TEKNOLOGI PESAWAT MODEL

Oleh : HN. Suwito dan Adam Permasa [*].

————— Sejarah pembuatan pesawat terbang tidak lepas dari nama Wright bersauadara, Wilbur & Orville, yang memimpikan bahwa mereka dapat terbang di angkasa. Angan-angan kakak beradik tersebut, terinspirasi dari sebuah mainan pesawat model tenaga karet yang dibawa ayahnya, Bishop Milton Wright. Dari konsep yang sederhana itu, akhirnya berkembanglah teknologi tenaga penggerak pesawat terbang yang ada di dunia saat ini.—

Adalah seorang ilmuwan kebangsaan Perancis bernama Alphonse Penaud, pada tahun 1871, secara mengejutkan anggota dari French Academy of Sciences dapat menerbangkan pesawat tenaga karet sejauh 131 kaki. Pesawat model yang diberi nama planophone ini tercatat sebagai penerbangan yang pertama dari suatu kestabilan alamiah pesawat model yang lebih berat daripada udara. Tentu hal ini se-buah penemuan paling penting yang menuntun pada penemuan-penemuan selanjut-nya tentang konsep penggerak pesawat terbang.

Setelah melihat demonstrasi pesawat tenaga karet yang ditunjukkan Penaud, seorang produsen mainan dari Perancis segera mengawali membuat mainan pesawat terbang tenaga karet. Salah satu mainan yang paling populer saat itu adalah heli-kopter tenaga torsi. Pesawat tenaga torsi juga menjadi mainan yang populer pada tahun 1800-an.

Dalam tahun 1878, Bishop Milton Wright membawa mainan pesawat tenaga karet ke rumah untuk anak lelakinya Wilbur (12 tahun) dan Orville (8 tahun) dan sejak saat itu-lah mereka mulai memimpikan terbang. Tahun demi tahun, mereka dengan gigihnya mengadakan percobaan – percobaan untuk mewujudkan mimpinya. Kedua kakak beradik tersebut dalam dunia penerbangan dikenal dengan nama Wright ber-saudara.

Melihat sejarahnya, sejak penemuan Alphonse Penaud di tahun 1871, dalam tempo 50 tahun berikutnya, pesawat tenaga karet yang kemudian dinamakan tenaga torsi dijadikan sebagai alat penelitian kunci bagi ahli aerodinamik. Pemakaian tenaga torsi oleh asosiasi industri pesawat terbang juga diijinkan untuk melaksanakan pengujian sejumlah konfigurasi pesawat mulai dari bidang terbang, kalayakan terbang tanpa harus membuat pesawat berukuran sesungguhnya.

Di tahun 1903, sebelum Wright bersaudara dapat menerbangkan pesawat pertamanya dengan mesin pengerak pesawat yang sesungguhnya, mereka membuat salinan pesawat model mainan tenaga karet untuk keponakannya.

Kemudian di tahun 1909, bangsa Amerika mencatat sebuah prestasi yang da-pat menerbangkan pesawat tenaga karet sejauh 200 kaki. Tahun 1916, ketika perang dunia pertama, Thomas Hall, sebagai anggota Illinois Model Aero Club dapat mener-bangkan sebuah model pesawat tenaga torsi sejauh 5337 kaki, lebih dari satu mil. Di- susul teman seklubnya, Robert V. Jaros, yang juga anggota dari Illinois Model Aero Club yang berhasil menerbangkan model sejauh 7920 kaki dalam tempo 10 menit dan 14 detik pada tahun 1942. Saat ini, pesawat model dalam kompetisi tingkat dunia, klas F1D dapat terbang lebih dari 40 menit.

PESAWAT TENAGA KARET

Apa itu pesawat tenaga karet ? Pesawat ini lazimnya sebuah pesawat terbang yang mempunyai sayap, ekor dan tenaga penggerak. Karena melihat tenaga peng-geraknya hanya sebuah karet (karet khusus), maka pesawatnya pun didesain sebatas model pesawat saja. Perhitungan teknisnya, tetap memakai kaidah aerodinamika.

Kegunaan pita karet dalam pesawat model ini berfungsi sebagai mesin peng-gerak. Penggerak pesawat tenaga karet dan pengetahuan motor torsi untuk model pesawat telah berkembang pada langkah yang menakjubkan seperti halnya mesin tenaga minyak maupun mesin jet pada pesawat sesungguhnya. Pengetahuan dasar tentang tenaga penggerak pesawat terbang kini mulai disosialisasikan dan dipraktek-kan di klub – klub aeromodeling. Misalnya di Bandung, sebuah perkumpulan aeromo-deling pernah menggelar lomba pesawat model tenaga karet yang diadakan di PTDI.

Performa sebuah pesawat model tenaga karet dapat dilihat dari lamanya terbang, kecepatan terbang, ketinggian terbang dan jangkauan terbangnya. Namun yang sering dilombakan adalah lamanya terbang atau endurance. Dari pemantauan perlombaan yang diadakan di PTDI, banyak ditemukan kasus – kasus pesawat model tenaga karet yang tidak stabil dan menghasilkan waktu terbang yang cepat yaitu kurang dari 30 detik. Misalnya, setelah pesawat dilepaskan dari tangan yang mener-bangkannya, pesawat langsung menghujam ke lantai disebabkan oleh ketidakstabilan pesawat. Artinya, karakteristik terbangnya mengakibatkan ketidak mampuan untuk mempertahan ketinggian terbang.

Ketidakstabilan pesawat terbang ini disebabkan banyak faktor yang dominan mempengaruhinya antara lain badan pesawat terbuat dari batangan kayu balsa yang ringan, tipis dan lentur, putaran karet yang berlebihan, posisi pusat gravitasi dan kombinasi dari pusat gaya aerodinamik pesawat.

PRINSIP KERJA

Sebuah pesawat dapat terbang karena memiliki gaya angkat yang dihasilkan oleh sayap pada kecepatan tertentu. Kecepatan ini tergantung dari berat pesawat yang telah ditetapkan sehungga menghasilkan daya dorong pesawat. Pada tingkat yang sangat sederhana, daya dorong tersebut bisa ditimbulkan oleh putaran karet yang terpasang.

Prinsip kerja tenaga karet yaitu pita karet dilipat menjadi empat dengan satu ujung belakang dikaitkan dengan pengait tetap dan ujung depan dikaitkan dengan sumbu propeler. Untuk menghasilkan tenaga, karet ini diputar sesuai desain model pesawatnta dan kemudian dilepaskan guna memutar propeler. Putaran propeler ini menghasilkan daya untuk mendorong pesawat bergerak ke depan.

Harus hati-hati karena kebanyakan putaran menyebabkan ketegangan karet yang dapat membuat badan pesawat menjadi lengkung. Lengkungan badan pesawat mengubah sudut bidang kendali horisontal dan vertikal. Putaran karet ini sebagai tenaga kinetik yang disimpan menjadi energi potensial atau elastic potential energy, dan merubah energi potensial ini menjadi energi kinetik yang memutar propeller.

Cara melepaskan, pegangan tangan pada fuselase pesawat harus diatur se-saat setelah pegangan propeller juga dilepas. Karena waktu yang tepat untuk melepas pesawat akan menghasilkan gerakan pesawat yang halus dan menanjak sampai ketinggian tertentu selanjutnya diikuti oleh gerakan terbang mendatar dan berputar atau holding dengan sisa putaran karet yang ada. Kekeliruan dalam tahap trimming atau penyetelan keseimbangan terbang, memungkinan pesawat akan mem-punyai berat di depan atau heavy forward, berat belakang atau heavy aft atau terbang dengan sudut serang makin lama makin besar dan mencapai kondisi stall. Ketika pesawat dalam kondisi stall, selanjutnya pesawat akan kehilangan gaya angkat dan menimbulkan gaya hambat yang sangat besar sehingga memperlambat kecepatan gerak dan pesawat akan jatuh ke bawah tak terkendali. Ada juga pesawat yang jika mengalami stall, pesawat secara alamiah mengendalikan dirinya sendiri untuk re-covery sehinga pesawat tetap dapat melanjutkan terbang holding.

Penyetelan kondisi keseimbangan longitudinal dan lateral direksional perlu dilakukan dengan cara mengubah sudut bidang kendali belakang baik bidang horiso-ntal maupun vertikal dan menambah beban keseimbangan seperlunya. Kondisi ke-seimbangan yang optimum akan ditunjukkan oleh pesawat yang dapat terbang meng-hindari stall, terbang menanjak secara perlahan.

Karakteristik tenaga karet yang dihasilkan oleh putaran dibagi menjadi dua. Bagian pertama tenaga awal yang digunakan untuk terbang menanjak dan bagian kedua disebut sebagai residu putaran digunakan untuk terbang holding.

KATAGORI

FAI (Federation Aeronatique Internationale) mengkategorikan pesawat model tenaga karet ini sebagai pesawat model terbang bebas atau free flight. Yan Fajar Azwar dari Federasi Aero Sport Indonesia (FASI) mengartikan terbang bebas sebagai penerbang tidak memiliki kemampuan untuk mengendalikan pesawat atau model setelah terlepas dari penerbangnya. Pesawat model tersebut terbang sesuai dengan karakter alamiahnya dengan tenaga yang ada.

Selain itu FAI menyebutkan pesawat model dengan kendali kawat atau control line, remote control, scale model pesawat diproduksi mengikuti bentuk yang di-skalakan dan merupakan replika, electric model sebagai pesawat model bermesin dengan sumber tenaga listrik.

Unmanned Aerial Vehicle (UAV) merupakan jenis pesawat model yang di-kendalikan secara otomatis dengan autonomous equipment. Perkembangan model pesawat ini sangat cepat terutama di Amerika, Eropa dan negara lainnya. Konon pesawat UAV pernah digunakan untuk keperluan militer ketika Amerika serikat menyerbu Irak. Sisi lain kelebihan pesawat UAV ini adalah dirancang untuk mampu terbang lama hingga mencapai 40 jam selain dapat membawa payload cukup besar hingga 30 kilogram.

Perkumpulan bagi penggemar aeromodelling ini banyak diadakan oleh suatu lembaga tertentu. Misalnya, Perusahaan Boeing memiliki wadah yang menampung kegiatan penggemar aeromodelling bagi karyawannya dan umum yang dinamakan BEAMS (Boeing Employees’ Aerodynamic Modeling Society). Pada tanggal 18 Maret 2006, BEAMS menyelenggarakan kompetisi yang ke-12 bagi masyarakat umum dengan menggunakan hangar tertutup Boeing 747 selama sehari penuh.

Bagi masyarakat Bandung penggemar pesawat model, kegiatan ini dapat di-ikuti jika pembaca Harian Pikiran Rakyat mau bergabung dengan klub Dirgantara Aero Models Club (DAMC) yang dikoordinir Karyawan PTDI. ***