//
you're reading...
Kajian, Lingkungan

Turbulensi Fenomena Alam yg selalu hadir dalam perjalanan udara

Jusman Syafii Djamal

Ketika dua pesawat terbang Airbus A330 milik Etihad dan pesawat terbang Hongkong Air mengalami fenomena turbulensi yang menyebabkan penumpang luka luka diatas wilayah udara Indonesia, banyak teman bertanya pada saya :”Jusman, apa turbulencia tak bisa diditeksi oleh radar cuaca”, dan mengapa bisa terjadi ? Saya sukar juga menjawabnya.

Jadi terpaksa ingatan saya kembali ke tahun 75-79 an ketika saya belajar di jurusan Penerbangan ITB. Ada dua orang Professor atau Guru Besar yg mata kuliahnya penuh dengan home work dan bacaan berat. Bikin mahasiswa bergadang kerja kelompok yakni Prof Filino Harahap. yang mengajar Mekanika Fluida, Thermodinamika dan Heat Transfer.

Dan alm Prof Oetarjo Diran yang mengajar mata Aerodinamika dan Perancangan Pesawat Terbang. Model mengajarnya diskusi tatap muka dengan referensi dan papan tulis.

Ketika belajar dinamika fluida di ITB dengan Maha Guru Prof Filino Harahap tahun 1975 an saya mengenali kata turbulensi atau aliran turbulen sebagai suatu rezim aliran yang ditandai dengan perubahan tingkah laku molekul yang kacau tak beraturan satu sama lain. Chaotic property.

Seperti air mengalir disungai yang tenang tiba tiba terbentur bebatuan, terjadi kulakan atau pusaran variasi perubahan kecepatan dan tekanan yang cepat dalam ruang dan waktu.
.
Ketika belajar aerodinamika dari Maha Guru Prof Oetarjo Diran (alm) saya mengetahui bahwa aliran turbulen yang melintasi sayap dan badan pesawat terbang akan menyebabkan struktur dan lokasi pemisahan lapisan batas yang menempel pada sayap pesawat sering berubah, akibatnya sayap seolah kehilangan gaya angkat. Ketika itu terjadi pesawat terbang seperti mobil yang kejeglong dalam jalan berlubang.

Pada umumnya pesawat mengalami turbulen dalam ketinggian dibawah 10000 kaki. Terutama ketika sedang take of landing. Apalagi bandara nya dekat dengan daerah pengunungan. Mengapa ? Penjelasannya sederhana jika ada udara bergerak dengan mulus katakanlah berkecepatan 20 knot dan ia meliwati pengunungan berketinggian 3000 atau 4000 kaki, maka udara itu seperti air laut yang terbentur pada deretan karang, gerakannya tidak mulus lagi, muncul kulakan atau gelombang pusaran tak beraturan yang merubah medan aliran udara disekitarnya. Ketika pesawat melintas pada daerah itu ia ibarat mobil bertemu jalan berbatu batu atau berlubang. Terjadi goncangan.

Akan tetapi pesawat juga dapat menemui fenomena turbulensi pada ketinggian jelajah. Tidak seperti jalan darat yang kasat mata, lubang udara tidak terlihat oleh pilot. Hanya dapat diditeksi oleh “weather radar”. Itupun lokasi tepat dimana lubang lubang udara itu berada tak diketahui persis. Kareanya Pilot biasanya memberi “warning”, agar penumpang tidak lupa mengikat kembali sabuk pengamannya. Sebab bisa saja terjadi Pesawat mengalami pengurangan ketinggian 10-30 ft atau 3-10 meter. Tidak sampai ribuan feet atau ratusan meter seperti sering dibayangan banyak orang.

Yang sukar diditeksi adalah turbulensi yang terjadi pada ketinggian terbang jelajah pada cuaca yang terang benderang tanpa awan beriring. Pilot menyebutnya Clear Air Turbulences. Radar cuaca tak mampu menjejaki nya. Biasanya disini pilot mengetahui dari informasi yang ia peroleh ketika sesame pilot sedang “chatting diudara” untuk saling tukar menukar pengalaman terbang pada jalur yang sama. Berdasarkan pertukaran info itu pilot dapat menghindar. Merubah ketinggian atau berbelok arah.

Tapi kadangkala itu tidak mudah dilakukan, Sebab perubahan jalur udara sering terhalang oleh pesawat lain yang sudah mengisinya. Di udara yang maha luas itu Pengatur Lalu Lintas Udara atau ATC telah mendefinisikan “airways” atau jalur terbang tiap jenis dan tiap nomor registrasi terbang pesawat pada satu waktu. Jadi tiap maskapai penerbangan memiliki rute dan jalur terbang yang berbeda untuk menghindarkan dari tumbukan udara. Dalam kasus ini taka ada pilihan bagi pilot untuk tetap berada dijalurnya. Dan penumpang mengalami rasa tidak nyaman akibat guncangan udara.

Werner Karl Heisenberg yang lahir 5 December 1901 dan wafat 1 February 1976 seorang pionir quantum mechanics asal Jerman dalam salah satu wawancara pernah ditanya begini :” Apa yang akan ia tanya jika nanti wafat dan bertemu Tuhan Yang Maha Kuasa ? Jawabannya menarik, ia bilang “When I meet God, I am going to ask him two questions: Why relativity? And why turbulence? I really believe he will have an answer for the first. Sebuah pengakuan bahwa ia tak mampu memecahkan misteri yang selalu tersembunyi dalam alam semesta ciptaan Allah SWT.

Horace Lamb penulis text book On Hydrodynamics buku klasik yang pertama kali diwajibkan baca oleh alm Prof Oetarjo Diran pada saya ketika ambil matakuliah Aerodinamika di ITB, dalam salah satu pidato didepan British Association for Advanced Science mengatakan begini :”I am an old man now, and when I die and go to heaven there are two matters on which I hope for enlightenment. One is quantum electrodynamics, and the other is the turbulent motion of fluids. And about the former I am rather optimistic.”

Itu yang menyebabkan kemudian Pemenang hadiah Nobel Richard Feynman berkesimpulan bahwa turbulensi sebagai “masalah yang belum terpecahkan yang paling penting dalam fisika klasik.”

Karenanya dalam ilmu perancangan pesawat terbang salah satu kriteria yang harus dipenuhi dalam membangun dan mengembangkan kekuatan struktur pesawat, adalah rancangan struktur ringan yang menyebabkan sayap dan badan pesawat akan terus bersatu sebagai satu kesatuan jika ia terbang diudara yang penuh goncangan udara.

Salah satu filsafat seorang perancang pesawat terbang seperti saya adalah sebuah ucapan yang berbunyi begini :”“Chaos was the law of nature; order was the dream of man.(quoted dari Henry Adams yang bisa dibaca dalam buku David Lindley. “Uncertainty.”)

Fenomena turbulensi dimana aliran udara tidak beraturan dianggap sebagai sesuatu yang alamiah dan selalu hadir dalam perjalanan pesawat terbang yang dioperasikan dari bandara asal ke bandara tujuan. Dengan kata lain pesawat terbang dirancang dengan konsepsi struktur “Fail Safe” atau “Safe Life” design philosophy.

Fail Safe Design adalah konsepsi rancangan struktur dan komponen pesawat yang menggabungkan berbagai teknik untuk mengurangi kerugian akibat sistem atau komponen mengalami kegagalan fungsi .

Asumsi Fail Safe design adalah bahwa kegagalan meskipun memiliki tingkat probabilitas satu pangkat sepuluh minus tujuh (atau satu kali dalam sepuluh juta operasi) pada akhirnya akan terjadi pada waktu yang tak diketahui persisnya, karenanya ketika itu terjadi maka perangkat , sistem atau proses akan alami kegagalan dengan alternatip proses mitigasi resiko atau adaptasi struktur yang membuat pesawat terbang tetap sampai tujuan dengan selamat dan aman .

Safelife design mengacu pada filosofi bahwa komponen atau sistem dirancang untuk tidak gagal dalam periode tertentu Diasumsikan bahwa pengujian dan analisis melalui kemajuan teknologi mutakhir telah dapat memberikan perkiraan yang memadai untuk memprediksi dengan tepat dan benar “meantime between failure”, waktu antara kegagalan yang mungkin terjadi dalam siklus hidup yang diharapkan dari komponen atau sistem .

Sehingga dapat diprogram proses perawatan, perbaikan ataupun pergantian komponen tepat pada waktunya..

Dengan kata lain jika ada kegagalan struktur atau komponen karena sesuatu sebab ketika pesawat sedang dioperasikan maka harus ada “backup” atau dalam kondisi emergency pesawat terbang harus mampu dikendalikan untuk terbang mendarat dengan selamat.

Itu yang menyebabkan perancang kurikulum Teknologi Penerbangan mengedepankan penguasaan pengetahuan tentang Mekanika Fluida, Thermodinamika, Heat Transfer, Aerodynamics, Guidance and Controls. Material Science, Structure Design Serta pemahaman engineering tentang Fly by Wire, Propulsi, Shock Waves, Transonic aerofoil dan rincian lainnya. Menyenangkan.

Kunci dari keselamatan pesawat terbang adalah struktur sayap dan ekor yang menyatu secara utuh dengan badan pesawat terbang pada setiap kondisi. Sebelum dapat ijin terbang semua jenis pesawat terbang baru harus mengalami dan lolos uji “static test” dimana saya pesawat ditarik sedemikian rupa hingga patah, untuk mengetahui kekuatan struktur nya.

Begitu juga ujung depan sayap atau leading edge ditembak oleh burung dengan berat setengah kilogram atau bird impact test untuk menguji sampai berapa jauh ia penyok dan tak merubah tingkah laku gaya angkat nya sepanjang perjalanan kembali ke bandara terdekat.

Begitu juga sayap pesawat jenis terbaru seperti Boeing 777, Boeing 787 atau Airbus A330 dan A350 serta sayap pesawat lainnya telah mendapat ujian dimana ujungnya ditarik hingga sayap melendut hingga 60 degree atau lebih dan tetap utuh dijepitan badan pesawatnya. Dengan kata lain amat kecil kemungkinan pesawat akan jatuh berantakan karena terjadi turbulensi. Insya Allah.

Masalah utama yan terjadi ketika ada turbulensi yang membuat pesawat terbanting banting adalah keselamatan penumpang yang ada didalam kabin. Pesawat masa kini kabinnya dibuat begitu nyaman. Kita seolah tinggal dalam kapsul yang melayang diudara. Bisa tidur nyenyak, atau membaca buku, berjalan jalan dan chatting bersama teman , ketemu teman baru dan segala jenis pengalaman lainnya. Mudah mudahan semua menyenangkan seperti harapan perancang pesawat terbangnya.

Ketika dirancang batas gerak maju perpindahan center of gravity telah diatur sedemikian rupa sehingga penumpang dan awak kabin bisa bergerak bebas dalam pesawat. Tingkat presurisasi atau tekanan dalam kabin juga dijaga agar penumpang seolah selalu berada di ketinggian 8000 kaki meski pesawat terbang dengan ketinggian jelajah 37000 kaki.

Center of gravity pesawat bukan seperti jepitan engsel yang memisahkan ekor dan hidung. Sehingga ketika terbang dalam turbulensi seolah ekor pesawat naik turun begitu juga hidungnya. Ekor dan Hidung tetap berada dalam satu “center line”. Satu garis. Karenanya dalam segala cuaca “Pilot in Command” bisa mengendalikannya untuk mencapai tujuan dengan selamat. Jadi jangan dibayangkan penumpang yang berada dibelakang dekat ekor akan terpontal pontal karena ekornya bergerak naik turun seperti ayunan.

Center of gravity adalah “imaginary point”, ia bergerak dalam jarak tertentu. Mengatur jarak center of gravity dan center of aerodynamics forces ketika merancang saya pesawat terbang adalah satu seni yang harus dikuasai semua Chief Designer Pesawat terbang. Dan itu tak mudah. Dengan kata lain Pesawat terbang masa kini sudah dirancang dengan penguasaan keahlian itu. So Don’t Worry.

Karenanya yang berbahaya ketika terjadi “clear air turbulence”, turbulensi tanpa warning pilot adalah ketidak siapan para penumpang dan awak kabin. Mungkin saja ketika itu awak kabin sedang menghidangkan kopi yang panas, dan akibat turbulensi semua yang ia pegang terlepas dan kena pada penumpang. Bisa saja ketika terjadi turbulensi mendadak ada penumpang yang sedang berdiri dan berbincang bincang dengan teman disebelahnya. Dan terlontar keudara menyentuh langit langit. Begitu juga peristiwa lainnya.

Statistik menyatakan bahwa hampir 50% yang mengalami luka ringan ataupun berat ketika terjadi guncangan turbulensi yang dahsyat adalah pramugari atau awak kabin (karena mereka sedang melepaskan sabuk untuk menolong penumpang), atau penumpang yang sedang berada di toilet, atau penumpang yang sedang membuka ruang bagasi diatas kepala dan mereka yang lupa memasang sabuk pengaman.

Dengan kata lain anjuran pilot dan awak kabin yang selalu meminta penumpang memasang sabuk pengaman ketika duduk dan tidur perlulah dipatuhi. Rule of engagement atau aturan main penumpang pesawat terbang adalah Patuhi petunjuk “pilot in Command” dan jadikan para pramugari serta awak kabin sebagai “partner in arm”, teman yang siap membantu dalam kesulitan.

Trust adalah kata kunci. Jangan Panik sebab bisa lahirkan tindakan dan suasana yg tak terkendali. Panik hanya membangun situasi yang kurang membantu keteraturan, ketelitian dan ketenangan.

Mudah mudahan tulisan saya ini ada manfaatnya. Mohon maaf jika keliru.

Bagi frequent flyer. Have a nice and safe flight home. Happy Landing Always. Jangan lupa berdoa dan baca Bismillah disetiap take off and landing. Salam

About ekoharsono

Just a simple person....that's all

Discussion

No comments yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: