Efek Suhu Udara Panas Ekstrem pada Pesawat

Suhu udara panas ekstrem bagi kita di darat dapat memengaruhi pada aktivitas sehari hari yang kita lakukan seperti keinginan minum melebihi kondisi normal atau menghindari berada di luar ruangan. 

Suhu udara panas ekstrem sebenarnya juga menganggu penerbangan terutama pada pengoperasian pesawat atau lebih tepatnya saat pesawat pada fase lepas landas. 

Pada tahun 2018 di bandara London City (LCY/EGLC) terjadi beberapa insiden di mana banyak penumpang dan kargo diturunkan, sebabnya karena untuk mengurangi beban pesawat saat take off di tengah kondisi suhu udara ekstrem. 

Baca juga: Liburan Dengan Konsep Rehat dan Rileksasi

Di benua lain tepatnya di bandara Sky Harbor (PHX/KHPX) Arizona Amerika setidaknya ada 50 penerbangan yang dibatalkan akibat suhu udara yang mencapai 48 derajat celcius yang terjadi pada tahun 2017.

Mungkin ada yang bertanya mengapa beban pesawat harus dikurangi?

Jawabannya sebagian ada pada bobot maksimum pesawat saat take off atau Maximun Take Off Weight (MTOW) yang ditetapkan oleh pabrikan pesawat. 

Baca juga: Dapatkah Morotai Menjadi Hub Menyaingi Singapore?

Setiap pesawat memiliki ini sebagai ambang batas bobot untuk take off dalam kondisi normal, artinya pengoperasian pesawat tidak mendapat gangguan baik teknis maupun non teknis.

Sedangkan penjelasan tambahannya adalah karena kepadatan udara atau air density menjadi renggang pada suhu udara panas ekstrem dan menyebabkan berkurangnya gaya angkat (lift) yang dibutuhkan pesawat untuk mengangkasa. 

Baca juga: Memahami Altimetry untuk Bedakan Height, Altitude dan Flight Level

Udara terdiri dari kumpulan molekul yang bergeak secara konstan, pada suhu udara tinggi (panas), molekul molekul ini merenggang atau berkembang, kondisi ini membuat tekanan udara yang dibutuhkan sayap untuk mengangkat pesawat juga semakin kecil. 

Sebagai akibatnya pesawat memerlukan tenaga yang lebih dan juga dengan bobot yang dikurangi dari kondisi normalnya, selain itu pesawat akan membutuhkan take off run yang lebih lama yang berarti pula landasan pacunya lebih panjang. 

Seorang profesor bernama Paul Williams dari sebuah universitas di Inggris mengatakan bahwa gaya angkat pesawat akan berkurang 1% pada setiap peningkatan 3 derajat celcius pada suhu udara (panas). 

Ilustrasinya seperti ini, jika dalam kondisi normal, misalnya dengan suhu udara 20 derajat celcius sebuah pesawat memerlukan 1,981 meter untuk take off namun jika suhu udara meningkat menjadi 40 derajat celcius maka panjang take off run-nya menjadi 2,499 meter. 

Pada kasus di bandara London City di atas, bobot pesawat dikurangi dengan menurunkan penumpang dan kargo nya, hal ini bertujuan agar pesawat bisa terangkat dengan bobot saat take off di bawah maksimum mengingat panjang landasan pacu yang tidak terlalu panjang atau sekitar 1,524 meter. 

Selain penumpang dan kargo, terkadang bahan bakar di tangki pesawat juga dikurangi untuk menurunkan bobot pesaawat saat take off, namun ini berarti pesawat mungkin perlu melakukan pemberhentian untuk mengisi bahan bakar, suatu proses yang sebenarnya tidak perlu dilakukan dalam kondisi normal. 

Nah untuk penjelasan panjangnya kita perlu mengetahui dasar-dasar penerbangan terutama pada bagaimana pesawat yang merupakan benda lebih berat dari udara bisa terangkat mengingat adanya gaya gravitasi.

Jika kita melempar batu ke atas maka batu akan kembali ke bawah, ini karena adanya gaya gravitasi tadi -- bagaimana dengan pesawat yang juga lebih berat dari udara, kenapa kok bisa terangkat dan tetap bisa berada di angkasa walau dengan adanya gravitasi?

Apa karena pesawat didorong dengan mesin sehingga kecepatannya yang tinggi bisa mengangkatnya? Bagaimana dengan mobil seperti mobil balap F1 juga dengan kecepatan tinggi tapi tetap tidak bisa terangkat. 

Pesawat memerlukan gaya angkat atau lift untuk mengudara, gaya angkat ini dihasilkan oleh udara yang mengalir di sayap pesawat saat pesawat melakukan take off run.

Saat udara tiba di sayap, ada udara yang mengalir dibagian atas sayap dan beberapa molekul yang mengalir di bagian bawah sayap, tekanan udara di bagian atas sayap tetap rendah namun yang di bagian bawah menjadi semakin besar -- perbedaan tekanan udara ini yang kemudian menghasilkan gaya angkat pada pesawat. 

Gaya angkat atau lift ini perlu lebih besar dari gaya gravitasi, ini sesuai dengan hukum gerak (Laws of Motion) Newton di mana bila benda di dorong ke sebuah arah maka akan ada gaya pada arah sebaliknya dengan kekuatan yang sama. 

Oleh karenanya bila lift lebih kecil dari gaya gravitasi maka pesawat sulit terangkat sehingga membutuhkan power lebih besar serta sayap yang lebih besar lagi agar dapat menghasilkan lift. 

Tidak semua jenis pesawat dapat beroperasi di suhu udara panas yang ekstrem terutama pesawat jet berukuran kecil, sedangkan beberapa pesawat lainnya dengan ukuran sedang dan besar bisa beroperasi pada suhu hingga 52 derajat celcius.

Ini sebabnnya pula banyak pesawat yang masih tetap dapat beroperasi di daerah dengan suhu tinggi seperti misalnya di kawasan Timur Tengah dan juga Indonesia yang berlokasi di garis khatulistiwa.

Hanya saja maskapai akan cenderung lepas landas di pagi hari atau sore hari di mana suhu udara tidak terlalu panas, ini mungkn bisa menjadi alasan pula mengapa maskapai lebih banyak memberangkatkan pesawat pada pagi hari selain dari permintaan yang tinggi (peak hours). 

Kondisi suhu panas ekstrem juga membawa potensi kerusakan pada komponen atau perlengkapan elektronik pesawat seperti pendingin ruangan..

Selain dari perlengkapan elektronik, roda pendaratan bisa meleleh saat pesawat meluncur di landasan pacu dengan suhu panas di permukaannya, ini akan membahayakan pada saat pendaratan. 

Referensi :

• auburnpub.com/weather/why-high-temperatures-can-make-planes-too-heavy-to-take-off/article_571e02aa-5eb6-57fe-bbc9-3c4505083068.html
• kompas.com/skola/read/2022/09/29/110000969/tekanan-udara--pengertian-faktor-yang-memengaruhi-dan-jenisnya?page=all
• howthingsfly.si.edu/ask-an-explainer/how-does-air-pressure-help-lift-airplane-wing-0
• grc.nasa.gov/www/k-12/UEET/StudentSite/dynamicsofflight.html