Gambar produk Sistem Lepas Landas dan Pendaratan Vertikal untuk Pesawat Udara Tanpa Awak
📂 Mekanik

Sistem Lepas Landas dan Pendaratan Vertikal untuk Pesawat Udara Tanpa Awak

👤 Pemegang: Universitas Gadjah Mada
No. Permohonan
S00202514539
No. Sertifikat
IDS000013144
Status Paten
(PA) Diberi Paten
Tingkat Kesiapan (TKT / TRL)
8
Bidang Khusus
🏷️ Resiliensi Nasional 🏷️ Digitalisasi & Smart Tech
📝

Deskripsi Paten

Invensi ini adalah sistem kendali otomatis lepas landas dan pendaratan vertikal (VTOL) untuk pesawat tanpa awak hibrida. Sistem ini mengintegrasikan mikrokontroler dengan sensor tekanan dan kecepatan udara untuk mengatur nyala-mati empat motor listrik dan satu motor bakar tanpa intervensi pilot. Pada lepas landas, motor listrik mengangkat pesawat hingga 35-50 meter, lalu motor bakar menyala. Ketika kecepatan udara mencapai 18 m/s, motor listrik dimatikan untuk efisiensi jelajah. Proses ini berbalik secara otomatis saat pesawat mendarat, memberikan transisi yang mulus, aman, dan tanpa memerlukan mekanisme engsel mekanis yang rumit.

❓

Permasalahan

Sistem pesawat VTOL yang ada saat ini (seperti desain tilt-rotor atau lengan ayun) sangat bergantung pada aktuator mekanis dan engsel untuk memutar dudukan motor penggerak. Mekanisme ini memiliki rantai komponen yang panjang dengan banyak engsel yang rentan mengalami kelonggaran, keausan, getaran, atau kemacetan. Jika satu penggerak mekanis ini macet melawan gaya aerodinamis, pesawat akan terkunci dalam satu mode dan gagal melakukan transisi, yang berisiko fatal. Selain itu, mekanisme mekanis tersebut membuat bobot pesawat menjadi sangat berat, mahal untuk diproduksi, serta menimbulkan kerumitan perawatan dan risiko kegagalan sistem operasional yang sangat tinggi.

💡

Solusi yang Diberikan

Invensi ini mengganti kerumitan kontrol mekanis dengan kepintaran kontrol elektronik berbasis perangkat lunak mikrokontroler dan parameter pembacaan sensor. Mikrokontroler membaca data dari sensor tekanan udara (untuk mendeteksi ketinggian) dan sensor kecepatan udara (di ujung depan pesawat). Saat lepas landas, mikrokontroler mengaktifkan motor listrik hingga ketinggian aman 35-50 meter tercapai, barulah motor bakar mengambil alih. Setelah kecepatan jelajah menyentuh 18 m/s, motor listrik dimatikan sepenuhnya. Begitu pula saat mendarat, motor listrik otomatis kembali aktif dan motor bakar mati saat kecepatan turun di batas 18 m/s. Solusi ini mengamankan transisi tanpa satu pun pergerakan komponen struktur fisik.

Unique Value

1

Transisi Otomatis Tanpa Gerakan Mekanis

2

Kendali Presisi Berbasis Sensor Ganda

3

Pemisahan Propulsi Vertikal & Horizontal

Bentuk Komersialisasi

Lisensi
Kerja sama industri

Keunggulan Inovasi

Dibandingkan paten sistem VTOL sebelumnya yang membutuhkan sistem kontrol berganda dan lengan mekanis kompleks, invensi ini jauh lebih sederhana karena meniadakan mekanisme penggerak fisik tambahan. Pesawat menjadi lebih ringan, murah diproduksi, dan 100% bebas dari risiko keausan engsel pemutar. Karena posisi baling-baling vertikal ditetapkan secara statis, sistem ini meminimalkan gaya hambat parasit (drag) selama mode jelajah, sehingga kecepatan maksimum, efisiensi aerodinamis, dan reliabilitas operasi jauh melampaui mekanisme tilt-rotor konvensional.

Tahap Penelitian Awal
Prototipe Awal
Uji Terbatas
Implementasi Awal
Siap Diterapkan Lebih Luas / Diproduksi Massal
Calon Pengguna

Calon Pengguna

Calon pengguna sistem ini terbagi menjadi pihak pembeli institusional dan pengguna langsung di lapangan. Pembeli utama mencakup instansi pemerintah pusat (KLHK, BNPB, TNI, POLRI) dan BUMN Sektor Karya serta Energi yang menuntut platform udara berkeandalan tinggi. Segmen lainnya adalah perusahaan swasta skala besar di bidang pertambangan dan kehutanan (HPH), serta start-up penyedia jasa drone. Bagi pengguna langsung seperti pilot UAV, tim pemetaan GIS, dan teknisi inspeksi, inovasi otomasi transisi mode terbang ini sangat mempermudah pengoperasian tanpa perlu kendali manual yang rumit.

Sektor/ Industri Terkait

Invensi ini menargetkan sektor industri profesional yang kerap beroperasi di wilayah dengan medan terjal tanpa akses landasan pacu penerbangan. Sektor prioritas mencakup pertahanan dan keamanan untuk pengawasan perbatasan, serta sektor mitigasi bencana alam untuk deteksi dini kebakaran hutan dan lahan (karhutla). Sistem ini juga sangat aplikatif untuk sektor perencanaan tata ruang (survei topografi dan pemetaan proyek infrastruktur skala besar), serta manajemen operasional pada industri ekstraktif seperti operasi pertambangan dan area perkebunan sawit.

Industri Terkait
Potensi Inovasi

Potensi Inovasi

oEkonomi: Menekan tajam biaya operasional pemantauan aset dan survei geospasial bagi institusi, sekaligus mendongkrak Tingkat Komponen Dalam Negeri (TKDN) pada industri kedirgantaraan nasional karena sistem ini membuat wahana tidak memerlukan landasan pacu. oSosial: Meningkatkan keselamatan kerja secara signifikan karena sistem transisi otonom ini meminimalkan human error (intervensi pilot) serta dapat menggantikan personel manusia dalam misi observasi di wilayah rawan dan terisolasi.

Tantangan Implementasi

Tantangan terbesar dalam manufaktur sistem ini adalah ketergantungan pada komponen impor untuk suku cadang krusial, khususnya avionik (mikrokontroler, sensor tekanan udara, sensor kecepatan) dan mesin bakar. Pada fase awal, terdapat keterbatasan kapasitas skala produksi lokal. Secara eksternal, implementasi produk berbasis paten ini harus berhadapan dengan ketatnya regulasi penerbangan, panjangnya proses sertifikasi kelaikan terbang UAV kelas industri, serta gempuran produk kompetitor asal luar negeri yang bersaing di pasar nasional.

Tantangan Implementasi

🎬 Video Demonstrasi

🎥 Video demonstrasi belum tersedia
Download PDF