Menyelami Pentingnya Sistem Kendali Pesawat Terbang

Pesawat Lion Air dengan nomor penerbangan JT610 yang lepas landas dari Jakarta menuju Pangkal Pinang jatuh di perairan Tanjung Karawang, Jawa Barat, Senin (29/10). Sebelum jatuh, pesawat yang dikemudikan Captain Bhavye Suneja dan First Officer Harvino meminta return to base (kembali ke pangkalan) pada air traffic control.

Direktur AirNav Indonesia, Novie Riyanto, membenarkan permohonan itu. Permohonan pilot Lion Air JT610 disampaikan sekitar 3 menit selepas take off. Dugaan awal, pilot meminta return to base karena mengalami permasalahan dengan flight control system atau sistem kontrol pesawat.

Namun, Danang Mandala Prihantoro, Corporate Communication Strategic Lion Air, menyanggah bahwa ada masalah di pesawat dengan registrasi PK-LQP itu. “pesawat ini buatan 2018 dan baru dioperasikan oleh Lion Air sejak 15 Agustus 2018. Pesawat dinyatakan laik operasi.”

Sistem kontrol pesawat adalah kumpulan peralatan mekanik dan elektronik yang memungkinkan pesawat terbang dioperasikan dengan presisi. Theodore Talay, dalam buku berjudul “Introduction to the Aerodynamics of Flight” menyebut sistem kontrol pesawat merupakan suatu sistem yang memungkinkan pilot mengubah kondisi pesawat yang sedang terbang.

Secara umum, mengikuti model pesawat yang dibikin Wright bersaudara, pesawat bisa terbang karena menghasilkan gaya angkat dari udara yang mendorong sayap naik ke atas. Ini terjadi manakala desain sayap pesawat dibuat tertentu. Di udara, pesawat bergerak memanfaatkan sifat aerodinamik. Sistem kontrol pesawat merupakan sistem yang memanipulasi aerodinamik.

Sistem kontrol pesawat terdiri dari kontrol permukaan, kokpit, komputer, hingga sensor. Namun, secara fundamental, sistem kontrol pesawat ialah aktuator. Sistem kontrol pesawat aktuator kali pertama dipergunakan di pesawat mono (monoplane) Bleriot VIII pada awal abad ke-20. Pesawat itu diciptakan oleh Louis Bleriot.

Dilansir laman Encyclopedia Britannica, Bleriot merupakan tokoh aviasi yang lahir pada 1872 di Perancis. Ia beberapa kali menciptakan pesawat, salah satu yang terkenal ialah Bleriot XI, pesawat berkekuatan 25 tenaga kuda. Menggunakan Bleriot XI, Bleriot terbang melintasi Inggris, Kalais, Perancis, dan Dover. Pesawat-pesawat buatan Bleriot banyak digunakan pada kesatuan militer-militer dunia di abad ke-20, termasuk Perancis, Inggris, Italia, Austria, hingga Rusia. 

Aktuator merupakan sistem yang mengendalikan kontrol permukaan pesawat. Ini terdiri dari aileron, elevator, dan rudder. Aileron digunakan untuk manuver memutar (roll angle) pesawat. Dikutip dari laman NASA, aileron merupakan seksi engsel kecil yang ada di sayap pesawat, baik di bagian kanan maupun kiri.

Aileron bekerja secara oposisi. Jika engsel kecil di sebelah kanan terangkat, sebelah kiri akan menjulur ke bawah. Begitupun sebaliknya. Atas kerja oposisi ini, terjadi ketidakseimbangan aerodinamik yang dialami pesawat. Satu sayap akan memperoleh gaya angkat lebih besar dibandingkan satu lainnya. Hasilnya, pesawat bisa bermanuver memutar.

Untuk menghasilkan manuver naik-turun (pitch angle) yang mengakibatkan pesawat menanjak atau menukik, pesawat memiliki elevator. Elevator merupakan engsel kecil yang diletakkan secara horizontal yang berada di sayap kecil ekor pesawat. Talay menyebut, jika engsel elevator ditegakkan, pesawat akan menukik. Mengikuti konsep aerodinamik, aliran udara. Sementara jika diturunkan, pesawat akan menanjak.

Saat pilot menginginkan manuver menyimpang (yaw angle), pilot menggunakan rudder. Rudder merupakan engsel sayap vertikal di bagian belakang pesawat. Jika engsel digerakkan ke kiri, pesawat menyimpang ke kanan. Begitupun sebaliknya.

Elevator dan rudder ditempatkan di sayap ujung pesawat. Selain berguna untuk bermanuver, sayap ujung pun berguna untuk menstabilkan pesawat. Pesawat merupakan benda tiga dimensi. Untuk mengontrol pesawat, perlu diketahui lokasi rata-rata massa pesawat atau “center of gravity”. Dari titik tersebutlah, aileron, elevator, dan rudder bisa ditentukan.

Kendali pesawat dibantu pula oleh kontrol kecepatan mesin pesawat, yang menghasilkan gaya dorong yang mampu berkompromi dengan aerodinamik. Dalam keadaan lambat, kontrol biasanya terasa lunak dan lamban, dan pesawat merespons lambat. Pada kecepatan tinggi, kontrol menjadi semakin kuat dan respons pesawat lebih cepat.

Kontrol aktuator pesawat dilakukan oleh pilot melalui stik maupun pedal yang ada di dalam kokpit. Pada pesawat-pesawat lama, stik dan pedal terhubung secara mekanik pada aktivator. Aktivator merupakan alat yang menggerakkan engsel aileron, elevator, dan rudder. Guna memudahkan pilot, pengendalian dibantu oleh sistem hidrolik. Namun, pesawat kini semakin komplek dan berat, kontrol aktuator kini dibantu sistem bernama fly-by-wire.

Fly-By-Wire

Dilansir laman Federation Aviation Administration (FAA), fly-by-wire merupakan kontrol permukaan pesawat yang menggabungkan electric motor, digital computer, dan fiber optic. Major Sutherland, dalam bukunya berjudul “Fly-By-Wire: Flight Control Systems,” menyebut terminologi lain untuk sistem ini ialah “electrical primary flight control” dan “pseudo fly-by-wire.”

James Tomayko, dalam bukunya berjudul “Computer Take Flight: A History of NASA’s Pioneering Digital Fly-By-Wire Project,” menyebut fly-by-wire diciptakan NASA karena ada limitasi kontrol permukaan pesawat oleh pilot. Kontrol fly-by-wire mengendalikan aktivator dengan sinyal elektrik alih-alih mekanik. Pada sistem fly-by-wire, kendali dipusatkan pada komputer. Pilot “memerintah” komputer dan komputer mengirim sinyal pada aktivator untuk bertindak menggerakkan aileron, elevator, dan rudder.

Penciptaan fly-by-wire sejurus dengan dilakukannya penelitian oleh NASA menciptakan LLRV atau Liuar Landing Research Vehicle pada dekade 1960-an. Itu merupakan penelitian menciptakan modul untuk mendarat di Bulan. Kontrol permukaan pesawat, sukar dilakukan jika mengandalkan pendekatan mekanik. Sistem fly-by-wire pada LLVR kemudian diimplementasikan pada X-15, pesawat hipersonik yang diperkuat roket.

Kelompok peneliti yang dipimpin oleh Melvin Burke kemudian menerjemahkan fly-by-wire yang dimiliki NASA pada banyak pesawat, termasuk pesawat komersial. Beberapa pesawat awal yang menggunakan sistem ini antara lain T-33, F-94, JAS-39, hingga The German A-4.

Di awal kemunculan, komputer yang digunakan yakni komputer analog. The German A-4 merupakan pesawat bersistem fly-by-wire yang dikendalikan pada komputer analog. Lalu, ada pula Canadian CF-105. Penggunaan komputer analog berpindah ke komputer digital manakala perkembangan teknologi telah terjadi, salah satu dilakukan oleh IBM. Gemini merupakan pesawat awal yang menggunakan sistem fly-by-wire yang dikendalikan komputer digital. Pesawat-pesawat modern masa kini, umum menggunakan sistem fly-by-wire yang dikendalikan komputer digital.

Namun, saat sistem kendali pesawat bermasalah atau ada gangguan, lalu tak bisa diatasi maka ada risiko pesawat tak bisa dikendalikan. Bila ini terjadi maka risikonya fatal bagi sebuah penerbangan.

Dilansir BBC, kecelakaan pesawat kecil pada akhir 2017 terjadi karena adanya gangguan sistem kontrol pesawat. Otoritas keselamatan penerbangan Australia menyebut, kecelakaan yang menewaskan pilot Max Quartermain dan empat penumpang asal Amerika Serikat itu disebabkan karena rudder berada dalam posisi yang salah. Hal itu sebenarnya, bisa diantisipasi melalui pengecekan sistem kontrol pesawat sebelum terbang.
Baca juga artikel terkait LION AIR atau tulisan menarik lainnya Ahmad Zaenudin