N-250, Dimanakah Seharusnya Engkau “Menuju”?

Membaca rencana kehadiran R-80 barusan dari beberapa cuplikan berita media di JKGR beberapa hari yang lalu, cukup mengernyitkan dahi saya. Ekspose ini cukup menarik untuk turun gunung bertandang ke JKGR sharing idea. I shall return kata McArthur kepada rakyat Philipine.

Pikiran saya sekejap langsung melesat ke suatu era yang sangat berkesan dan berpengaruh bagi diri saya seperempat abad yg lampau. Para pemuda-pemudi merasa bangga merancang bangun N250, baik itu jebolan diklat, sarjana, alumni program CN235 dst. Meskipun dgn gaji tidak sampai medium untuk standar pekerja Indonesia, tapi mereka sangat tertantang untuk ikut melahirkan baby bongsor adiknya CN235.

Ya, pengembangan N250 sarat dengan ilmu. Ibaratnya, belajar disiplin ilmu apapun, implementasinya ada di dalam proses melahirkan baby ini. N250 dan berikutnya N2130 memang dinisbatkan bisa menjadi salah satu lokomotif teknologi dan ekonomi di Indonesia. Setelah laku dipasar, lambat laun akan diperbesar local content komponen-komponennya, hingga R&D engine, material, dst.

Namun memang tidak bisa mudah, murah, dan instan dalam mengejar ketertinggalan bangsa kita di bidang ini. Ibu Pertiwi menyampaikan release pertama kali untuk hamil N250 dalam Paris Air Show 2006. N250 bermesin twin turboprop, 50 seat, fly by wire, paling lebar dan cepat di kelasnya, dst. N250 ditargetkan untuk menjadi yang terbaik di kelasnya, dan memenangkan persaingan pasar lokal maupun global.
Dan benar, begitu N250 first flight 1995, saham salah satu pesaingnya Fokker mulai anjlok, dan perusahaan ini tutup dengan menjual sahamnya 2 tahun kemudian. (Fokker, didirikan Anthony Fokker pemuda Belanda kelahiran Blitar Jawa Timur, sebetulnya pembuat pesawat yang bagus dan handal seperti F-27, F-28, F-50, dan F-100).

Sebuah negara yang baru pertamakalinya membuat pesawat sendiri, paling cangggih dan paling unggul pula, tentu membutuhkan effort dan sumber daya yang luar biasa.

Airplane Wing Is tested In The Wind Tunnel

Sayap Bagian Tersulit

Dalam merancang pesawat terbang, satu-satunya bagian yang sangat mahal adalah sayap. Desain sayap yang baik adalah mampu menghasilkan gaya angkat (lift) yang besar dengan gaya hambat (drag) yang rendah.

Demikian juga kisah panjang di N250. Diawali dengan model sayap 2 dimensi di kertas, kemudian simulasi komputer, pengujian di dalan terowongan angin, simulasi model 3 dimensi, terwongan angin lagi, perbaikan model 3 dimensi, dst.

Setelah didapat desain saya yang sempurna, masalah bukan berarti akan selesai. Dalam detail design, banyak sekali kepentingan soal sayap yang harus mencapai kompromi. Misalnya, sayap harus cukup ruang untuk menyimpan sekian ribu liter bahan bakar, ada cukup tempat untuk sistem yg menggerakkan elevator dan aileron, sayap harus cukup kuat .. tapi kalau terlalu kuat dan kebesaran akan overweight shg mengurangi daya angkut, juga harus mampu dipasangi mesin sekian ton, struktur harus diatur agar tidak resonansi dengan frekuensi baling-baling dan modus vibrasi lainnya, desain sayap juga dituntut untuk “lentur” elastis tidak boleh terlalu “kakurigid, dst. Dalam mencapai kompromi ini pun tidak mudah dan cepat. Perdamaian lebih lebih sering didahului sekian banyak pertengkaran, namun bukan permusuhan apalagi penghinaan.

Selain itu, sayap juga menjadi tumpuan untuk menetapkan titik pusat massa seluruh pesawat (center of gravity), sekitar 25% lebar sayap di dekat engine. Titik ini menjadi sentral dalam menghitung  kestabilan terbang. Demikian juga modifikasi apapun, termasuk bentuk, yg akan mengubah berat dan aerodinamika pesawat, tetap harus memakai titik ini. Misalnya menambah jumlah penumpang dan bagasi, maka bisa dilakukan secara mudah dgn memperpanjang badan (fuselage) di depan dan di belakang sayap agar center of gravity tidak berubah.

Kompleksitas sayap tidak sampai di sini. Selain harus dijabarkan dalam sekian banyak technical document, kekuatan sayap harus dibuktikan dalam pengujian sungguhan baik di darat maupun di udara. Semuanya ini sebagai bagian syarat mendapatkan sertifikasi.

Sebuah sayap baby N250, demikian juga ekor T-tail nya, dibuat khusus asli seperti yang akan dipakai untuk terbang kemudian ditempatkan di dalam hangar mini. Di atas dan di bawah sayap tsb diletakkan berjajar sekian banyak hydraulic besar. Hydraulik ini kemudian akan menekan sayap ke arah atas mensimulasikan besarnya gaya angkat yang akan dialami sayap di udara. Dalam pengujian statik ini disyaratkan bahwa tidak boleh terjadi crack pada hingga sekian persen di atas gaya angkat normal.

Saya melihat, pada saat pengetesan beban tertinggi, sayap tersebut karena “elastis”nya melengkung hebat persis seperti busur panah. Ujung sayap (wing tip) yang terangkat paling tinggi, tentunya, sekitar 1.5 meter! Demikian juga ekor vertikal dan horizontal, sama seperti sayap karena akan mengalami beban aero maka juga ditest beban statik.

Selain pengujian beban statik, dilakukan juga test tabrakan burung. Untuk itu perlu dibuatkan juga struktur asli dari moncong sampai cockpit. Sebuah meriam khusus disiapkan sekian meter di depan target. Beberapa ekor unggas seberat 5 kg juga disiapkan dan antre menunggu giliran. Sebelum satu satu ditembakkan, unggas tsb disuntik bius dulu. Tidak boleh dalam keadaan mati, karena akan beda pengaruhnya saat ditembakkan mengenai pesawat. Target pengujian bird impact juga dilakukan pada tepi depan sayap dan ekor. Pengujian ini sangat berguna untuk memastikan struktur terutama kulit (skin) sudah kuat sesuai persyaratan sertifikasi.

(Ilustrasi)

Pengujian lain adalah sambaran petir (lightning strike). Pengujian pada model terskala N250 dilakukan di PLN untuk dihujani tegangan 10,000 volts. Pengujian ini untuk mengetahui distribusi lokasi titik sambaran di model pesawat. Uji sambaran petir berikutnya di dalam hangar pada pesawat N250 asli yang akan diterbangkan. Sekian bayak kabel bertegangan yg direntang  di sekitar pesawat, simulasi electric clouds, untuk menginduksikan listrik statik di sekujur body. Tujuannya untuk memastikan muatan listrik statik pada body bisa terbuang dengan benar pada sejumlah discharge rods di pesawat dan juga memastikan tidak mengganggu peralatan avionik.

Pengujian lain masih banyak sekali. Seperti flight test untuk kalibrasi pitot tube, sudut serang, dll. Pula seperti pengujian ditching, mendarat darurat di perairan. Untuk ini dpesan model terskala N250 dari Inggris kemudian ditest simulasi “mendarat” di kolam dan dilihat apakah ada yang bocor atau patah. Ada juga pengujian getaran terhadap model di terowongan angin. Untuk ini dipesan model khusus terskala N250 dari Jerman.

(Intermezo: pas saya sibuk sebulan test di wind tunnel di suatu tempat, ada lowongan engineer di international magazine untuk program F-22 Raptor pas pada bidang yaag saya tekuni, sial masih belum cukup pengalaman hehe ..).

Pengujian lain yang belum dilakukan masih lebih banyak lagi. Desain awal N250 adalah 50 seat, diwujudkan dengan prototype aircraft PA-1 yg terkenal dengan terbang perdananya, first flight. Karena ada perubahan market, desain awal tsb kemudian segera dikembangkan menjadi 68 seat. Sehingga muncullah PA-2 alias N250-100.

Hingga program N250 diminta (baca: dipaksa) IMF untuk ditutup akhir 90an seiring Indonesia minta pinjaman IMF karena krisis moneter melanda Asia Tenggara, baru 2 prototip N250 ini yang sudah jadi dan rutin menjalani uji terbang. Saat manuver di atas bandara Husein Bandung, keren juga melihat ini pesawat sering terbang rendah dan melakukan manuver tajam dengan sudut kemiringan membelok hampir 90 derajat. Gila, pesawat sipil buatan pertama kali kita kayak pesawat tempur saja manuvernya.

Dua prototip berikutnya PA-3 dan PA-4 sedang tahap perakitan. Untuk menyelesaikan persyaratan sertifikasi FAA masih diperlukan 2,000 jam terbang lagi. Untuk itulah dibuat 4 prototip (atau malah lebih?) agar bisa dites paralel dan cepat selesai. Prototip terakhir PA-4, sudah akan mengalami sekian banyak penyempurnaan sejak prototip yg pertama.

Biaya N-250

Biayanya? Saya sendiri nggak kebayang berapa banyak untuk sampai pencapaian sehebat itu. Yang pasti trilyunan. Harga prototip? Silakan cek harga pesawat sejenis, misal yg 70 seat ATR-72 dsb, ambil saja di bawahnya karena tidak ambil untung di prototip. Ini baru fisik pesawat. Yang lainnya masih banyak lagi seperti fasilitas pengujian-pengujian yang tentunya high quality. Sumber daya manusianya juga banyak baik nasional maupun expatriate. Jangan heran dengan expat, teman-teman saya dulu sekantor juga kini banyak yang menjadi expat industri pesawat di Eropa dan Amerika, bahkan di Malaysia juga.

Belum lagi terhitung fasilitas produksi. Sampai sekarang saya masih terkesan dengan mesin bubut CNC segede gaban, panjang banget, untuk membubut satu material utuh hampir sepanjang sayap pesawat. Sayap antara engine kiri dan kanan kan tidak pakai sambungan jadi materialnya panjang banget dan harus dibubut utuh sepanjang itu. Material dari engine sampai ke wing tip juga utuh panjangnya, tidak ada sambungan.

Belum juga biaya fasilitas engineering. Misalnya, ada banyak sekali komputer berisi software CATIA lisensi dari Dassault Perancis. N250 di dalamnya ada 10,000 lebih komponen baik struktur, sistem, dsb. Komponen ini harus digambar satu-satu 3 dimensi kemudian diintegrasikan menjadi satu pesawat utuh. Semuanya pakai CATIA. Untuk dilihat apakah ada yang overlap, tidak match, tidak tersambung, dsb sebelum desainnya di-frozen untuk dikirim ke mesin-mesin produksi. Untuk analisa struktur dipakai software MSC NASTRAN (NASA Structural Analysis). Thanks to pesawat ulang alik (Space Shuttle) sebagai cikal bakal yang memulai memakai software ini.

Simulator juga sudah ada, karena dulu wajib diadakan. Bayangkan, sebelum first flight, N250 kan sama sekali belum pernah terbang, jadi wajib pilot berlatih di simulator N250. Saya sendiri pernah mencoba, keren memang seperti di dalam cockpit sungguhan.

Itu sekelumit kisah jaman dulu.

Masa Depan N-250

Dan barusan muncul berita R-80, pesawat turboprop 80-90 seat. Setelah melihat three view drawingnya tampak depan, samping, dan atas, saya bisa menyimpulkan ini pesawat yang dulu kami bikin. Ekor vertikalnya saya tidak pernah lupa, karena khas, hampir sama lebarnya dari bawah sampai atas. Demikian juga ekor horizontal, sayap, dan apalagi empenage (maaf, bokongnya) juga percis sama N250-100. Ekor T-tail sampai ujung empenage dan sambungan sayap dengan badan adalah bagian yang paling vital. Bagian-bagian ini paling kompleks dan rumit dalam pemodelan finite element nya.

Desain dan perhitungan ekor T-tail sangat sulit karena ekor horizontal berada di atas dan ditumpu ekor vertikal. Salah salah kalau ceroboh menghitungnya bisa copot ekornya, karena getaran ekor vertikal akan langsung mempengaruhi yang horiz, begitu juga sebaliknya. Karena sulitnya, tidak mungkin ada dua perusahaan bisa kebetulan membuat 2 T-tail yang persis sama. Pada akhirnya tidak mungkin ada 2 perusahaan bisa membuat pesawat sama persis bentuknya dengan N250-100, kecuali ribuan technical document dan drawing N250-100 dibagikan atau dishare. Lihat tulisan di atas betapa tidak mudahnya merancang sebuah pesawat dari nol.

Saya makin terperangah ketika PT DI malah ditawari saham kalau mau ikut mewujudkan R-80. N250 sudah Bukannya kebalik? Harusnya PT DI yang menawari saham karena yang punya desain N250 beserta seluruh fasilitas engineering, produksi, dan assembly. Dan sekarang PT DI butuh modal, siapa tahu ada perusahaan lain yg punya modal 1 trilyun lebih mau berpartner meneruskan N250.

Dua prototip tinggal diteruskan dan tinggal 2,000 jam uji terbang lagi. Yang repot, setelah dulu keluar trilyunan untuk N250, kalau dengan berpartner dan PT DI masih juga harus keluar dana sekian ratus milyar lagi atau malah trilyun.  Mendingan jalan sendiri, nggak usah berpartner berbagi saham dengan perusahaan lain. Keuntungan financial bisa lebih besar, kembali ke negara, buat anak cucu kita.

Secara demikian, copy right dan blue print N250 akan tetap aman buat anak cucu kita. PT DI juga akan punya full authority untuk next next development.

Kalau pemerintah mau menyisihkan sebagian rezeki untuk R&D demi masa depan anak cucu dengan tanpa mengorbankan investasi di bidang lain, misalnya melalui Lapan atau Kemenristek, tidak sulit untuk meneruskan N250 sendiri. Bisa juga dengan mengontrak konsultan, misalnya Regio – kalau dianya mau, ada banyak.
Bukankah Lion dan Garuda sedang pesan 600 Boeing 737 dan Airbus A320.

Kenapa kita tidak minta syarat untuk dibantu N250 nya? Salah satu kendala teknis meneruskan N250 adalah sudah tidak diproduksinya komponen-komponen yang dulu didesain khusus untuk N250. Tapi dengan dukungan pemerintah, Airbus, dan Boeing dan juga besarnya pasar pesawat di kelas ini, kendala ini akan bisa diatasi. Asal ada market dan dukungan perbankan, semua bisa jalan.

Keunggulan yang ditawarkan R-80 adalah bukan hal yang baru. Dari dulu pun sudah ada study penggunaan winglet di kedua ujung sayap N250, meskipun belum serius karena tergantung tuntutan market.

Tugas winglet adalah untuk mengatur aliran vortex di kedua ujung sayap. Akibatnya aliran udara laminer di atas ujung sayap tidak banyak terganggu pusaran vortex,  sehingga distribusi gaya angkat sepanjang ujung sayap semakin baik dan lebih tinggi. Keuntungannya, pemakaian fuel akan lebih efisien karena ada ketambahan gaya angkat.

Program Pesawat Transport Pustekbang Lapan dan PT DI

Penambahan penumpang hingga 90 seat juga bukan hal yang luar biasa. Desain sayap N250-100 sudah memperhitungkan potensi ke sana. Dengan meningkatkan kekuatan mesin (power plant) kemudian memperpanjang badan di depan dan belakang sayap – untuk mempertahankan titik center of gravity, dan test terowongan angin – maka modifikasi ke 90 seat bisa cepat dilakukan dengan biaya sangat rendah.

Saya nggak masalah PT DI berbagi saham dengan perusahaan lain untuk meneruskan N-250. Tapi harus dibagi dengan benar dengan melihat seberapa besar investasi pemerintah dulu dalam mengembangkan N250.

Bagaimanapun, investasi sangat besar yang sudah dikeluarkan dulu harus kembali untuk kemakmuran anak cucu mendatang. Lihat dengan detil dan fair sebelum berbagi porsi dengan swasta.

Pemerintah memang harus turun tangan, bisa sendirian atau berpartner. Tidak sekedar mengeluarkan jargon program nasional. Masak 100 tahun Indonesia merdeka kita masih juga belum bisa membuat pesawat sendiri? Belum lagi di 2045 nanti Indonesia akan masuk dalam 7 negara dengan ekonomi paling besar di dunia sementara sumber daya alam sudah mulai habis. (Jalo)

(JKGR)