Perhatikan bentuk sayap pesawat Garuda Indonesia atau Lion Air. Pesawat jenis Boeing 737-800 dan 737-900 memiliki ujung sayap yang melengkung ke atas (Gambar 4.36). Sekarang pesawat Airbus A320 juga sudah dilengkapi sayap yang melengkung ke atas seperti pesawat milik Citilink dan Batik Air. Ujung sayap melengkung tersebut disebut winglets. Apa gunanya?

Pada sayap berujung lurus, selalu muncul pusaran udara yang cukup besar di ujung sayap. Pusaran tersebut menghasilkan gaya hambat tambahan pada sayap sehingga terjadi pemborosan bahan bakar. Sebaliknya, pada sayap struktur winglets, pusaran udara di ujung sayap menjadi kecil sehingga gaya hambat yang dialami sayap lebih kecil. Akibatnya, pesawat lebih hemat dalam mengonsumsi bahan bakar. Terbentuknya pusaran udara pada ujung dua sayap tersebut diilustrasikan pada Gambar 4.37.

 

Gambar 4.37 Sayap ujung runcing menghasilkan pusaran udara cukup besar di ujung sayap sehingga gaya
hambat pada sayap cukup besar. Sayap bentuk winglets menghasilkan pusaran udara cukup kecil di ujung
sayap sehingga gaya hambat pada sayap pesawat cukup kecil (reddit.com). Beberapa burung memiliki sayap
serupa winglets (sonoranimages.wordpress.com). Mungkin para ahli perancang pesawat mendapat ide desain
sayap dari burung-burung tersebut. Teknologi yang mereplikasi bentuk makhluk hidup disebut biomimicking.

Untuk lebih meyakinkan bahwa winglets lebih hemat dalam penggunaan bahan bakar, kita bisa memberikan argumentasi berikut ini. Udara yang berpusar di ujung sayap mendapat energi dari pesawat. Jadi, sebagaian bahan bakar pesawat digunakan untuk membuat udara berpusar di ujung sayap. Jika dianggap kecepatan pusaran udara yang dihasilkan ujung runcing maupun winglets sama, maka energi kinetik pusaran akan sebanding dengan volum udara yang berpusar. Jika volume udara yang berpusar lebih besar maka lebih banyak energi dari bahan bakar pesawat yang diambil sehingga pesawat lebih boris. Tampak pada Gambar 4.37 bahwa volume pusaran yang dihasilkan sayap winglets lebih kecil sehingga hanya sedikit energi bahan bakar pesawat yang digunakan untuk menghasilkan pusaran udara. Akibatnya pesawat lebih hemat bahan
bakar.
Teknologi winglets mungkin diilhami oleh bentuk sayap burung. Sebagian jenis burung memiliki sayap yang sedikit melengkung ke atas pada bagian ujungnya (Gambar 4.37). Para ahli bertanya, mengapa sayap bentuknya demikian? Atas pengamatan tersebut dilakukan perhitungan dan ternyata diperoleh bahwa lekukan ujung sayap berguna untuk
mengurangi gaya hambat oleh udara. Teknologi yang dibangun dengan meniru apa yang ada di alam (yang dimiliki mahkluk hidup lain) dinamakan biomimicking. Perlu kita sadari bahwa bentuk mahkluk hidup yang ada saat ini adalah bentuk terbaik sebagai hasil evolusi jutaan tahun. Sedangkan rancangan manusia langsung hanyalah buah pemikiran beberapa tahun atau beberapa puluh tahun.

Sumber: Fisika Dasar I, Mikrajuddin Abdullah, Professor ITB

Comments powered by CComment