Inovasi Material Struktur Pesawat Terbang

 

Vega Hannovianto H.
Mahasiswa S2 Teknik Penerbangan T.U. Berlin, Jerman

Pada 14 Juni 2013, pesawat penumpang terbaru Airbus A350 XWB menjalani penerbangan perdananya dengan sukses di Toulouse-Blagnac, Perancis. Sebelumnya, sejak September 2011, pesawat Boeing 787 yang pertama mulai beroperasi. Kedua pesawat tersebut terkenal akan teknologi inovatif yang terutama diaplikasikan untuk memaksimalkan efisiensi bahan bakar. Tetapi apa saja yang ada di balik inovasi tersebut, sehingga kedua pesawat dapat menjanjikan keiritan bahan bakar?

Tentu saja ada perkembangan teknologi pada mesin, aerodinamika, sistem pesawat dan disiplin lainnya. Namun, inovasi yang paling revolusioner terjadi di bidang struktur, walau masih dibutuhkan penelitian lanjutan. Baik A350 maupun Boeing 787 menggunakan material komposit pada kira-kira 50 persen dari berat struktur. Sebelumnya, material yang digunakan adalah aluminium.

Komposit berarti dipadukannya dua atau lebih material untuk membentuk material baru dengan sifat-sifat yang lebih unggul dari material asalnya. Pada umumnya terdiri dari serat karbon yang direkat berlapis dengan polymer menjadi satu plat. Hingga kini komposit digunakan antara lain pada mobil balap, perahu layar dan pesawat layang. Kekuatan yang tinggi dengan massa jenis yang rendah merupakan kelebihan material ini, sehingga komponen-komponen pesawat berbadan lebar itu dapat dirancang lebih ringan. Bobot yang ringan berarti konsumsi bahan bakar yang lebih rendah. Material komposit juga tidak bisa berkarat seperti aluminium.

Logam biasa pada umumnya bersifat isotropik, sama ke segala arah. Komposit tidak isotropik, serupa dengan kayu yang kekuatan tariknya lebih besar bila beban berarah sejajar dengan serat kayu, dibandingkan jika bebannya tegak lurus serat kayu. Aspek ini membuat perancangan struktur pesawat bermaterial komposit lebih rumit.

Setiap komponen dirancang menurut kemungkinan pembebanan. Namun, pada kenyataannya akan selalu ada beban tidak terduga yang dapat menyebabkan kerusakan struktur. Contohnya, kendaraan pengangkut bagasi yang secara tidak sengaja menabrak dinding pesawat. Badan pesawat yang terbuat dari aluminium mungkin akan bisa menahan beban tersebut, karena kekuatan material yang konstan pada segala arah. Akan tetapi hal ini tidak terjamin pada badan pesawat komposit, karena sifat material untuk kasus pembebanan tersebut tidak tidak dikenal. Oleh karena itu struktur komposit dirancang lebih tebal dari hasil perhitungan, untuk mencegah kerusakan akibat pembebanan tidak terduga. Artinya berat struktur juga akan meningkat.

Selain itu, logam merupakan penghantar listrik yang baik, sehingga bagi pesawat yang terbuat dari logam, sambaran petir tidak berakibat terlalu parah dari segi panas dan penumpukkan muatan listrik. Sedangkan komposit merupakan penghantar listrik yang buruk, akibatnya sambaran petir akan membuat kerusakan struktur. Oleh karena itu pesawat berbahan komposit membutuhkan sistem penangkal petir tambahan, yang berakibat kenaikan berat struktur.

Next >>>

baca juga

ingin komentar

Comment