Pesawat (Tempur ?) Eksperimental Grumman X-29 Bagian 1

Pesawat Eksperimental
Grumman X-29
militerbanget.blogspot.com 

Kemayoran, Jakarta, Selasa, 7 Mei 2019

Untuk artikel kali ini, yang akan dibahas adalah pesawat (yang tujuan awalnya adalah pesawat tempur) eksperimental buatan Grumman Corporation, yang diberi kode X-29. Karena panjangnya artikel ini, maka artikel akan dibagi menjadi tiga bagian, dan ini adalah artikel bagian pertama.

Teknologi yang ditawarkan oleh pesawat eksperimen X-29 buatan Grumman Corporation memang terbilang sangat revolusioner (untuk barometer masa itu). Bentuk sayap X-29 yang condong ke depan (Forward Swept Wing), jika dilihat secara sepintas akan dapat mengaburkan image, sehingga tampak seakan-akan pesawat ini bergerak mundur apabila sedang terbang. Dengan bentuk sayap yang tidak “konservatif” ini pula, menjadikan pesawat X-29 menjadi pesawat jet modern yang paling tidak stabil yang pernah dibuat sepanjang masa.

Pesawat Eksperimental
Grumman X-29
militerbanget.blogspot.com

Sebenarnya, konsep sayap pesawat yang condong ke depan bukanlah hal yang benar-benar baru. Jerman, yang justru sebagai pelopor pada Perang Dunia ke II, telah membuat pesawat jet pembom Junker Ju-287 yang memiliki sayap condong ke depan. Pada saat itu, tujuan konfigurasi sayap seperti ini adalah untuk mendapatkan segi pengendalian yang lebih baik, akibat perubahan dari center of gravity pesawat yang berubah secara mendadak pada saat pesawat melepaskan seluruh muatan bomnya.

Tujuan pembuatan X-29, yang dimotori oleh Angkatan Udara Amerika Serikat untuk Defence Advanced research Project Agency (DARPA) bekerja dengan NASA ini, adalah untuk mengadakan penyelidikan agar dapat direkayasa sebuah pesawat tempur berkemampuan melakukan manuver dengan level tinggi, cepat, dan memiliki efesiensi aerodinamik yang baik. Maka, untuk menjawab tuntutan tersebut, para perancang X-29 akhirnya mengorbankan tingkat stabilitas penerbangan pesawat.

Pesawat Eksperimental
Grumman X-29
militerbanget.blogspot.com

Bentuk antisipasi dari ketidakstabilan ini adalah dengan menerapkan prinsip “relaxed static stability” yang membuat pilot sepenuhnya bergantung pada kinerja perangkat komputer untuk menerbangkan pesawat X-29. Penerapan sistem ini memang tepat, lantaran sehebat apapun dan secepat apapun reaksi seorang pilot dalam mengendalikan pesawat, masih dianggap terlalu lamban untuk mempertahankan posisi pesawat dengan benar. Terlebih lagi, para perancang X-29 tidak ingin mengambil resiko pesawat akan kehilangan kendali dengan mudah akibat gerak kendali pilot yang kurang responsif atau tidak sesuai. Disini, peran yang dijalankan komputer adalah memantau dan mengendalikan posisi bilah-bilah kendali (control surface) pesawat setiap 25 milidetik untuk menyesuaikan gerak kendali pilot.

Selama proses rancang bangun pesawat X-29, perangkat komputer terbilang punya andil yang sangat besar, sehingga pesawat ini memiliki prestasi lain, yaitu memiliki angka tahanan udara yang kecil, lebih hemat bahan bakar enam persen di saat terbang menanjak, dan lebih irit 25% pada saat melakukan manuver.

Pesawat Eksperimental
Grumman X-29
militerbanget.blogspot.com

Material Penyusun Kulit Sayap

Pada mulanya, rangkaian uji coba telah dilakukan dengan maksud mendapat bentuk pesawat sesuai kriteria, termasuk melakukan sayap pesawat yang condong ke belakang. Akhirnya, karena berbagai pertimbangan, para pakar sepakat untuk memakai sayap dengan konfigurasi condong ke depan. Kelebihan dari konfigurasi sayap yang condong ke depan adalah, peningkatan yang signifikan dalam aspek manuver, memiliki kharakteristik antispin, aspek pengendalian pesawat yang lebih baik pada kecepatan rendah, dan menurunkan kecepatan stall pesawat.

Pesawat Eksperimental
Grumman X-29
militerbanget.blogspot.com

Belakangan baru diketahui, bahwa bentuk sayap seperti ini punya satu kekurangan, yaitu cenderung untuk terpelintir dan mengakibatkan sayap patah pada saat pesawat melakukan penerbangan. Salah satu alternatif untuk mengatasinya adalah dengan memperkuat struktur sayap dengan bahan metal solid, walaupun akhirnya opsi ini dikesampingkan karena akan meningkatkan bobot sayap secara signifikan. Untuk mengatasi hal tersebut, maka cara alternatif diambil, yaitu dengan menggunakan material komposit berteknologi tinggi. Penerapan material komposit teknologi tinggi tersebut memang akan berefek pada meningkatnya biaya, namun merupakan suatu hal yang sulit dihindari, demi tercapainya bobot ideal yang dipersyaratkan.

Pesawat Eksperimental
Grumman X-29
militerbanget.blogspot.com

Secara teori, pembuatan sayap berteknologi tinggi untuk pesawat X-29 memang tidak terlalu rumit. Masih secara teoritis, lembaran-lembaran karbon yang saling ditempelkan di atas lembaran yang lain menggunakan bahan epoxy. Untuk bagian sayap pesawat X-29, bahan komposit ini diperlukan untuk pembuatan kulit sayap bagian atas dan bagian bawah, yang akhirnya ditempelkan pada spar dan rib sayap yang tersusun dari bahan aluminium dan titanium.

(Baca juga artikel yang sangat menarik yang berjudul: Pesawat Tempur Propeller / Fighter Aircraft - FOCKE WULF Ta-152)

Pesawat Eksperimental
Grumman X-29
militerbanget.blogspot.com

Namun, pada kenyataannya, rintangan yang justru timbul, adalah memilih bentuk dan mengatur arah serat dari setiap lembar graphite epoxy dengan tepat. Arah serat ini harus diatur dengan tepat agar sayap pesawat tidak mudah terpelintir apabila menerima beban yang diterima berada dibawah beban ideal.

Untuk mendapatkan sayap dengan kriteria yang diinginkan, para perancang Grumman menggunakan optimasi program komputer, yaitu menggunakan Computer Aided Design atau CAD, untuk merancang dan membuat kulit sayap X-29 (pada masa itu, penggunaan CAD merupakan hal yang terbilang sangat modern, karena kapasitas komputer pada saat itu tidak secanggih saat ini). Keuntungan lain dengan penggunaan program CAD, adalah memungkinkan merancang 80% struktur utama pesawat X-29 dan sebanyak 60% untuk struktur sekunder dan subsistem pesawat.

Berdasarkan data bentuk sayap dan airfoil sayap yang diberikan, komputer lalu melakukan analisa ratusan elemen struktur sayap dengan menggunakan finite elemen analysis. Dari analisa ini, dapat ditentukan ketebalan dan arah dari setiap lapisan kulit sayap, sehingga diperoleh bentuk satu kesatuan sayap kulit, yang sangat kuat dan keras yang memenuhi syarat untuk mampu mengatasi divergensi struktur sayap. Divergensi ini, pada dasarnya, adalah proses terpelintirnya sayap ke arah atas atau bawah yang dapat berefek pada kelelahan metal, dan ujung-ujungnya sayap akan patah.

(Baca juga artikel yang sangat menarik yang berjudul: Pistol Mitraliur / Submachine Gun - Lysaght Owen)

Pesawat Eksperimental
Grumman X-29
militerbanget.blogspot.com

Dengan metode ini, akhirnya diperoleh pola yang terinci tentang konfigurasi, jumlah, serta arah dari setiap lapisan kulit sayap yang kuat (anti patah) namun memiliki bobot yang terbilang ringan. Pada tahap selanjutnya, para pakar struktur pesawat membuat analisa tiap bagian sayap secara lebih detil lagi serta pada bagian sambungan, untuk memastikan bahwa setiap lapisan kulit sayap tersebut terpasang dengan benar. Hasil analisa ini kemudian dimasukkan kembali pada komputer, sehingga diperoleh delapan pola konfigurasi serta jumlah lembaran penyusun kulit sayap. Komputer menghasilkan pola datar tiap lapisan dan memperhitungkan lekuk-lekuk sayap.

Dengan menggunakan printer khusus, dibuatlah pola-pola tiap lapisan pembentuk kulit di atas lembaran bahan mylar. Lapisan-lapisan ini dipotong secara manual dan dibentuk dengan menggunakan pita-pita graphite epoxy. Lapisan ini disusun pada cetakan yang sesuai dengan bentuk lekukan airfoil, dipadukan dan dipanaskan dalam oven. Lapisan yang digunakan hingga sebanyak 156 lembar, jumlah ini sesuai dengan tingkat kekuatan sayap yang diinginkan.

Artikel ini bersambung ke Bagian 2 dengan judul: Pesawat (Tempur ?) Eksperimental Grumman X-29 bagian 2.

Demikianlah artikel tentang Pesawat (Tempur ?) Eksperimental Grumman X-29 Bagian 1, semoga dapat bermanfaat bagi kita semua. 

Baca juga berbagai artikel menarik tentang khasiat dan manfaat buah dan sayuran di: portal-receh.blogspot.com

Baca juga berbagai artikel menarik tentang fotografi dan juga berbagai hal lain di: trisoenoe.com

Artikel dialih bahasa dan ditulis ulang oleh: Tuntas Trisunu

Sumber: 

Artikel asli ditulis oleh Rahman Ramadya

Artikel ini telah tayang di majalah TSM (Teknologi Strategi Militer) No. 54