Mobil Terbang

Belum lama ini Aston Martin yang terkenal dengan mobil James bond DB5 memgumumkan kalau perusahaan itu sedang meneliti produk mobil terbang untuk dipasarkan bagi mereka yang menginkan produk yang lebih ekslusif daripada sekedar mobil sport. Apakah produk yang saat ini dinamai Volante (bahasa Prancis untuk terbang) ini sekedar impian atau memang mungkin bagi mereka yang memiliki kekayaan berlebih?

Bagi penggemar aeromodelling, efek elektrifikasi sudah terasa dalam sepuluh tahun terakhir. Mulanya dalam bentuk motor elektrik digital yang kompak dan mudah dipakai sebagai pengganti motor bakar miniatur. 

Kemudian muncul multicopter drone yang merubah wajah aeromodelling menjadi model ynag mengandalkan baling-baling seperti helikopter namun dengan jumlah 4 atau lebih. Tentu saja popularitas drone sudah melebihi dunia aeromodeling itu sendiri. Siapa yang tidak ingat kalau drone banyak dipakai untuk mengambil gambar dalam rangka unjuk kekuatan melalui demonstrasi ?

Airbus CityAirbus (sumber Airbus)

Sejalan dengan naiknya popularitas drone dan mobil listrik, dalam 3 tahun belakangan ini mulai berkembang pemikiran untuk mewujudkan impian mobil terbang yang sudah ada sejak tahun 1950-an. Teknologi kunci yang diandalkan tentu saja dengan memperbesar motor digital drone ke ukuran yang mampu untuk mengangkat manusia. 

Uber pun menerbitkan kertas putih untuk menantang para insinyur penerbangan untuk mewujudkan impian wahana terbang yang dapat dioperasikan sebagai Taxi (impian Taxi terbang sebenarnya ada di Dubai sebelum Uber).

Tantangan Uber mendapat tanggapan serius dari perusahan mainan inovatof (perushaan Cina Ehang yang pada mulanya memproduksi drone namun sekarang memiliki 2 konsep multicopter) namun juga dari penerbangan mapan seperti Airbus yang belum lama ini megumumkan City Airbus. Walaupun secara aerodinamis rancangan multi-kopter cukup sederhana namun rancangan ini memiliki kendala yang belum sepenuhnya dapat dijawab dengan memuaskan.

Masalah utama adalah energi densitas baterai yang rendah. Untuk mobil listrik yang kalau kehabisan baterai cuman mogok, untuk wahan terbang halini bisa berarti jatuh dari langit. Jawabanya tentu saja harus membawa baterai yang banyak, hal ini berarti jumlah muatan akan berkurang jauh. 

City Airbus dirancang unutk embawa 4 penumpang (tanpa pilot) selama 15 menit (jarak terbang 40km).  Tampaknya rancangn ini berasumsi kalau teknologi baterai akan meningkat pesat dalam beberapa tahun kedepan.  

Dengan keterbatasan masa terbang dan berat penumpang sebenarnya sulit untuk dapat memberikan keuntungan komersial. Artinya servis taxi terbang dengan wahana ini sulit untuk dinikmati oleh orang yang bukan super kaya. Yang menarik Airbus sebenarnya sudah mempunya demonstartor terbang di akhir 2017 yang 1/3 beratnya diisi oleh baterai dan berhasil terbang selama 53 detik!

Masalah lain adalah keselematan terbang. Ketika Helikopter mengalami kegagalan mesin aliran udara dari bawah keatas yang dialamai ketika si helikpter meluncur turun dirancang untuk memutar baling-baling agar memperlambat kecepatan turunya. Konsep yang dikenal dengan auto-girasi tentu saja bisa dipakai bagi multi-copter, namun harus diingat apa yang terjadi apabila hanya satu motor yang rusak ? Gaya angkat tidak akan imbang sehingga wahan tersebut akan dengan mudah mengoleng tak terkendali. Tentu saja rancangan tanpa pilot akan memberikan permsalahan lebih jauh.

Rolls-Royce EVTOL (sumber Rolls-Royce)

Alternatif lain tentu saja dengan menghasilakn gaya angkat dengan prinsip induksi momentum yang bertumpu dengan teknologi aerofoil. Dibandingakn dengan sistem momentum langsung (dengan baling-baling model helikopter) prinsip ini jauh lebih hemat energi. Konfigurasi sayap akan mengurangi pemakaian energi lebih jauh dengan mengurangi gaya hambat sehingga memungkinkan wahan udara untuk terbang lebih jauh. Seabagai contoh adalah konsep yang diumukan Rolls-Royce di pameran dirgantara Fanborough di musim panas 2018. 

Konsep yang dinamai EVTOL ini mampu membawa 5 orang (4 penumpang dan satu pilot) dengan jarak jelajah 800km. Selain pengurangan gaya hambat dan pemaikan energi untuk terbang, jarak jelajah yang jauh dicapai dengan menggunakan sistem propulsi hibrida. Mesin turbin M250 yang banyak dipakai oleh helikopter super ringan diapakai untuk memberi suplemen ke baterai.

Dengan meminimalkan pemakaian energi, maka beaya operasional wahana akan menjadi murah. Artinya ada kemungkinan untuk dioperasikan sebagai taxi bagi kalangan yang cukup luas. Di Fanbrough, EVTOL ditawarkan dalam 3 konfigurasi:  wahana transportasi pribadi bagi kalanagn super kaya, taxi udara bagi masyarakat dan wahana pengangkut barang. Konfigurasi terakhir memungkinkan angkutan ke daerah pedalaman yang tidak memiliki jaringan jalan darat.

Konstruksi wahana dengan sayap pun lebih aman daripada multicopter. Mengapa ? Ketika mesin mati, sayap tetap memberikan gaya angkat seperti pesawat layang sehingga wahana tersebut dapat melayang turun dengan cukup aman.

Rolls-Royce EVTOL ketika terbang vertikal (sumber Rolls-Royce)

Bagaimana dengan sisi operasional di darat. Rancangan yang memakai baling-baling yang dapat diarahakan vertikal (seperti V22 Osprey) dapat dipakai untuk memungkina wahana tersebut tinggal landas dan mendarat secara vertikal. Alternatif lain adlah dengan membuat baling-baling tidak dapat bergerak terhadap sayap, namun dengan memungkinkan seluruh sayap untuk berputar.

Tentu saja masih banyak tantangan teknis lain yang belum sepenuhnya terjawab oleh berbagi konsep mobil terbang yang ada saat ini.

***

Bagi yang jeli, Aston Martin Volante memiliki persamaan sistem propulsi dengan EVTOL dan gaya angkat.