Jakarta, (Pab-Indonesia)---
Desain pesawat terbang komersial tampaknya bakal mengalami perubahan dalam beberapa tahun ke depan untuk menekan emisi karbon. Seperti apa bentuknya?
Desain dasar pesawat terbang komersial tidak banyak berubah dalam 60 tahun terakhir. Pesawat modern seperti Boeing 787 dan Airbus A350 memiliki bentuk umum yang sama dengan Boeing 707 dan Douglas DC-8, yang dibuat pada akhir 1950-an dan memantapkan faktor bentuk "tabung dan sayap" yang masih digunakan hingga saat ini.
Hal ini karena penerbangan komersial memprioritaskan keselamatan, mengutamakan solusi yang telah teruji. Namun, industri pesawat terbang berusaha keras mencari cara untuk mengurangi emisi karbon, industri ini menghadapi tantangan yang lebih berat daripada sektor lain karena teknologi intinya telah terbukti sangat sulit untuk ditinggalkan.
Salah satu idenya adalah sayap yang lebih lebar dan seperti menyatu dengan bodi pesawat. Bentuk pesawat yang sama sekali baru ini terlihat mirip dengan desain "sayap terbang" yang digunakan oleh militer seperti pesawat pengebom B-2 yang ikonik.
Bedanya, desain sayap ini memiliki lebih banyak volume di bagian tengah. Baik Boeing dan Airbus sedang mengutak-atik ide ini, dan begitu pula pemain ketiga, JetZero yang berbasis di California, yang telah menetapkan tujuan ambisius untuk mengoperasikan pesawat sayap lebih lebar ini secepatnya pada tahun 2030.
"Kami merasa sangat yakin akan adanya jalan menuju nol emisi pada pesawat jet besar, dan badan pesawat dengan sayap campuran dapat menghasilkan pembakaran bahan bakar dan emisi yang 50% lebih rendah," ujar Tom O'Leary, salah satu pendiri dan CEO JetZero, mengutip CNN.
"Ini merupakan lompatan yang mengejutkan dibandingkan dengan apa yang biasa dilakukan oleh industri ini," lanjut dia.
Konsep sayap yang lebih lebar ini sebetulnya bukan hal yang baru, dan upaya paling awal untuk membangun pesawat dengan desain ini dimulai pada akhir 1920-an di Jerman.
Perancang dan industrialis pesawat terbang Amerika, Jack Northrop, menciptakan desain sayap terbang bertenaga jet pada tahun 1947, yang menjadi inspirasi bagi B-2 pada tahun 1990-an.
Sebagai semacam hibrida antara sayap terbang dan "tabung dan sayap" tradisional, desain sayap ini memungkinkan seluruh pesawat menghasilkan daya angkat, meminimalkan hambatan.
Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (NASA) mengatakan bentuk ini membantu meningkatkan penghematan bahan bakar dan menciptakan area muatan yang lebih besar (kargo atau penumpang) di bagian tengah badan pesawat.
NASA bahkan telah mengujinya melalui salah satu pesawat eksperimentalnya, X-48. Lebih dari 120 penerbangan uji coba antara tahun 2007 dan 2012, dua pesawat X-48 tanpa awak yang dikendalikan dari jarak jauh telah menunjukkan kelayakan konsep tersebut.
"Pesawat jenis ini akan memiliki lebar sayap sedikit lebih besar dari Boeing 747 dan dapat beroperasi dari terminal bandara yang ada," kata NASA.
"Pesawat tersebut juga akan lebih ringan, menghasilkan lebih sedikit kebisingan dan emisi, dan lebih murah untuk dioperasikan daripada pesawat transportasi konvensional yang sama canggihnya," lanjut keterangan itu.
Perusahaan rintisan (startup) di California, Amerika Serikat (AS), yaitu JetZero, kini tengah bekerja dengan USAF, National Aeronautics and Space Administration (NASA), dan Federal Aviation Administration (FAA). Kolaborasi dengan kedua lembaga tersebut untuk guna menciptakan pesawat jet berbadan sayap campuran (blended-wing).
Pesawat yang dijadwalkan dapat beroperasi pada 2030, diharapkan dapat menghemat bahan bakar sebesar 50 persen. Selain itu model pesawat ini menyediakan platform yang sempurna untuk pesawat hidrogen bersih.
Terkait dengan desain sayap campuran, Airbus, NASA, dan Boeing, adalah beberapa perusahaan yang telah membangun dan menerbangkan demonstrasi. Namun diantara mereka tidak ada yang berkomitmen untuk membuatnya beroperasi.
Di tengah-tengah antara desain sayap terbang penuh dan bentuk pesawat tradisional, badan sayap campuran menggunakan badan pesawat lebar dan rata yang menyatu dengan mulus ke luar menjadi sepasang sayap lebar. Tidak ada garis pemisah yang jelas memisahkan sayap dari badan.
Ada beberapa keuntungan dari pesawat berbadan sayap campuran yaitu menawarkan daya angkat yang jauh lebih besar daripada bentuk tabung biasa, dan tidak membutuhkan banyak permukaan sayap. Model ini disebut lebih aerodinamis, apalagi pesawat tidak lagi membutuhkan sayap ekor.
Faktor-faktor tersebut membuat berat dan hambatan angin pada badan pesawat dapat dikurangi. Selain itu ada lebih banyak ruang di dalam pesawat untuk digunakan sebagai ruang kargo selain untuk penumpang.
Tata letak tempat duduknya bukan lagi berderet seperti pesawat saat ini namun lebih mirip teater. Mesinnya dapat dipasang di bagian atas, sehingga tingkat kebisingan di dalam kabin maupun di atas tanah jauh lebih rendah.
Selain jauh lebih ringan, dengan daya angkat yang lebih tinggi, tarikan yang lebih rendah, pesawat dengan desain sayap campuran ini tidak membutuhkan mesin berkekuatan besar yang lebih irit dan tidak bising.
Untuk versi hidrogen, terdapat ruang penyimpanan ekstra ke arah sayap sebagai ruang bagi tangki hidrogen, yang ringan tetapi memakan banyak ruang. Airbus sendiri menggunakan konsep sayap campuran untuk digunakan sebagai pesawat berbahan bakar hidrogen.
Salah satu kekurangan dari pesawat sayap campuran adalah dimensi sayapnya jauh lebih lebar dari pesawat biasa. Hal ini mengurangi ruang parkir di bandara. Oleh karenanya diperlukan teknologi sayap lipat untuk menghemat ruang.
Kekurangan lainnya penumpang lebih sulit untuk dievakuasi ketika terjadi masalah. Selain itu penumpang berada di titik yang keluar ke samping mengalami sfek rollercoaster yang cukup terasa saat pesawat berbelok karena mereka lebih jauh dari sumbu putar.
Oleh karena itu mereka membutuhkan lebih banyak desain ulang daripada bentuk tabung bersayap jika ingin mengubah ukuran dan jendela.
Sementara NASA dan Airbus melaporkan sekitar 20 persen pengurangan konsumsi bahan bakar dengan prototipe mereka, JetZero menganggap mereka kurang menjual.
"Sayap campuran 50 persen lebih efisien," kata founder Jet Zero, Mark Page.
Kata Pge, pesawat ini menggunakan setengah bahan bakar, menghasilkan setengah karbon dioksida dibandingkan dengan pesawat tabung serta sayap, dan sejujurnya, bahkan jika menggunakan dengan mesin yang sama. Bahan bakar adalah item baris terbesar pada laporan laba rugi maskapai penerbangan. Pemotongan sayap campuran JetZero itu item baris menjadi dua. Itu bukan hanya keunggulan kompetitif di masa depan, namun itu akan menjadi kelangsungan hidup."
Ia dan beberapa rekan JetZero mengerjakan proyek demonstran sayap campuran pada era '90-an, sebagai kemitraan antara NASA, McDonnell Douglas, dan Universitas Stanford. Memang, Page mengklaim dia berbagi pujian dengan Bob Liebeck dan Blaine Rawdon, dua tim teknis JetZero, karena menemukan konsep sayap campuran.
Menurut sebuah wawancara dengan Aviation Week, perusahaan tersebut sekarang siap untuk keluar dari mode siluman dan mencoba membuat pesawat, diuji, disertifikasi, dan dijadwalkan beroperasi pada 2030. Untuk itu mereka menggunakan demonstrasi pesawat skala 1/8 yang didukung NASA untuk terbang akhir tahun ini.
Pesawat JetZero pertama, seandainya ada, adalah Z-5. Ini dirancang untuk menggantikan Boeing 767, yang bertujuan untuk membawa setidaknya 250 penumpang dan menawarkan jangkauan lebih dari dari 9.260 kilometer.
Lebar sayap 767 mencapai sekitar 52 meter. Sedangkan Z-5 akan memiliki lebar hampir 61 meter. Ini masih akan berfungsi di bandara mana pun yang dapat menangani Airbus A330. Pesawat ini pun akan menggunakan mesin off-the-shelf, tidak memerlukan perawatan yang istimewa. (radith)
