Pesawat terbang tenaga manusia – Terobosan terus dilakukan peneliti melalui eksperimen yang bisa dibilang aneh-aneh atau di luar pemikiran kita. Apalagi dengan semakin mendesaknya perubahan iklim yang mendorong manusia untuk mulai mengurangi ketergantungan pada energi fosil di berbagai lini. Maka berbagai energi alternatif mulai dikejar dan pemanfaatan tenaga dalam bentuk lain juga dilirik.
Salah satunya yang digagas oleh sejumlah mahasiswa dari University of Southampton di Inggris. Mereka pun terus melakukan penelitian untuk membuat pesawat yang ditenagai dengan sepeda dan akhirnya terwujud. Namun bagaimana kemungkinan untuk mengaplikasikannya di kehidupan nyata? Bagaimana dengan daya jangkau dan kemampuannya sebagai pesawat? Yuk simak penjelasannya!
Baca juga:
Sekilas tentang mesin pesawat terbang (aircraft engine)
Penerbangan pesawat pertama kali dilakukan oleh Wright bersaudara pada 1903. Pesawat yang mereka rancang sendiri itu hanya cukup untuk satu orang namun strukturnya masih lebih berat daripada udara. Semenjak itu pesawat terbang terus mengalami modifikasi baik dari rancang bangun, bentuk dan mesin pesawat untuk memenuhi kebutuhan transportasi udara. Hingga akhirnya di masa modern pesawat terbang menggunakan mesin piston ringan atau turbin gas.
Untuk bergerak ke depan (baik saat di darat maupun di udara), pesawat memerlukan daya dorong yang dihasilkan oleh tenaga penggerak atau yang biasa disebut dengan mesin (engine). Mesin ini jadi komponen utama agar pesawat dapat lepas landas, terbang dan mendarat. Sehingga menjadi pertanyaan bagaimana jika keberadaan mesin dihilangkan. Bagaimana pesawat mendapatkan daya dorongnya?
Jika berbicara tentang aircraft tanpa mesin maka itu bukan hal yang mustahil karena kita mengenal adanya Glider. Secara sederhana, bentuk glider akan mengingatkan kita pada mainan pesawat dari kertas. Di masa kini glider banyak digunakan untuk rekreasi/hiburan dan olahraga, bukan untuk transportasi.
Glider adalah pesawat terbang ringan tanpa mesin yang dirancang khusus untuk memanfaatkan udara di sekitar mereka secara paling efisien. Glider memiliki sayap fleksibel yang difungsikan untuk menangkap tekanan udara agar badan pesawat bisa melaju di udara. Pengoperasiannya relatif mudah dan bisa lepas landas hingga mendarat tanpa perlu angin yang keras.
Dengan begitu membuktikan bahwa tekanan udara dan angin sudah bisa digunakan untuk menerbangkan pesawat/aircraft. Tampaknya hal itu yang membuka kemungkinan lain untuk melakukan eksperimen membuat pesawat yang ditenagai oleh manusia. Seperti apakah itu? Sejauh mana kemampuan tenaga manusia untuk membuat pesawat tanpa mesin ini bisa “terbang”?
Sejarah awal pesawat yang ditenagai manusia
Tahukah Sahabat? Penerbangan pertama dari pesawat bertenaga manusia dilakukan pada tahun 1961 ketika Derek Piggott lepas landas dan mendarat dengan kekuatannya sendiri. Pesawat yang dinamai SUMPAC (Southampton University man-powered aircraft) itu dirancang oleh mahasiswa, dan berhasil terbang sejauh 64 meter pada penerbangan perdananya. Tercatat ada 40 penerbangan sukses dan melaju hampir 600 meter dalam satu penerbangan sebelum dipensiunkan pada 1963 setelah kecelakaan.
Lazarus, Pesawat Terbang bertenaga manusia
Southampton University ternyata tidak menyerah. Sekian dekade berlalu ternyata eksperimen menerbangkan pesawat dengan tenaga manusia terus mereka lakukan. Akhirnya lahir proyek bernama Lazarus yang pengerjaannya dimulai sejak tahun 2019 dan selesai pada Maret 2020.
Proyek itu pun akhirnya bisa memenangkan Formula Flight, yaitu kompetisi yang diselenggarakan oleh Human Powered Flight Group dari Royal Aeronautical Society pada 2022.
Struktur Pesawat Lazarus
Melihat klaim tersebut maka muncul pertanyaan seperti apa model rancangan atau struktur Lazarus sehingga mampu terbang hanya dengan tenaga kayuh. Pasalnya, penerbangan bertenaga manusia adalah penggabungan olahraga dengan rekayasa yang hampir mustahil.
Sebab tubuh manusia hanya dapat menghasilkan tenaga maksimum selama beberapa detik yang kemudian terus menurun. Kestabilan menghasilkan energi kinetik untuk memberikan tenaga pada mesin adalah masalah utama dari manusia, bahkan bagi seorang atlit profesional sekalipun. Hal inilah yang berusaha dipecahkan oleh tim tersebut. Maka mereka membuat pesawat yang harus memiliki kecepatan jelajah rendah dan konstruksi ringan.
Akhirnya mereka menggunakan busa XPA, serat karbon dan kayu balsa. Sayapnya memiliki lebar 24 meter dan baling-baling selebar hampir 3 meter di bagian belakang pesawat. Baling-baling tersebut hanya mampu menghasilkan daya 400 Watt, ya cukup lah untuk terbang. Apalagi berat kosong pesawat hanya 51 kg meski panjangnya 6 meter termasuk kemudinya.
Karena tanpa mesin, maka daya dorong awal untuk take off harus dibantu oleh beberapa orang, begitupun saat mendarat. Sayap Lazarus akan melentur ke atas saat mengudara untuk meningkat stabilitas lateral. Dibutuhkan pula kemampuan khusus untuk mengendalikannya karena untuk menerbangkan Lazarus pun tim menggunakan orang lain yaitu pilot untuk HPA lain di kompetisi tersebut bernama Kit Buchannan.
Potensi aircraft yang lebih ramah lingkungan
Membicarakan Lazarus sebagai pesawat ringan alternatif di masa depan mungkin masih terlalu muluk, namun industri penerbangan sendiri terus mencari solusi untuk membuat pesawat agar semakin ramah lingkungan.
Pasalnya pesawat juga menyumbang banyak emisi karbon. Pesawat terbang menghasilkan 2% total produksi emisi karbon per tahun atau sebanyak 13 % dari emisi CO2 yang dihasilkan dari seluruh kendaraan seluruh dunia. Emisi dari penerbangan ini pun diprediksi bisa naik mencapai 3 % sampai tahun 2050.
Salah satu cara yang dilakukan adalah dengan mengganti bahan bakar aviasi dari fosil ke biofuel yang lebih berkelanjutan. Biofuel telah disetujui untuk digunakan pada pesawat komersial sejak 2011 lalu dan sekarang sudah berlanjut ke generasi kedua.
Pesawat bertenaga manusia juga bukan tidak mungkin akan berkembang karena di Inggris sudah ada club khusus bagi peminat tersebut yang berdiri sejak 2014. Dengan peminatan yang unik, ternyata British Human Powered Flying Club mampu mengumpulkan anggota dari 14 negara dan mengadakan event rutin, termasuk yang diikuti Lazarus.
ARTICLE:
https://interestingengineering.com/innovation/lazarus-human-powered-aircraft
https://www.borntoengineer.com/lazarus-meet-the-impossible-plane-with-a-human-engine
https://merahputih.com/post/read/mahasiswa-inggris-rancang-pesawat-bertenaga-manusia