RIAU24.COM - Laporan turbulensi yang sering membuat banyak penumpang udara takut dari terbang.
Meningkatnya keteraturan turbulensi dikaitkan setidaknya sebagian dengan perubahan iklim.
Insinyur penerbangan sedang mencari berbagai metode untuk mencegah hal ini.
Dan banyak dari mereka melihat desain alam untuk mendapatkan inspirasi, terutama satu burung: burung hantu.
Mengapa desain bodi burung hantu menginspirasi desain pesawat masa depan? Berikut adalah beberapa wawasan menarik:
Bagaimana fitur sayap burung hantu menjadikannya penerbang yang efektif dan senyap?
Fitur sayap burung hantu termasuk tepi depan bergerigi, tepi belakang berjumbai, bulu ke bawah, dan kontrol sayap yang fleksibel.
Bersama-sama, ini membuat penerbangan burung menjadi kebisingan rendah dan tahan turbulensi.
Insinyur penerbangan semakin memodelkan adaptasi burung untuk meningkatkan stabilitas dan mengurangi kebisingan di pesawat terbang, drone, dan turbin.
Bagaimana adaptasi sayap burung hantu relevan dengan turbulensi?
Gerigi ujung depan adalah salah satu aspek kunci.
Tepi seperti gigi pada bulu burung ini memecah udara yang bergejolak menjadi pusaran yang lebih kecil, mencegah pemisahan aliran pada sudut tinggi, dan menstabilkan aliran udara.
Pinggiran tepi belakang memungkinkan aliran tubuh yang lancar di udara, dengan memecah fluktuasi tekanan.
Bulu bulu beludru dengan tekstur berpori menyerap kebisingan frekuensi tinggi dan meredam getaran yang disebabkan oleh turbulensi dan mengurangi hambatan.
Burung hantu juga memiliki apa yang disebut 'reaksi refleks': penyesuaian sayap fleksibel yang mirip dengan sistem suspensi, secara naluriah mengkompensasi hembusan angin untuk menstabilkan penerbangan.
Turbulensi tumbuh karena perubahan iklim
Turbulensi menyebabkan peningkatan risiko cedera bagi penumpang.
Sebuah studi tahun 2023 menemukan bahwa langit dunia sekarang hampir 55 persen lebih bergelombang dari 40 tahun yang lalu karena geser angin yang didorong oleh perubahan iklim.
Cedera yang disebabkan oleh turbulensi meningkat, dan maskapai penerbangan menanggung biaya antara $ 150 juta dan 500 juta setiap tahun.
Flap seperti bulu untuk pesawat bisa menjadi kenyataan
Pada tahun 2024, para peneliti Universitas Princeton mengembangkan flap fleksibel yang terinspirasi dari bulu burung.
Flap ini, yang meniru bulu rahasia, diuji pada model pesawat.
Dalam penerbangan uji, flap meningkatkan daya angkat pesawat hingga 45 persen dan mengurangi hambatan sebesar 31 persen. Onset stall tertunda, meningkatkan stabilitas selama hembusan angin.
Penerbangan senyap dan pengurangan turbulensi yang terinspirasi oleh burung hantu
Studi terbaru telah menemukan bahwa gerigi tepi terdepan yang lebih lebar dapat mengurangi fluktuasi aliran udara dan kebisingan aerodinamis.
Tes terowongan angin menemukan bahwa gerigi dan pinggiran dapat menstabilkan aliran dan menekan kebisingan.
Pinggiran tepi belakang dapat mengurangi kebisingan di udara hingga 10 dB tanpa kehilangan daya angkat.
Aerodinamika burung hantu bergerak: Mengurangi 'pusaran' yang ditakuti
Pusaran, atau pusaran, adalah gerakan udara yang berputar-putar dan melingkar yang menyimpang dari aliran udara utama.
Pusaran dihasilkan dari rintangan atau medan yang tidak rata dan menyebabkan turbulensi.
Pusaran dapat memengaruhi stabilitas dan penanganan pesawat.
Studi ilmiah terbaru menunjukkan bahwa selama penerbangan burung hantu, pusaran tampak menghilang lebih cepat, berkat desain aerodinamis tubuh mereka.
Dalam kasus semua burung, turbulensi selama penerbangan mengepak mereka berumur pendek dan menghilang dengan cepat.
Rekayasa yang terinspirasi bio bisa menjadi masa depan desain penerbangan
Menggunakan desain komputer dan pencitraan berkecepatan tinggi, Jonathan Stevenson mendokumentasikan respons refleks burung hantu.
Itu menjadi inspirasi untuk prototipe AlbatrossOne bersayap berengsel Airbus.
Justin Jaworski menciptakan attachment cetak 3D yang mengurangi kebisingan turbin angin sekitar 10 dB, mempertahankan efisiensi aerodinamis.
Pada tahun 2023, para ilmuwan merancang gerigi hibrida yang menggabungkan geometri sayap burung hantu dan jangkrik.
Desain ini dilaporkan mencapai hampir 10 persen pengurangan kebisingan dan 48 persen peningkatan efisiensi propulsif.
Sebuah studi Maret 2025 mengkonfirmasi kelayakan struktural airfoil yang terinspirasi oleh burung hantu di turbin angin pesawat.
Aplikasi teknik yang terinspirasi oleh burung hantu
Dalam penelitian dan implementasi, desain tubuh burung hantu perlahan-lahan diadaptasi pada pesawat terbang dan drone, seperti flap seperti bulu pasif dan ujung sayap berengsel untuk mengurangi efek turbulensi.
Pada turbin angin dan kipas, airfoil bergerigi dan pelapis berpori digunakan untuk menurunkan kebisingan dan meningkatkan efisiensi.
Pada mesin yang berputar, tepi belakang bergerigi dan pelapis beludru digunakan untuk menekan kebisingan yang disebabkan oleh turbulensi.
Alam untuk menyelamatkan turbulensi penerbangan
Turbulensi adalah masalah nyata dalam penerbangan sekarang.
Perusahaan dan ilmuwan mencari inspirasi di alam untuk mengatasi hal ini.
Desain biologis untuk pesawat mungkin memakan waktu karena tantangan dalam menemukan bahan yang tepat dan penundaan sertifikasi.
Penelitian sedang berlangsung untuk desain yang sempurna.
Penerbangan burung dan serangga telah menjadi inspirasi untuk desain penerbangan sejak awal penerbangan manusia.
Dalam waktu yang tidak terlalu lama, kita mungkin melihat pesawat penumpang menyerupai lebih banyak burung, termasuk burung hantu.
(***)
