Pesawat Terbang

SELAMA berabad-abad, manusia telah mengimpikan bisa terbang. Namun, manusia tidak mempunyai otot yang cukup kuat untuk mengangkat berat badannya sendiri ke udara. Pada tahun 1781, James Watt menemukan sebuah mesin uap yang dapat memutar poros, dan pada tahun 1876, Nikolaus Otto mengembangkan ide tersebut dan membuat mesin yang mempunyai pembakaran internal. Dengan demikian, manusia sudah memiliki mesin yang dapat memberi tenaga untuk menerbangkan sebuah pesawat. Tetapi, siapa yang dapat membuatnya?

Wilbur dan Orville Wright bersaudara ingin terbang bahkan sejak mereka kanak-kanak, sewaktu belajar bermain layangan. Belakangan, mereka mempelajari keterampilan teknik dengan membuat sepeda. Mereka menyadari bahwa tantangan utama untuk terbang adalah merancang pesawat yang dapat dikendalikan. Pesawat yang tidak dapat diseimbangkan di udara percuma saja, sama seperti sepeda yang tidak dapat dikemudikan. Wilbur mengamati burung dara yang terbang dan memerhatikan bahwa mereka memiringkan badan sewaktu membelok, sama seperti orang yang naik sepeda. Ia menyimpulkan bahwa burung dapat membelok dan tetap menjaga keseimbangan dengan memiringkan ujung sayap mereka. Begitulah caranya dia mendapatkan ide untuk membuat sayap yang dapat dimiringkan.

Pada tahun 1900, Wilbur dan Orville membuat pesawat yang sayap-sayapnya dapat dimiringkan. Mula-mula mereka menerbangkannya sebagai layangan dan kemudian sebagai pesawat terbang layang yang dikemudikan. Mereka mendapati bahwa diperlukan tiga kendali dasar untuk gerakan turun-naik, miring, dan kiri-kanan. Namun, mereka kecewa karena sayap-sayap itu tidak cukup kuat untuk mengangkat pesawat, maka mereka membangun terowongan angin dan bereksperimen dengan ratusan bentuk sayap hingga menemukan bentuk, ukuran, serta kemiringan yang ideal. Pada tahun 1902, dengan pesawat yang baru, mereka menguasai seni menyeimbangkan pesawat melewati angin. Dapatkah mereka sekarang memasang mesin pada pesawat itu?

Pertama-tama, mereka harus membuat mesin sendiri. Berdasarkan pengetahuan yang mereka peroleh dari terowongan angin, mereka memecahkan problem rumit dalam hal merancang baling-baling. Akhirnya, pada tanggal 17 Desember 1903, mereka menghidupkan mesin, baling-balingnya berputar, dan pesawat itu pun lepas landas ke udara yang dingin. ”Kami telah mencapai ambisi kami sejak kanak-kanak,” kata Orville. ”Kami sudah tahu caranya terbang.” Kedua bersaudara itu menjadi selebriti internasional. Tetapi, bagaimana mereka berhasil menemukan mesin yang dapat membuat mereka terbang? Ya, alam turut berperan.

[Gambar di hlm. 4]

Pesawat ”Flyer” dari Wright, Karolina Utara, AS, 1903 (foto yang diperagakan ulang)

Alam Lebih Dahulu

”Bertanyalah kepada, . . . makhluk-makhluk bersayap di langit, dan mereka akan memberi tahu engkau. . . . Tangan Yehuwa sendirilah yang telah melakukan ini.”​—Ayub 12:7-9.

SETIAP bagian tubuh burung tampaknya dirancang untuk bisa terbang. Misalnya, tangkai bulu sayapnya harus menopang seluruh bobot burung sewaktu terbang. Bagaimana sayap-sayap itu bisa begitu ringan namun begitu kuat? Jika Anda memotong tangkai sehelai bulu, Anda akan menemukan jawabannya. Bentuknya mirip dengan balok berisi busa. Bagian dalamnya berongga dan bagian luarnya padat. Para insinyur telah mempelajari tangkai bulu burung, dan balok-balok berisi busa digunakan pada pesawat udara.

Tulang-tulang burung juga dirancang secara menakjubkan. Pada umumnya tulang-tulang itu berongga, dan beberapa diperkuat oleh penahan internal dalam bentuk yang dijuluki para insinyur sebagai balok penyangga Warren. Sungguh menarik, rancangan yang sama digunakan pada sayap-sayap pesawat ulang-alik.

Para penerbang menyeimbangkan pesawat udara modern dengan menyesuaikan beberapa sirip pada sayap dan ekor. Tetapi, seekor burung menggunakan kira-kira 48 otot pada sayap dan bahunya untuk mengubah bentuk serta gerakan sayap dan helai bulunya, melakukannya beberapa kali per detik. Tidak heran, para perancang pesawat udara merasa iri melihat kemampuan burung melakukan gerakan aerobatik!

Penerbangan, khususnya sewaktu lepas landas, menghabiskan banyak energi. Karena itu, burung membutuhkan ”mesin” yang sangat kuat dan cepat membakar. Jantung seekor unggas berdenyut lebih cepat daripada jantung mamalia yang ukuran tubuhnya sama dan biasanya jantung burung lebih besar dan lebih kuat. Selain itu, paru-paru seekor burung berbeda, dirancang dengan aliran satu arah yang lebih efisien daripada paru-paru mamalia.

Seberapa efisienkah ”mesin” yang dimiliki burung? Efisiensi sebuah pesawat udara diukur berdasarkan kemampuannya lepas landas dengan membawa cukup bahan bakar. Sewaktu sebuah pesawat Boeing 747 lepas landas untuk penerbangan selama sepuluh jam, kira-kira sepertiga bobotnya adalah bahan bakar. Demikian pula, sejenis burung anis yang bermigrasi dapat kehilangan hampir separuh berat badannya pada penerbangan selama sepuluh jam. Tetapi, sewaktu burung biru-laut ekor-blorok terbang dari Alaska menuju Selandia Baru, lebih dari separuh berat badannya adalah lemak. Yang mencengangkan, burung itu terbang selama sekitar 190 jam (delapan hari) nonstop. Tidak ada pesawat udara komersial yang sanggup melakukannya.