Komposit, Material Masa Depan

Teknologi penerbangan terus berkembang. Aspek-aspek dalam bidang teknologi ini terus dikembangan demi penerbangan yang lebih aman dan efisien. Pengembangan meliputi kemampuan navigasi, flight mechanics, efisiensi desain, serta struktur dan material.

Pesawat terbang terdiri dari berbagai macam material. Material-material tersebut dipilih berdasarkan kekuatan dan sifatnya serta kesesuaian dengan fungsinya. Persyaratan desain yang sangat ketat membuat pemilihan material menjadi hal yang sangat krusial dalam pesawat terbang.

Pesawat terbang lama didominasi oleh material aluminium. Namun aluminium yang digunakan juga bermacam-macam tipenya. Sebagai contoh, permukaan atas dan bawah sayap pesawat menggunakan jenis aluminium yang berbeda. Permukaan bawah menggunakan aluminium tipe Al7075-T6 sedangkan permukaan bawah menggunakan tipe Al2024-T4. Hal ini dikarenakan permukaan bawah lebih sering mengalami beban tarik sedangkan permukaan atas lebih banyak mengalami beban tekan.

Efisiensi yang dilakukan dengan pemilihan material logam masih belum cukup untuk memenuhi kebutuhan pesawat terbang masa depan. Desainer pesawat terbang memerlukan material yang lebih ringan dari logam namun memiliki kekuatan yang cukup. Saat ini material komposit sedang giat dikembangkan oleh berbagai pihak sebagai material pesawat terbang.

Material komposit dipilih karena alasan berikut :

- Ringan, jauh lebih ringan daripada logam.

- Matriks bisa diatur sehingga kekuatan optimal bisa dipilih sesuai arah pembebanan.

- Dalam manufakturnya bisa dibentuk sesuai kebutuhan.

Saat ini, kebanyakan pesawat terbang masih menggunakan komposit hanya untuk struktur tersier. Struktur pesawat sendiri dapat dikategorikan sebagai struktur primer, sekunder, dan tersier. 

Struktur primer : bagian struktur yang jika mengalami kegagalan/kerusakan akan menimbulkan akibat katastropik. Contoh : sayap, fuselage (body), skin, dll

Struktur sekunder : tingkat resiko tidak setinggi struktur primer, pesawat masih bisa terbang dengan aman tanpa komponen tersebut. Contoh : rudder (ada yang menganggap primer), flaps

Struktur tersier : struktur yang tidak beresiko jika rusak/gagal. Contoh : interior, kursi, dll.

Sampai saat ini tampaknya produsen pesawat terbang belum berani menggunakan komposit untuk struktur primer. Namun, Airbus dan Boeing sudah merintisnya.

Boeing merilis pesawat Boeing 787 sebagai pesawat yang mengandalkan material komposit. Material komposit pada pesawat ini mencapai 50% dari keseluruhan struktur. Secara sederhana, 50% pesawat ini terbuat dari 'plastik' bukan logam.

Boeing 787    |     www.boeing.com

Airbus tidak mau kalah, produk mereka yaitu Airbus A350 menggunakan 52% komposit pada strukturnya. Saat ini A350 adalah pesawat dengan proporsi material komposit terbesar. 

Airbus A350    |    www.airbus.com

Penggunaan komposit pada pesawat terbang terus ditingkatkan untuk mengejar efisiensi. Pesawat yang lebih ringan akan mengonsumsi bahan bakar yang lebih sedikit untuk jarak yang sama. Motifnya tentu saja kembali ke motif ekonomi.

Namun, material komposit masih meninggalkan masalah. Material ini tidak dapat didaur ulang sehingga tidak ramah lingkungan. Saat ini terus dilakukan eksperimen untuk menciptakan komposit yang ramah lingkungan. Belanda adalah salah satu negara yang paling getol dalam melakukan eksperimen material pesawat. Di Indonesia sendiri, khususnya di Program Studi Teknik Penerbangan dikembangkan material komposit dengan serat alami.

Dalam pesawat terbang, prioritas utama adalah safety, kemudian ekonomi. Oleh karena itu, perbedaan 1 kg adalah hal yang perlu dipertimbangkan

nb. informasi berbagai macam material dapat Anda peroleh di : MATWEB