Bahaya Abu Vulkanik terhadap Penerbangan dan Mitigasinya

Pada tanggal 24 Juni 1982 pesawat Boeing B-742 dari maskapai British Airways dengan nomor penerbangan BA 009 terbang melintas di Indonesia menuju ke Perth dari Kuala Lumpur, pesawat ini baru saja menggani kru nya di Malaysia sebelum melanjutkan penerbangan ke Perth dan Auckland sebagai tujuan akhir.

Namun saat melintas di bagian barat Jakarta, pesawat mengalami gangguan mati mesin pada semua mesinnya pada ketinggian terbang 37,000 feet.

Walau pada akhirnya dapat dihidupkan kembali dan pesawat berhasil melakukan pendaratan di bandara internasional Halim Perdanakusuma, ada dua hal yang dapat disimpulkan yaitu bahaya abu vulkanik bagi penerbangan dan kemudian adanya glide ratio pada pesawat terbang yang memungkinkan pesawat masih dapat gliding diudara ketika semua mesin mati.

Penyebab dari matinya semua mesin adalah karena pesawat terbang di zona dimana terdapat abu vulkanik dari letusan Gunung Galunggung yang ketika itu letusannya berlangsung sekitar 9 bulan antara tahun 1982-1983.

Masih ada beberapa kejadian serupa dimana abu vulkanik dari letusan gunung menyebabkan gangguan serius kepada pesawat yang sedang mengudara dan melintas di ruang udara dimana abu vulkanik berterbangan pada ketinggian penerbangan dari pesawat.

Abu vulkanik memang terlihat seperti awan tebal dan pekat namun mengandung artikel padat dan keras serta bertepi tajam seperti batu kecil atau kerikil yang ukurannya menurut Badan Geologi Amerika USGC dapat selebar 2 mm yang dapat merusak beberapa bagian yang vital pada pesawat.

Salah satunya adalah mesin yang menghasilkan dorongan (thrust) kepada pesawat agar tetap dapat mengudara, selain itu juga dapat mengganggu windshield pada kokpit sehingga kru pesaawat tidak bisa melihat apapun didepan.

Mesin Turbojet (sumber navyaircrew.com)

Mesin pesawat dengan mesin turbofan seperti yang banyak dan umum digunakan memiliki dua bagian yang sama dengan tipe mesin jet lainnya (misalnya turbojet) yaitu bagian dingin pada bagian depan dan bagian panas di bagian belakang mesin.

Dua bagian ini kemudian yang membuat mesin dapat melakukan 4 proses yaitu 'suck, squeeze, bang dan blow" yang pada dasarnya sama dengan cara kerja mesin pada mobil.

Udara disedot ke bagian inti mesin dan kemudian di kompresi untuk menghasklkan tekanan yang lebih besar kemudian masuk dalam proses bang di ruang bakar atau combustion chamber dimana udara yang sudah dikompresi bercampur dengan bahan bakar yang menghasilkan aliran udara yang panas (heat).

Ketika aliran udara panas tadi bercampur dengan abu vulkanik yang  masuk bersama dengan udara yang disedot tadi maka akan menjadi gumpalan yang keras dan dapat merusak bilah turbin.

Sebagai akibatnya turbin tidak bekerja untuk menghidupkan kompresor yang seharusnya bisa memproses aliran udara panas dari combustion chamber tadi dengan mengkonversikan menjadi daya dorong (thrust)  melaui nozzle guide vanes yang bisa tersumbat juga oleh gumpalan tadi.

Selain dari mesin, partikel partikel abu vulkanik yang walau kecil namun padat dan keras sehingga bila berbenturan dengan benda yang bergerak sagat cepaf ke arah nya maka impact nya akan besar pula yang, bila pada pesawat dapat merusak permukaan pesawat termasuk winshield pada kokpit.  

Pasific Rim

Dari semua kawasan didunia dengan keberadaan gunung berapi, kawasan yang berada pada paific rim menjadi kawasan yang paling di monitor oleb pihak otoritas dan operator penerbangan karena selain banyak gunung berapi juga kawasan ini padat akan lalu lintas pesawat.

Sulitnya mendeteksi abu vulkanik ini pada radar pesawar maka pihal ICAO membentuk Volcanic Ash Task Force yang kemudian menjadi The Meteorology Panel (METP)  serta mengeluarkan pedoman keselamatan penerbangan dan Abu Vulkanik atau Flight Safety and Volcanic Ash dalam ICAO doc 9974.

Selain itu juga didirikan pusat observasi dengan nama Volcanic Ash Advisory Center yang bertugas untuk memberikan informasi kepada semua pihak di bidang penerbangan tentang aktivitas gunung berapi di masing masing kawasan.

Saat ini didunia terdapat 9 Volcanic Ash Advisory Centers yaitu Anchorage, London,  Buenos Aires, Darwin, Tokyo, Washington DC, Toulouse, Montreal dan Wellington yang mencakup semua kawasan di seluruh dunia.

Map Lokasi Volcanic Ash Advisory Centers di Dunia (sumber foto: Wikimedia Commons)

ICAO juga memberikan panduan dasar bagi kru pesawat untuk segera menghindari abu vulkanik dengan tidak terbang menghadap arah abu vulkanik dengan berputar 180 derajat sesegera mungkin.

Beberapa pihak juga sudah mengembangkan teknologi yang dapat mendeteksi abu vulkanik pada pesawat dimana salah satunya adalah Airborne Volcanic Object Identifier and Detector (AVOID) dimana maskapai Easyjet menggandeng pabrikan Airbus dengan melakukan tes alat yang dipasang di pesawat Airbus A-400.  

Glide Ratio
Hal lain yang dapat diambil dari kejadian BA 009 adalah dimana pesawat masih dapat melayang di udara (gliding) walau dengan semua mesin mati, ini disebabkan karena pesawat Boeing B-747 200 memiliki Gilde Ratio 15:1 , glide ratio dalam istilah Aerodinamik disebut dengan lift-to-drag ratio.

Artinya bahwa pesawat Boeing B-747 200 dapat tetap melayang di udara sejauh 150 km (sekitar 83 nautical miles) dari ketinggian jelajah (33,000 feet), pesawat BA 009 melayang dari ketinggian terbang dari 37,000 feet ke sekitar 12,000 feet.

Pada pesawat yang lebih baru dari Boeing B-747 200, glide ratio nya akan semakin tinggi juga yang berarti semakin jauh pula pesawat dapat melayang ketika kehilangan power.

Untungnya sebelum melakukan pendaratan darurat, mesin pesawat dapat dihidupkan, namun bila tidak maka pesawat akan melakukan apa yang disebut dengan Deadstick Landing yaitu pendaratan darurat akibat hilangnya semua penggerak dorong pesawat.

Referensi :

• en.m.wikipedia.org/wiki/British_Airways_Flight_009
• web.mit.edu/16.00/www/aec/aircraft.html
• navyaircrew.com/blog/2009/07/18/suck-squeeze-bang-and-blow/
• volcanoes.usgs.gov/volcanic_ash/ash_clouds_air_routes_effects_on_aircraft.html
• boeing.com/commercial/aeromagazine/aero_09/volcanic_story.html
• wikipedia.org/wiki/Volcanic_Ash_Advisory_Center
• news.sky.com/story/easyjet-tests-ash-cloud-avoidance-system-10428111
• en.m.wikipedia.org/wiki/Lift-to-drag_ratio