Gambar 1 Helikopter
Sumber: JawaPos.com
Penerbangan modern, baik sipil maupun militer, dan umum merupakan suatu yang sangat penting untuk dilakukan sekarang. Bicara tentang penerbangan pasti langsung tertuju pada pesawat terbang ataupun helikopter. Produksi pesawat terbang dan helikopter pun gencar dilakukan dengan memanfaatkan teknlogi yang semakin berkembang dewasa ini, salah satunya dengan adanya material komposit. Keduanya akan menjadi sangat tidak efisien tanpa adanya material komposit sebagai material penyusunnya.
Sebagai contoh baling-baling pesawat terbuat dari material kayu. Untuk meningkatkan kekuatan struktur dan memperoleh mekanika propertis yang lebih baik, maka baling-baling akan dirancang dengan menggunakan material komposit. Hal ini karena material komposit mempunyai massa struktur yang lebih ringan dibandingan dengan material lain yang merupakan kelebihan dari material ini. Kelebihan lainnya yaitu mempunyai kekakuan dan kekuatan spesifik yang dapat direkayasa dalam perancangan struktur.
Komposit yang sering digunakan adalah komposit matriks polimer seratboron dan komposit matriks polimer seratkarbon. Untuk komposit matriks polimer serat karbon sendiri biasanya digunakan untuk struktur komponen pesawat terbangnya. Hal ini dikarenakan penggunaan komposit matriks polimer berpenguat seratkarbon memiliki tujuan penurunan berat dibandingkan penggunaan lembaran logam.
Sedangkan komposit matriks polimer seratboron digunakan untuk baling-baling rotor pesawat/helicopter. Hal ini dikarenakan seratboron memiliki kekuatan yang tinggi tetapi komponen strukturnya ringan. Baling-baling rotor pesawat/helicopter ini merupakan komposit yang berasal dari resin epoksi dan serat boron.
Akan tetapi tidak menutup kemungkinan untuk komponen struktur ringan berkekuatan tinggi lain yang juga dapat digunakan, seperti: serataramid, seratkarbidasilikon (SiC), seratnitridasilikon (Si3N4) dimana juga bisa diaplikasikan terhadap komponen pesawat luar angkasa, pesawat terbang, kapal laut, dan peralatan olahraga.
Dalam penentuan sebuah material yang akan digunakan sebagai penyusun sebuah komponen pesawat, khususnya baling-baling. Perlu dilakukannya berbagai macam metode. Mulai dari desain CAD (Computer Aided Design) yang tepat, perhitungan aerodinamika dan beban inersianya yang menggunakan dua metode, yaitu metode analitik dan numerik terhadap semua atau beberapa material yang masuk nominasi untuk menjadi komponen material yang akan digunakan. Sehingga dari hasilnya kita bisa mengetahui dan membandingkan material yang seperti apakah yang cocok untuk menjadi baling-baling pesawat.
Biasanya industri pesawat terbang banyak menggunakan komposit laminasi, sebagai contoh dari desain struktur komposit baling-baling pesawat LSU-03 yang menggunakan jenis desain komposit laminasi.
Dalam mendesain struktur komposit, berbeda dibandingkan dengan material logam karena komposit memiliki karakteristik yang berbeda. Hal ini dikarenakan kita harus menganalisis kekuatan struktur material komposit dengan menentukan jenis material komposit, arah serat, tebal serat dan ututan penumpukan lapisan (stacking sequence) terlebih dahulu dengan mengikuti panduan (guideline) yang bersumber dari referensi.
Meskipun demikian Material komposit juga memiliki beberapa kelemahan seperti peka terhadap zat-zat kimia / larutan tertentu, khususnya komposit polimer, harga bahan dasar mahal serta proses pembuatan dan pembentukan komposit relative lama.
Hambatan dalam aplikasi material komposit umumnya adalah soal biaya. Meskipun sering kali proses manufaktur material komposit lebih efisien, namun material mentahnya masih terlalu mahal. Material komposit masih belum bisa secara total menggantikan material konvensional seperti baja, tetapi dalam beberapa kasus kita memiki kebutuhan akan hal itu.
Referensi:
- http://repository.lapan.go.id/index.php?p=show_detail&id=6755&keywords=
- Buku oleh (Book by) William D Callister, Materials Science and Engineering An Introduction, seventh edition, John Wiley and Sons, United States of America, 2007
- KOMPOSIT PADA INDUSTRI PENERBANGAN DEWASA INI | Obaradai.