Impact Pada Lingkungan

Ketika kita bicara penerbangan, bukan berarti tidak ada masalah yang timbul terhadap lingkungan. Sudah jelas dampak dari teknologi pasti salah satunya pada lingkungan. Disini, saya akan berbagi kepada rekan-rekan tentang apa saja dampak baik antra penerbangan terhadap alam maupun alam terhadap penerbangan. Kita akan membahas antara lain kebisingan pesawat ( Aircraf Noise),Serangan Burung (Bird Strike),dan Emisi Gas Buang ( Aircraft Emission). Hal tersebut adalah beberapa dampak langsung yang ditimbulkan antara pesawat dengan lingkungan atau lingkungan dengan pesawat.

1.Kebisingan Pesawat (Aircraft Noise)

Ingat-ingat pelajaran fisika kelas XII SMA tentang bunyi terutama taraf intensitas bunyi. Nah,disini kita akan banyak berbicara dengan intensitas bunyi lebih khususnya bunyi pesawat terbang. Bising adalah salah satu jenis suara yang tidak diinginkan kehadirannya. Dalam pesawat terbang,sudah jelas sumber kebisingannya berasal dari mesin pesawat. Insinyur penerbangan terutama Insinyur propulsi pesawat sudah sekuat tenaga mendesain mesin pesawat agar kebisingan yang dihasilkan sangat minim. Dalam undang-undang penerbangan internasional yang diterbitkan oleh ICAO,perihal kebisingan ini diatur dalam undang-undang yang dibuat oleh ICAO yang termuat dalam ANNEX 16 tentang environmental Protection dan dalam ISO yaitu ISO 3891. Jika di Indonesia, pemerintah melalui kementrian perhubungan dan dirjen perhubungan udara mengeluarkan undang-undang yang khusus menangani kebisingan adalah CASR Part 36.(silahkan download filenya di halaman download buku). Satuan kebisingan dalam fisika dinyatakan dalam satua decibel (dB) yaitu satuan yang menyatakan taraf intensitas bunyi yang disimbolkan TI. Dibawah ini adalah gambar beberapa taraf intensitas bunyi yang dihasilkan benda-benda disekitar kita. Khusus untuk penerbangan,satuan decibel tadi dinyatakan dengan EPNdB atau Effective Perceived Noise level in decibels.

Level kebisingan berbagai jenis sumber bunyi (sumber : airport planning Horonjeff) 

untuk pesawat terbang,intensitas kebisingan yang diatur dalam undang-undang CASR Part 36 dibedakan berdasarkan jumlah mesin pesawat dan jenis mesin pesawat serta berat maximum pesawat tersebut. (untuk lebih jelasnya pelajari CASR Part 36). Dibawah ini adalah salah satu contoh grafik kebisingan pesawat vs beratnya yang dikeluarkan oleh FAA melalui undang-undang FAR 36.

FAR 36 tentang aturan kebisingan (sumber : Airport Planning-Horonjeff) 

Pertanyaannya, mengapa kok pesawat tempur lebih berisik dari pesawat komersil atau penumpang?

Jawabannya bisa terlihat pada gambar dibawah ini yaitu gambar distribusi penyebaran suara dari dua mesin yang berbeda.yaitu low bypass turbofan dengan high bypass turbofan serta grafik urutan kebisingan berdasarkan jenis mesin pesawat.

Pola perserbaran kebisingan mesin pesawat low bypass ratio vs high bypass ratio (sumber: the jet engine rolls royce) 

Pesawat tempur generasi 3 ataupun sebagian generasi 4 masih menggunakan mesin turbojet dan sebagian ada yang sudah menggunakan mesin turbofan. Tetapi,pesawat tempur walaupun menggunakan mesin turbofan,tetap menggunakan mesin turbofan dengan low bypass. (untuk mengathui beda low bypass turbofan dengan high bypass silahkan buka menu mesin pesawat di web ini).

Bagaimana untuk menanggulangi kebisingan yang ditimbulkan mesin pesawat? Kebisingan tidak bisa dihindari,tetapi Para insinyur pesawat khususnya insinyur propulsi terus berupaya meminimalisir kebisingan dengan salah satu cara yaitu dengan metode noise suppressor salah satunya membuat nozzle atau knalpot mesin pesawat dengan bentuk Lobe atau Lobe Type Nozzle dan Corrugated Nozzle.

Lobe Nozzle dan Corrugated Nozzle di setiap pesawat berbeda letak dan bentuknya. Ada yang terlihat dari luar dan ada yang terbungkus skin dari mesin pesawat. Bunyi bersumber dari sesuatu yang bergetar.Untuk mesin pesawat,suara bising yang ditimbulkan berasal dari getaran udara disekitar mesin pesawat akibat pengaruh dari mesin pesawat tersebut. Bentuk lobe nozzledan corrugated nozzle bekerja dengan cara menghamburkan frekuensi kebisingan pada jarak 10 kali diameter nozzle yang diukur dari ujung nozzle (lihat gambar dibawah).

Selain dengan Lobe Nozzle & Corrugated Nozzle, insinyur propulsi pesawat juga mendasin struktur untuk mesin pesawat dengan bentu honeycomb atau sarang lebah. Tuhan Yang Maha Kuasa memberi petunjuk kepada manusia untuk mencontoh sarang lebah karena selain desain tersebut menghemat material dan tidak terdapat gap atau celah diantara strukturnya,jenis struktur tersebut juga mampu meredam kebisingan sama seperti sterofoam atau bahasa gaulnya gabus yang digunakan untuk mading sekolah bentuknya juga sama seperti sarang lebah jika dilihat dari atas.

Area bandara memang rawan untuk terjadi polusi suara,oleh karena itu,rekan-rekan yang rumahnya ada disekitar bandara terutama bandara militer,sebaiknya mengkolaborasikan dinding rumahnya dengan kayu. Selain dingin,dinding kayu juga berkontribusi meredam polusi suara dari lingkungan luar,apalagi jika rekan-rekan tinggal disekitar pangkalan militer tempat squadron-squadron pesawat tempur sudah pasti kebisingan menjadi teman sehari-hari. Semoga ilmu tentang kebisingan ini bermanfaat. Untuk rekan-rekan yang tertarik membuat skripsi tentang kebisingan pesawat silahkan baca CASR 36 dan buku airport planning horonjeff di menu download buku sebagai referensi.

2. Serangan Burung (Bird Strike)

Pesawat terbang memang dibuat mencontoh cara kerja burung,tetapi tahukan rekan-rekan jika burung ternyata menjadi hewan yang mengganggu penerbangan. Banyak sekali kasus-kasus dimana pesawat mengalami kerusakan yang diakibatkan oleh burung atau orang penerbangan sering menyebutnya dengan istilah birdstrike. Karena kita adalah orang penerbangan,kita juga harus belajar kepada rekan-rekan kita yang sekolah dijurusan biologi khususnya ornitologi atau ilmu tentang burung. Ilmu penerbangan dan ornitologi sangat berkaitan erat karena dengan ilmu ornitologi,kita akan mengetahui bagaimana pola burung terbang,bagaimana burung bermigrasi,bagaimana cara mengusir burung di sekitar bandara. Dalam penerbangan,burung dapat membahayakan bagi penerbangan dalam tiga keadaan antara lain :

• Ketika pesawat bergerak. 
• Ketika pesawat diam. 
• Bahaya burung pada alat navigasi bandara. 

Yang pertama kita akan mengulas bahaya burung ketika pesawat sedang bergerak. Masih ingat kan rumus tumbukan saat di kelas XI SMA. Ada tumbukan lenting sempurna,tumbukan lenting sebagian,dan tidak lenting sama sekali serta rumus impuls. Kasus burung menabrak pesawat menggunakan rumus ini terutama yang tidak lenting sama sekali karena setelah menabrak bagian pesawat,burung akan menyatu dengan pesawat. Bagian pesawat yang rentan terken serangan birdstrike adalah bagian windshield (kaca depan pesawat) dan leading edge sayap pesawat. Burung yang mampu membuat leading edge sayap menjadi berlubang atau membuat windshield pecah sudah pasti pesawat tersebut bertumbukan ketika dalam kecepatn tinggi. gambar dibawah adalah beberapa kasus birdstrike pada pesawat dalam kondisi bergerak.

Pola terbang burung dibagi menjadi dua yaitu terbang flock (bergerombol) dan terbang solo (terbang sendirian). Untuk yang terbang flock inilah yang ditakuti oleh para pilot terutama pilot-pilot diluar negeri. Diluar negeri yang memiliki empat musim, banyak sekali burung-burung bermigrasi pada saat musim-musim tertentu. Ketika burung bermigrasi,mereka cenderung terbang flock.

Terbang Flock 

Terbang Solo 

Bagaimana dengan Indonesia? Burung-burung di Indonesia yang pola terbangnya flock lebih sedikit daripada di negara lain. Tetapi untuk para pilot,tetap perlu mengenali jenis-jenis spesies burung yang memiliki pola terbang flock dan hampir sering ditemui disekitar bandara. Burung-burung di Indonesia yang terbang flock antara lain :

1. Emprit Jawa ( Lonchura leucogastroides ) 

Burung ini banyak sekali ditemui terbang flock pada daerah persawahan apalagi jika sedang masa siap panen padi. Itu kenapa,persawahan di pinggir bandara sebenarnya dapat berkontribusi terhadap faktor pengundang burung emprit untuk datang.walaupun berukuran kecil,tetapi jika burung ini bergerombol disekitar pesawat tentunya dapat mengganggu konsentrasi pilot atau merusak sistem alat navigasi disekitar pesawat.

2. Seriti atau Burung Layang-Layang ( Collocalia Esculenta )

Burung ini hampir mirip dengan walet,sama genusnya tetapi lain spesies. Burung ini sering kita jumpai terbang disekitar bangunan-bangunan dan nagkring di kabel-kabel listrik. Itu kenapa di sekitar bandara disarankan jangan membuat bangunan-bangunan tinggi karena bangunan bangunan tinggi selain menjadi obstacle pesawat yang mengganggu KKOP ,bangunan tinggi juga akan mengundang burung untuk datang.

3. Walet (Collocalia Fuciphaga)

hampir sama seperti seriti,tetapi bedanya burung ini berekonomis tinggi. Burung ini juga hobi terbang flock atau bergerombol.

4. Bangau Putih (Egretta alba)

Burung ini yang rekan-rekan sering lihat terbang bergerombol disekitaran danau untuk mencari ikan,atau ketika di udara mereka membentuk formasi huruh V. Burung ini juga terkadang mengganggu pilot karena mereka lebih senang terbang bergerombol.

Birdstrike oleh ICAO sudah di atur dalam undang-undang tersendiri dan ICAO juga telah membentuk badan yang khusus menangani birdstrike yang bernama IBIS ( International Bird Strike Information) dan membuat laporan tentang birdstrike pada document ICAO 9332. Untuk peralatan navigasi,kontribusi burung mengganggu alat navigasi sangatlah kecil,tidak seperti birdstrike pada pesawat saat terbang ataupun diam. Beberapa jenis burung terkadang membuat sarang di tower navigasi dan hinggap di antena-antena yang menyebabkan gangguan komunikasi.

Bagaimanakah cara menanggulangi populasi burung sekitar bandara?

Cara untuk merekayasa populasi burung di sekitar bandara dapat dilakukan baik dengan cara preventif ataupun cara darurat.

Untuk cara preventif antara lain :

• Membuat habitat baru barung. 
• Merekayasa vegetasi di sekitar bandara. 
• Melakukan cutting dahan pohon sekitar bandara secara berkala. 
• Tidak menanam tanaman biji-bijian,buah-buahan yang menarik burung untuk datang. 
• Tidak membuat kubangan-kubangan air seperti kolam,waduk,empang,dan lain-lain karena beberapa spesies burung pemakan ikan sering menangkap ikan di kolam dekat bandara dan memakannya di runway serta membuang ikan sisa di atas runway bandara. 

untuk cara darurat terutama ditujukan bagi pilot dan staff AMC.

untuk tindakan yang dilakukan oleh pilot untuk menghindari birdstrike yaitu :

-Check notam/atis tentang keadaan airport tujuan.

-Terbang di atas 2500 feet karena burung rata-rata tidak terbang diatas 2500 feet.

-Jika terjebak pada gerombolan burung,pastikan pilot agar climbing /holding perlahan-lahan karena gerombolan burung akan pergi saat pada ketinggian tertentu jika pesawat belum memasuki fase final approach

-jika terkena windshield pesawat tetap jangan panik,usahakan tetap contact ATC agar ground crew (AMC) melakukan tindakan scaring.

Lalu,apa itu scaring? scaring adalah tindakan yang dilakukan untuk menakut-nakuti burung. Ada banyak metode scaring burung baik dengan canon scaring, bioacoustic scaring,ataupun dengan gun scaring. Scaring ini lebih banyak digunakan oleh rekan-rekan kita ahli pertanian dan perkebunan karena burung juga sering merugikan petani karena memakan hasil pertanian mereka. Orang penerbangan terutama bagian operasional bandara juga menggunakan metode ini untuk mengatasi birdstrike. 

Bio acoustic scaring 

Canon Scaring 

Gun Scaring 

Selain cara di atas,masih ada lagi metode untuk mengusir burung dibandara antara lain dengan Hand scaring dan juga menggunakan eagle scaring yaitu menakut-nakuti burung dengan mengirimkan burung elang yang sudah jinak agar gerombolan burung pergi dari wilayah bandara.

3. Aircraft Emission (Emisi Gas Buang Pesawat)

Jika selama ini kita banyak mengenal emisi gas buang kendaraan berasal dari mobil ataupun sepeda motor,sekarang kita akan mengenal emisi gas buang pesawat sebagai salah satu penyumbang polusi udara. Terkadang kita mengatakan masih parahan sepeda motor,karena jumlahnya banyak jadi polusinya banyak. Tetapi nanti dulu, kita lihat ukuran mesin pesawat. Sepeda motor banyak tapi mesinnya kecil-kecil, sedangkan pesawat satu buah mesin tapi besar bisa beberapa kalinya mesin sepeda motor. Kita mungkin terlalu fokus dengan di darat yang mungkin secara langsung polusinya kita rasakan efeknya,tetapi kita lupa kalau di atas langit juga terjadi polusi karena emisi gas buang dari pesawat. Emisi gas buang pesawat berpengaruh pada daerah altitude rendah sampai altitude tinggi,baik pesawat bermesin piston ataupun jet. Apa saja jenis senyawa hasil pembakaran mesin pesawat yang merupakan polutan ? Senyawa hasil pembakaran avtur & avgas yang dirilis ke atmosfer dan dikategorikan sebagai polutan antara lain :

• KARBON DIOKSIDA ( CO2 ) 
• METANA ( CH4 ) 
• DINITROGEN OKSIDA ( N2O ) 
• NITROGEN OKSIDA ( NOx ) 
• KARBON MONOKSIDA ( CO ) 
• NON-METHANE VOLATILE ORGANIC COMPOUND ( NMVOCs ) 
• SULFUR DIOKSIDA ( SO2 ) 

Kapan sebuah pesawat mengeluarkan emisi?

Pesawat terbang mengeluarkan emisi sejak mesin dihidupkan (start engine) hingga engine dimatikan ( cut engine) saat on block di apron bandara. Selama operasi penerbangan,pesawat melakukan fase mulai dari start engine-push back-taxi-take off-climbing-cruising-descent-approach-landing-taxi-on block-cut engine. Dalam teknik pengukuran emisi gas buang, fase tersebut diatas dibagi menjadi dua yaitu :

1. Fase LTO ( landing take off ) 

meliputi start engine,push back,taxi,take off,climbing,approach,landing,taxi,dan cut engine.

2.Fase cruising

fase dimana pesawat terbang ferry atau terbang jelajah.

Pembagian fase ini berdasarkan pada metode IPCC ( intergovernmental pane on climate change ) dan ICAO konfrensi kyoto.

Fase Pergerakan Pesawat (LTO & Cruising) 

Pada fase LTO ini lah pesawat mengeluarkan emisi yang berdampak langsung terhadap lingkungan sekitar karena fase LTO ini beroperasi dibawah ketinggian 3000 feet. Pada fase crusing,ada yang menarik di sini. Rekan-rekan pasti pernah melihat asap kecil berupa garis lurus di atas awan ketika pesawat lewat. Ya betul, orang orang penerbangan menyebutnya dengan istilah contrail (condensation trail ) atau vapour trail. 

Contoh Contrail Pesawat

Sekilas contrail pesawat terlihat indah, tetapi nanti dulu guys,tidak semua yang indah-indah itu baik salah satunya contrail ini. Contrail ini sebenarnya polusi walaupun terlihat indah. Asap contrail ini banyak mengandung sulfur yang dalam jangka panjang menyebabkan hujan asam. Bagaimana contrail dapat terbentuk ? 

Contrail terbentuk dari proses pembekuan uap air dan partikel sulfur dari emisi gas buang pesawat karena pada saat terbang cruising,suhu udara sekitar pesawat mencapai minus derajat celcius. Jika kita jeli,pasti akan ada jarak antara ujung mesin pesawat bagian belakang dengan posisi contrail saat terbang. jadi,contrail tidak terbentuk secara langsung ketika emisi gas buang keluar dari mesin pesawat,tetapi harus melalui fase kondensasi hingga berubah menjadi partikel es dan menjadi contrail. Jika contrail adalah garis asap yang terbentuk di atas awan karena pesawat,maka ada lagi distrail. Distrail ini adalah ruang atau celah yang terbentuk akibat pesawat menabrak awan sehingga terdapat bekas jejak pesawat tersebut.

Untuk senyawa polutan yang disebabkan mesin pesawat,ICAO,IATA dan IPCC merilis data emisi gas buang pada berbagai jenis pesawat yang ada di dunia yang bisa dilihat dibawah.

Tabel di atas adalah tabel emisi yang berlaku pada berbagai macam jenis pesawat tetapi hanya pada kondisi LTO. Untuk kondisi cruising, IPCC dan ICAO membagi menjadi dua jenis yaitu penerbangan domestik dan internasional.