 16 penjuru angin dan prosentase kecepatan angin dengan kelompok kecepatan angin sebagai berikut : 4-15 mph, 15-31 mph, 31-47 mph dan angin katagori tenang (calms) antara 0-4 mph. d) Berdasarkan kelompok kecepatan angin dapat digambarkan windrose dan dari pembacaan windrose diperoleh arah angin dengan prosentasi terbesar yang dipakai sebagai arah landasan pacu. e) ICAO menentukan bahwa landasan pacu harus diorientasi sehingga pesawat udara dapat mendarat dengan usability factor minimum 95%. Kecepatan angin samping (cross wind) maksimum 23 mil/jam (20 knot) untuk panjang landasan pacu 1.500 m atau lebih; 15 mil/jam (13 knot) untuk panjang landasan pacu antara 1.200 dan 1.500 m dan 11,5 mil/jam (10 knot) untuk panjang landasan pacu kurang dari 1.200 m. Adapun untuk menentukan panjang runway, cara yang paling sederhana adalah dengan menggunakan data-data ARFL (Aeroplane Reference Field Length) yang dikoreksi terhadap elevasi, suhu dan slope runway. Berikut ini adalah uraian penentuan panjang runway tersebut. a) Penentuan panjang Penentuan panjang aktual dilakukan dengan mengkoreksi panjang ARFL. ARFL adalah panjang landasan minimum bagi pesawat untuk take off pada keadaan standar yaitu pada keadaan beban lepas landas maksimum atau Maximum Take Off Weight / MTOW, ketinggian/ elevasi bandara nol (0) terhadap permukaan air laut, kondisi atmosfer standar, keadaan tanpa angin, dan kemiringan landasan pacu nol (0). ARFL tersebut dikoreksi terhadap elevasi landasan pacu, temperatur dan kemiringan memanjang landas pacu. Berikut ini adalah uraian perhitungan panjang landasan pacu dimaksud. b) Koreksi terhadap elevasi landasan pacu (Fe) Setelah ditetapkan bahwa panjang landasan pacu dasar harus ditingkatkan sebesar 7% setiap kenaikan elevasi 300 m dari permukaan air laut rata-rata. Fe = 0,007 x (h/300) Dimana Fe adalah faktor koreksi terhadap elevasi dan h adalah elevasi landasan pacu (dinyatakan dalam +m di atas permukaan laut atau dpl). c) Koreksi terhadap suhu (Ft)
Untuk setiap pertambahan suhu 1°C dari suhu standar, panjang landasan pacu ditingkatkan 1%. Standar suhu di permukaan laut adalah 15°C. Untuk ketinggian (h) meter di atas permukaan laut, faktor koreksi dapat dicari dengan rumus Ft = 0,01 x (T-0,0065 h) Dimana Ft adalah faktor koreksi panjang landasan pacu terhadap suhu di lokasi, h adalah elevasi landasan pacu dan T adalah suhu di sekitar bandar udara. c) Koreksi terhadap kemiringan landasan pacu (Fs) Untuk setiap kemiringan 1 % panjang landasan pacu ditambah 10 %. Fs = 0,1 x S Dimana Fe adalah faktor koreksi panjang landasan pacu terhadap kemiringan dan S adalah kemiringan landas pacu d) Panjang koreksi Ketiga faktor koreksi di atas yaitu elevasi bandar udara, suhu udara, kemiringan landasan pacu digunakan untuk menentukan panjang landasan pacu untuk kebutuhan lepas landas pesawat yaitu: Panjang landasan pacu yang dibutuhkan (terkoreksi)=ARFL x Fe x Ft x Fs Sedangkan untuk kebutuhan pendaratan pesawat, panjang landasan pacu hanya memerlukan koreksi terhadap elevasi. Perencanaan runway yang lebih rinci meliputi perencanaan perkerasan runway (flexible atau rigid), perencanaan drainase runway (surface atau sub surface) hingga penempatan marka dan peralatan navigasi di sekitarnya. Untuk fasilitas-fasilitas lain umumnya direncanakan menggunakan standar-standar dari ICAO dan disesuaikan dengan rencana konsep bandar udara yang akan dibangun. Jika teman2 ingin memperdalam terkait fasilitasfasilitas sisi udara yang lain dapat menghubungi via email saya . . .:)
