Boeing 777 X Terbang Menanjak (Climbing) Hampir Vertikal

Boeing 777 X

Kemarin diperlihatkan video Boeing 777x lepas landas dan terbang menanjak (climbing) hampir vertikal dlm Air Show di Dubai. Ini mungkin tidak lazim dilakukan oleh pesawat transport penumpang apalagi ukuran sebesar Boeing 777x. Bisa jadi manuver ini hanya untuk demo unjuk kemampuan pesawat. 

Mungkin ini bagian promosi krn Boeing 777x masih dalam taraf uji, dan baru 2 tahun lagi masuk layanan terbang. Tapi meski begitu katanya sudah ada orderan 320 unit, yang terbesar dr Uni Emirat Arab yg pesen 115 pesawat. 

Opo tumon! Lha wong pisang masih di wajan penggorengan kok yg nunggu sudah banyak. Boeing 777x adalah pesawat bermesin 2 terbesar saat ini dengan ukuran panjang badan 76.7 m. Bagian ujung sayap bisa dilipat. Bentangan sayap saat dilipat 64.8 m dan saat tak terlipat 71.8 m. 

Kapasitas tempat duduk untuk 2 kelas bisa 400 lebih. Dilengkapi 2 engine General Electric GE9x diameter inlet 3.4 m sebagai engine ukuran terbesar saat ini. Gaya dorong yang dihasilkan tiap engine 490 kN. 

Untuk mengetahui betapa besarnya Boeing 777x, maka bandingkan dengan Boeing 737-900 er misalnya. Panjang dan bentangan sayap hanya setengahnya masing-masing 42.11m dan 35.79 m. Engine CFM56-7B26 yg dipasang pada Boeing 737-900 diameter inlet hanya setengahnya kurang (1.55 m). Juga thrust yang hanya seperempat dr engine GE9x (117 kN). Kapasitas tempat duduk sekitar 200 utk 2 kelas.  Dengan data teknis ke dua pesawat terkesan Boeing 737 ibarat anak yangg belum gede dari Boeing 777x. 

Menuurut teori pesawat bisa climbing jika mempunyai daya yang disebut "excess power". "Excess power" adalah power available (PA) dikurangi dengan power required (PR). PA adalah tenaga maksimal yang mampu dihasilkan engine pada kondisi tertentu. PR adalah tenaga yang dibutuhkan untuk tetap terbang pada kondisi tertentu yg intinya tenaga untuk melawan daya hambat (drag power). PR salah satunya dipengaruhi oleh faktor berat. Makin berat berarti makin butuh daya. Lha saat Boeing 777x di Air Show Dubai ini terbang nanjak hampir vertical (60 derajat kira2), so pasti tidak ada penumpang (kecuali crew), tidak ada bagasi, dan fuel yang dibawa juga tidak banyak. Jadi pengurangan beratnya sangat signifikan alias bebannya kecil. Artinya saat manuver seperti itu PR tidak banyak karena adanya pengurangan berat. Di satu sisi PA engine tetap cukup besar, karena sudah given dari pabriknya. 

Apalagi di ke tinggian rendah di mana udara masih padat (density tinggi), maka besarnya PA masih tetep tinggi. PA - PR = "Excess Power". PA jauh lebih besar dari PR, maka "Excess Power" jadi besar. Boeing 777x pd Air Show Dubai tersebut bisa nanjak hampir vertikal (steep climbing). Kemampuan itu bisa dilakukan karena ada power yang sangat besar dan power itu adalah "Excess Power". 

Lha ini juga untuk cermin hidup. Agar manusia bisa berperan banyak dalam hidup, maka harus punya "excess power". Kalau sedekah harta, maka jadi kaya adalah lebih baik. Kalau sedekah ilmu, maka jadi orang pinter adalah lebih baik. Kalau sedekah tenaga/kekuatan maka jadi orang sehat adalah lebih baik. Kalau pingin mberi banyak perhatian pada sesama, maka kaya hati itu modalnya.

Salah satu yg menarik dr Boeing 777x ini adalah bentangan sayap (wing span) yang sangat panjang. Yaitu 71.75 m, tapi jika ujung sayap dilipat menjadi 64.8 m. Apa untungnya wing span panjang?

Pada saat pesawat terbang, maka tekanan udara bawah sayap lebih tinggi dari pada atas sayap. Beda tekanan inilah yang menghasilkan gaya angkat (lift) pada sayap untuk ngangkat berat total pesawat sehingga bisa terbang. 

Sesuatu yang beda tentu ada dampaknya. Dalam ilmu cuaca, dengan "beda tekanan udara" di suatu tempat maka akan potensial memicu terjadinya badai, huricane, lesus dan sebangsanya. Phenomena sama terjadi di pesawat, yaitu "beda tekanan" antara bawah dan atas sayap akan menyebabkan "vortices" atau ulakan udara sepanjang bentangan sayap (spanwise vortices) termasuk di ujung sayap (wing tips vortices). 

Ulakan udara ini akan menyebabkan gaya yang menghambat gerak maju pesawat yang disebut "induced drag". Maka daya engine sebagian diserap untuk melawan drag ini. Jika wingspan sayap dibuat makin panjang, maka ulakan udara yang mengarah sepanjang span juga makin lemah. Maka induced drag akan semakin rendah. Dlm aerodinamika ada istilah aspek rasio yaitu perbandingan antara panjang bentangan sayap (span) terhadap lebar rata2 sayap. Atau juga span kuadrat dibagi luas sayap. Jadi semakin tinggi aspek ratio, induced drag makin kecil. Krn "vortices" sbg penyebab "induced drag" harus menempuh jarak wingspan yang semakin jauh, maka energinya semakin lemah. Dalam aerodinamika dikenal rumus "drag induced" yaitu : 

Di = Lift^2/(0,5 ρV^2π b^2 ϵ). Notasi "b" yang dikuadratkan adalah bentangan sayap. Dr rumus tersebut, makin tinggi "b" maka "induced drag" yg "nggondeli" gerak maju psw makin kecil. Jadi daya engine utk gerak maju yang menghasilkan lift bisa dikurangi, shg bahan bakar lebih irit, ngurangi polusi udara, ngurangi bising dan keuntungan lainnya. Tapi bentangan sayap Boeing 777x yang panjang (71,75m) juga jadi masalah pada saat pesawat bergerak di ground misal taxi atau parkir. Bentangan sayap ini sdh masuk katagori F sekelas dengan psw2 superjumbo seperti Airbus 380 atau Boeing 747. Artinya psw tidak bisa mendarat atau parkir di setiap airport. Fee-nyapun mungkin akan mahal juga kalik ya? Krn itu Pabrik Boeing merancang bagian ujung sayap bisa dilipat ke atas (folding wingtips), sehingga wingspan menjadi menjadi lbh pendek yaitu 64,5 m. Dengan ukuran ini mk Boeing 777x bisa mendarat, taxi dan juga parkir di sembarang airport. Selanjutnya pd saat akan takeoff, proses buka folding wingtips sampai locked hanya butuh waktu 20 dtk saja. Demikian juga konon saat mendarat, wingtips otomatis akan melipat ke atas saat kecepatan pesawat turun menjadi 50 knots. 

Kemudian ada cerita lagi tentang makhluq yang bernama albatros (elang laut). Dia diciptakan Allah sebagai mahkluq terbang jarak jauh. Menclok di darat cuma cari makan dan berkembang biak. Kenapa burung ini punya stamina terbang luar biasa. Salah satunya krn bentangan sayap (wingspan) burung ini sangat panjang. Lihat profil sayapnya saat dia terbang. Sangat - sangat panjang! Dengan wingspan yang sangat panjang, maka dia bisa terbang dg nggunakan energi yg sangat efisien. Lihat bgmn elang - elang laut ini terbang ratusan kilometer perharinya hanya dengan sesekali mengepakkan sayapnya. Betapa santainya mereka terbang!

Kesimpulannya ada kemiripan profil sayap dan perilaku terbang antara "elang laut" dan "Boeing 777x". Keduanya mampu melakukan long range flight. Elang laut bisa ratusan km, sedangkan Boeing 777x jarak terbang maksimumnya sampai 13.500km. Keduanya punya profil sayap yg mirip dan wing spang yang panjang. Terus muncul pertanyaan : "Siapa yg meniru dan ditiru?" Yang jelas jawabannya adalah bahwa elang laut telah ada jauh sebelum Boeing 777x dibuat. 

Rabbanâ mâ khalaqta hâdzâ bâthila.

#Suyitmadi P