Pesawat Hipersonik Jadi Tren, Waktu Terbang Jadi 40 Kali Lebih Cepat

Hypersonic aircraft will need new engine technology

NewsTekno - Perusahaan maskapai penerbangan Amerika Serikat, Hermeus telah berkomitmen untuk menawarkan rute perjalanan supersonik pada awal 2029. Itu dilakukan untuk memenuhi lonjakan permintaan perjalanan menggunakan pesawat hipersonik tersebut dalam beberapa waktu terakhir.

Pesawat hipersonik memungkinkan Anda hanya perlu waktu 90 menit untuk melakukan perjalanan dari New York ke London. Lebih efisien dari segi waktu dibanding menggunakan Concorde yang membutuhkan sekitar tiga jam atau enam sampai tujuh jam menggunakan pesawat jet penumpang biasa.

Artinya, waktu terbang yang bisa dilakukan dengan pesawat hipersonik 40 kali lebih cepat ketimbang pesawat biasa.

Ditujukan Buat Pesawat Penumpang Komersil

Hermeus, sebuah startup yang berbasis di Atlanta yang punya tujuan mengembangkan pesawat hipersonik, percaya bahwa pesawat tersebut bisa dibuat komersil. Melalui pengujian jeni mesin baru, pesawat ini mampu mencapai Mach 5 (lebih dari 3.000 mph).

Mesin ini dirancang untuk pesawat hipersonik kecil tak berawak yang saat ini dibuat Hermeus untuk Angkatan Udara AS. Tapi, jika ditingkatkan ke ukuran yang lebih besar, mesin itu akan mampu menggerakkan pesawat penumpang.

Meski begitu, untuk bisa menjadikan pesawat hipersonik sebagai pesawat penumpang komersil masih butuh waktu. Hermeus berharap bisa melakukan untuk uji terbang pertama sebelum dekade ini berakhir, atau pada 2029 sesuai dengan perencanaan yang telah dibuat.

Sebagai permulaan, kemungkinan ukurannya akan jauh lebih kecil dari maskapai komersil saat ini. Bahkan lebih kecil dari Concorde, yang memiliki kapasitas sekitar 100 penumpang.

"Untuk membantu kami mengukur pesawat, pada dasarnya kami membangun model bisnis untuk sebuah maskapai penerbangan. Kami fokus pada pelancong kelas bisnis dan kelas satu, kemudian bermain-main dengan beberapa parameter seperti kecepatan dan biaya operasi. Yang keluar adalah pesawat dengan kabin 20 penumpang," kata AJ Piplica, CEO Hermeus dilansir CNN.

Piplica menyebut tidak bisa memprediksi berapa banyak orang yang tertarik dan bersedia untuk mengeluarkan uangnya demi terbang lima kali lebih cepat dari pesawat biasa.

"Kami berharap itu akan menguntungkan dengan harga kelas bisnis saat ini," sebut Piplica.

Bagaimana Rasanya Terbang Naik Pesawat Hipersonik? Lebih cepat dari Hipersonik Sebelumnya!

Jangkauan pesawat hipersonik terbaru diprediksi akan berada di sekitar 4.000 mil laut. Itu disebut cukup untuk rute transatlantik seperti New York ke Paris, tetapi tidak untuk rute transpasifik seperti LA ke Tokyo, yang membutuhkan transit.

Untuk rute domestik yang melewati daratan, seperti dari New York ke Los Angeles penerbangan menggunakan hipersonik tidak dimungkinkan karena terganjal peraturan kebisingan suara. Kecepatan yang dihasilkan pesawat itu akan melanggar penghalang suara disertai dengan ledakan keras, yang biasanya harus terjadi di atas air.

Kecepatan tertinggi pesawat supersonik berpenumpang yang terbang secara komersial ada pada Concorde, Mach 2,04 (1.350 mph) dan Mach yang pensiun pada 2003. Sedangkan pesawat penumpang Hermeus yang sedang direncanakan disebut akan mengalahkan rekor pesawat milik Concorde.

Maka, tidak mengherankan bahwa fokus awal perusahaan adalah pada mesin. Pengujian dimulai pada Februari 2020 untuk jenis desain mesin baru, berdasarkan model yang ada yang digunakan pada pesawat tempur dan diproduksi oleh General Electric.

Ini akan menjadi hibrida dari dua teknologi tradisional: turbojet, yang mirip dengan apa yang digunakan pesawat, dan ramjet, jenis mesin yang hanya bekerja pada kecepatan supersonik ke atas. Awalnya, mesin akan menggerakkan Quarterhorse, drone hipersonik ramping yang dikembangkan Hermeus melalui kemitraan senilai $60 juta dengan Angkatan Udara AS.

Menariknya, saat merancang mesin jet agar lebih cepat, suku cadang dihilangkan daripada ditambahkan. Dalam turbojet, udara masuk dari depan dan pertama-tama dikompresi (untuk meningkatkan potensi energinya) dengan memutar bilah, kemudian dicampur dengan bahan bakar dan dinyalakan. Gas panas yang dihasilkan dikeluarkan melalui bagian belakang mesin, mendorong pesawat ke depan.

Di atas Mach 3, bagaimanapun, tidak perlu memampatkan udara: Udara akan memampatkan dirinya sendiri saat memasuki mesin, hanya dengan harus memperlambat begitu banyak. Oleh karena itu, untuk kecepatan di atas Mach 3 dan hingga Mach 6, jenis mesin yang disebut ramjet sering digunakan -- disebut demikian karena secara harfiah menabrak udara. Tidak memiliki bagian yang bergerak, tidak seperti turbojet, tetapi tidak bekerja sama sekali pada kecepatan di bawah Mach 3.

Hermeus akan menggunakan mesin hybridnya dalam mode turbojet saat lepas landas dan mendarat, serta pada kecepatan subsonik. Kemudian, mesin secara bertahap akan mengkonfigurasi ulang dirinya menjadi mode ramjet saat mencapai Mach 3 dan hingga Mach 5.

"Bagian turbojet dan bagian ramjet sendiri adalah teknologi matang yang telah kami gunakan selama 50 tahun. Triknya adalah dengan menyatukannya, jadi kami merancang arsitektur kami sendiri di sekitar mesin turbojet yang sudah ada dan kemudian membangunnya. dari sana," kata Piplica.

Bagaimana Rasanya Terbang Naik Pesawat Hipersonik?

"Ini akan sangat mirip dengan Concorde. Anda akan berakselerasi untuk jangka waktu yang lebih lama daripada yang Anda lakukan di pesawat hari ini, di mana Anda merasa didorong ke belakang di kursi Anda selama sekitar 30 detik hingga satu menit atau lebih.

"Pengalaman itu mungkin akan berlangsung selama 10 hingga 12 menit. Tapi begitu Anda berada di Mach 5, pada ketinggian 100.000 kaki atau lebih, itu akan menjadi perjalanan yang sangat mulus. Tidak banyak lalu lintas udara di sana, dan suasananya relatif jinak," ucap Piplica.

Kenapa Pesawat Hipersonik Jadi Tren?

Sebagian peneliti percaya bahwa era pesawat jet hipersonik semakin dekat. Indiatimes menyebut sedikitnya ada enam hal yang membuat jenis pesawat ini semakin mendapatkan perhatian dan permintaan dari masyarakat.

Di seluruh dunia, teknologi penerbangan hipersonik sedang dikembangkan dan diuji, kecepatan waktu tempuh perjalanan menjadi hal yang paling ditunggu. Tak heran jika Rolls-Royce dan Reaction Engines Ltd telah bekerja sama untuk menjajaki peluang penerbangan hipersonik dan supersonik di mana Menurut laporan, Rolls Royce akan menginvestasikan US$24 juta atau Rp340 miliar untuk proyek ini.

Pengembangan teknologi mesin baru juga menjadi salah satu yang mendorong beberapa perusahaan bekerja sama karena penerbangan komersial menggunakan pesawat hipersonik bakal menjadi moda penerbangan di masa depan.

Perusahaan yang ingin berinovasi dengan pesawat supersonik maupun hipersonik ingin mengeksplorasi penggunaan teknologi Mesin Reaksi dalam turbin gas kedirgantaraan mereka dan aplikasi potensialnya dalam sistem propulsi listrik hibrida, karena mereka ingin membuat terbang semakin efisien dan berkelanjutan.

Terinspirasi Space X

Beberapa permasalahan belum mendapatkan penanganan dari Hermeus saat ini. Termasuk menentukan jenis bahan bakar berkelanjutan yang akan digunakan nantinya karena konsumsinya akan jauh lebih tinggi daripada jet yang ada saat ini, serta pesawat hipersonik yang dibuat Hermeus harus tahan terhadap suhu ekstrem.

Kecepatan Concorde, yang bergerak kurang dari setengah kecepatan Hermeus yang diproyeksikan, dibatasi secara tepat oleh suhu, dengan jendela dan permukaan internal lainnya menjadi hangat saat disentuh pada akhir penerbangan.

Di sisi lain, SR-71 Blackbird, harus terbuat dari titanium, logam langka yang dapat menahan panas ekstrem, dan kaca kokpit harus terbuat dari kuarsa, dengan suhu luarnya mencapai 600 F selama misi perjalanan berlangsung.

Menanggapi skeptisisme atas peluang sukses Hermeus dan kebutuhan dana yang berpotensi sangat besar, Piplica memberikan analogi dengan SpaceX milik Elon Musk yang menjadi insipirasinya.

"Saya pikir orang-orang menanyakan pertanyaan yang sama tentang industri luar angkasa baru di masa-masa awal SpaceX. Orang-orang melihat ke orbit dan berkata, ini seharusnya menghabiskan satu miliar dolar, tetapi SpaceX melakukannya seharga 90 juta dolar, dengan Falcon 1," kata Piplica.

Untuk proyek ini, Hermeus berencana untuk mendanainya sendiri dengan mengembangkan berbagai pesawat dalam perjalanan menuju pesawat penumpangnya yang serupa dengan pengembangan roket Falcon 1, Dragon, Falcon Heavy dan Starship milik SpaceX, yang pada akhirnya melayani visi penerbangan luar angkasa antarplanet sambil juga menghasilkan pendapatan dengan bekerja sama dengan NASA dan mitra komersial.

"Benar-benar tidak ada yang seperti Hermeus, meskipun banyak proyek serupa telah datang dan pergi di masa lalu," kata Richard Aboulafia, seorang analis penerbangan di Teal Group.

Lebih lanjut, Aboulafia menyebut proyek pesawat hipersonik Hermeus tidak akan pernah berhasil. Bahkan menurutnya persentase berhasil hanya 1 persen itu pun jika Hermeus secara ajaib dapat membuat transportasi hipersonik di akhir tahun 2030-an yang harga tiketnya berada di kisaran kelas bisnis. []

Sumber : CNN Indonesia