Begini Caranya Bikin Pesawat Ramah Lingkungan

Perusahaan pembuat mesin pesawat Rolls-Royce mengembangkan mesin pesawat Ultrafan yang ramah lingkungan. Mereka mengatakan mesin ini cenderung tidak berisik dan hemat bahan bakar.

"Saya belum pernah melihat skala mesin sebesar ini," kata Lorna Carter, yang baru saja bekerja di unti baru penelitian dan pengembangan mesin Rolls-Royce di dekat kota Bristol, Inggris.

Ia bekerja dengan robot-robot raksasa yang bertugas meletakkan ribuan strip pita serat karbon untuk membentuk silinder dengan diameter sekitar 3,7meter.

Silinder tersebut membentuk cangkang luar bagi mesin baru Rolls-Royce yakni Ultrafan.

Perusahaan pembuat mesin penerbangan Rolls-Royce mengungkapkan mesin ini cenderung tidak berisik dan hemat bahan bakar dibanding mesin-mesin yang dibuat sebelumnya.

Mesin ini jelas ukurannya lebih besar.

"Komponen yang kami buat sangat besar, benar-benar melampaui batas yang bisa kami lakukan, namun kami mampu membuatnya," kata Carter.

Rolls Royce juga mengembangkan robot yang bisa membuat kipas mesin dari serat karbon, yang membutuhkan waktu lebih dari 10 tahun agar terbentuk dengan sempurna.

Fasilitas penelitian Rolls Royce ini sendiri dibangun dengan biaya senilai £25 juta (atau sekitar Rp436 miliar).

Lorna Carter bekerja dengan robot-robot. - BBC

Membuat casing dan bilah kipas dari serat karbon seharusnya bisa menghemat sekitar 20% dibandingkan bahan sebelumnya.

Dan itu penting karena industri kedirgantaraan berada di bawah tekanan untuk mengurangi dampak lingkungannya. Pesawat memang semakin efisien, namun perjalanan udara berkembang lebih pesat.

Rolls-Royce memperkirakan sebanyak 37.000 pesawat komersial baru akan dibutuhkan selama 20 tahun ke depan.

"Kami sudah lama membuatnya, namun tantangannya adalah memisahkan perkembangan emisi dari perjalanan udara yang berkembang pesat," kata Alan Newby, direktur program Rolls-Royce.

Mesin baru ini juga akan menggabungkan gearbox, yang akan mendorong kipas sehingga menghasilkan mesin yang lebih efisien.

Inovasi ini sudah digunakan pada mesin yang lebih kecil dari Pratt & Whitney Engine yang berbasis di AS, PW1000G.

Meski Rolls-Royce dan industri dirgantara lainnya tengah mengerjakan sistem propulsi listrik dan hibrid untuk pesawat terbang, untuk pesawat jarak jauh, saat ini mesin jet masih merupakan satu-satunya pilihan.

Mesin Rolls-Royce raksasa ini membutuhkan pembungkus dengan diameter 3,7m. - BBC

Mengingat teknologi ini sudah ada sejak Perang Dunia Kedua, seberapa efisien yang dapat dikeluarkan dari mesin jet?

Cukup banyak, menurut Profesor Pericles Pilidis, kepala departemen tenaga dan propulsi di Pusat Teknik Propulsi Universitas Cranfield.

Departemennya bekerja sama dengan beberapa proyek penelitian dengan perusahaan luar angkasa termasuk Airbus dan Rolls-Royce.

"Saya harap ada kemajuan," katanya. Bahan-bahan yang lebih baik, dengan bentuk lebih efisien, dan bahan pelapis yang lebih baik, semuanya bisa berkontribusi untuk membuat mesin lebih ringan dan lebih kuat.

Ia juga menggarisbawahi bahwa dengan mesin yang lebih ringan struktur pesawat pun bisa lebih enteng karena bobotnya tidak terlalu berat.

Perubahan semacam itu kemungkinan belum banyak dikenal, tetapi dalam bisnis penerbangan perubahan tersebut dapat membuat perbedaan besar.

"Perubahan evolusioner, kedengarannya tidak mengesankan - 10% di sini 12% di sana. Tetapi dalam bisnis penerbangan dengan margin yang sangat tipis, itulah perbedaan antara hidup dan mati," kata Richard Aboulafia, wakil presiden analisis di Teal Group .

Salah satu perusahaan Inggris sedang membuat langkah perubahan dalam propulsi. Reaction Engine sedang mengembangkan mesin roket, Sabre, untuk digunakan pada pesawat berkecepatan tinggi dan pesawat ruang angkasa.

Pada kecepatan yang diinginkan Reaction , Mach 5 (lima kali kecepatan suara) udara yang masuk ke mesin dapat mencapai suhu 1.000C.

Reaction Engine berharap sistem mesinnyai akan membuat perjalanan lima kali lebih cepat dari suara. - Reaction Engines

Temperatur udara akan menghancurkan mesin, sehingga Reaction mengembangkan sistem pendingin yang dapat mendinginkan udara yang masuk dalam sepersekian detik.

Yang disebut pre-cooler terbuat dari tabung berukuran kecil, setebal kurang dari 1mm, yang dapat menyalurkan pipa pendingin di bawah tekanan tinggi, sekaligus mengurangi panas.

"Sabre ini benar-benar unik, tidak ada orang yang sadar akan hal ini, mengembangkan mesin roket bermuatan udara," kata Mark Thomas, kepala eksekutif Reaction Engines.

"Teknologi pra-pendingin kami berada di kelas yang berbeda dengan apa pun di luar sana. Ini kinerja sangat tinggi, sangat ringan, dan bentuknya sangat miniatur.

Reaction Engines berencana mulai membuat mesin Sabre pada tahun ini dan mengujinya pada 2021.

Pre-cooler Reaction juga berpotensi digunakan untuk mesin jet konvensional supaya membuatnya lebih efisien, sebuah ide yang tengah diuji Rolls-Royce.

Menurut Prof Pericles, kita akan melihat perubahan pesat dalam pesawat penumpang ini dalam 30 tahun mendatang.

Saat itu ia berpikir akan ada transisi dari rancangan pesawaat saat ini, yang awalnya merupakan sebuah tabung, dengan mesin tergantung di bawah sayap, kepada rancangan berupa " blended wing ".

Universitas Cranfield memperkirakan seperti inilah rancangan pesawat 30 tahun mendatang. - Cranfield University

Pesawat ini hanya memiliki satu sayap, dengan mesin terletak di atas.

Hidrogen kemungkinan merupakan bahan bakarnya, yang berpotensi menjadi bahan bakar dengan emisi sangat rendah.

"Bahan bakar hidrogen tidak dapat dihindari," kata Prof Pilidis. "Ini adalah solusi jangka panjang untuk sepenuhnya mendekarbonisasi penerbangan.

Namun demikian, para pecinta lingkungan mengatakan upaya itu harus segera dilakukan.

"Teknologi selalu berperan dalam mengurangi emisi, namun memecahkan krisis iklim adalah sesuatu yang perlu kita tuntaskan saat ini," kata Jenny Bates, juru kampanye organisasi Friends of the Earth .

"Prioritasnya bukan pengurangan emisi dengan memiliki lebih sedikit pesawat di udara. Ini adalah bagian penting untuk mencegah kerusakan iklim lebih lanjut."