Renungan Aviasi [Tulisan Kedua]

Perkembangan teknologi penerbangan telah menisbatkan sebagian fungsi pengelolaan penerbangan pada sistem komputasi. Fungsi gabungan kendali penerbangan itu biasa disebut Flight Management System (FMS).

Sistem ini dikembangkan sebagai sistem kompleks yang menggabungkan beberapa komponen untuk membantu pilot dalam merencanakan dan menjalankan penerbangan dengan efisien. Berikut adalah beberapa komponen utama dari FMS di Airbus A320, pesawat yang di Indonesia antara lain dioperasikan oleh Citilink, Air Asia, dan Super Air Jet.

MCDU (Multipurpose Control and Display Unit) yaitu adalah antarmuka pengguna utama untuk FMS. Pilot menggunakan MCDU untuk memasukkan data penerbangan seperti rute, titik-titik navigasi, dan informasi penerbangan lainnya. MCDU juga menampilkan informasi yang diperlukan kepada pilot.

Flight Management Computer (FMC) yaitu otak dari FMS yang mengolah data yang dimasukkan oleh pilot melalui MCDU dan menghasilkan perintah navigasi untuk autopilot dan sistem lainnya. FMC menghitung rute terbaik berdasarkan data navigasi, performa pesawat, dan batasan-batasan lainnya.

NAV (Navigation) Database adalah basis data yang berisi informasi tentang navigasi seperti posisi bandara, jalur penerbangan, dan titik-titik navigasi lainnya. Basis data ini diperbarui secara berkala untuk memastikan informasi navigasi yang akurat.

Performance Database yakni basis data performa pesawat yang menyimpan informasi tentang performa pesawat seperti kecepatan terbang, konsumsi bahan bakar, dan kinerja mesin. Informasi ini digunakan oleh FMC untuk menghitung rute penerbangan yang optimal dan memastikan kinerja pesawat yang efisien.

Autopilot Interface yaitu FMC berinteraksi dengan autopilot pesawat untuk mengatur penerbangan sesuai dengan instruksi yang diberikan. Ini termasuk mengikuti jalur penerbangan yang telah diprogram, mengatur kecepatan, dan mengontrol ketinggian pesawat.

Dengan menggunakan sistem FMS, pilot dapat merencanakan rute penerbangan dengan cermat, menghindari rintangan dan cuaca buruk, serta menjalankan penerbangan dengan efisien dan aman. Sistem ini memainkan peran penting dalam mengotomatisasi banyak aspek dari proses penerbangan, namun tetap memungkinkan intervensi pilot ketika diperlukan.

Kadang pada saat kita terbang tinggi melayang pada flight level 34 ribu kaki, yang dapat kita lihat sejauh mata memandang adalah langit biru, gumpalan awan, dan samudera nan luas di bawah sana. Lalu bagaimana pilot dapat tahu ke arah mana pesawat akan dibawa menuju?

Ada satu kemajuan teknologi yang kini sudah jamak dijumpai terinstalasi di banyak kokpit pesawat modern, sehingga kasus pesawat "tersesat" sebagaimana pernah terjadi di tanah air, di mana ada sebuah pesawat melakukan pendaratan darurat di bandara Tambolaka yang menyimpang jauh dari rute sebenarnya, tak akan terjadi lagi.

Teknologi itu bernama ADIRU atau Air Data Inertial Reference Unit, yaitu sistem penting dalam pesawat yang mengumpulkan data atmosfer, navigasi, dan orientasi pesawat. ADIRU menggunakan beberapa sensor seperti sensor tekanan udara (airspeed), giroskop, dan akselerometer untuk mengukur kecepatan udara, ketinggian, kecepatan putar, dan percepatan pesawat.

Secara singkat, cara kerja ADIRU melalui langkah-langkah berikut. Pertama, pengumpulan data. Sensor tekanan udara (pitot tube) mengukur tekanan atmosfer di sekitar pesawat untuk menentukan kecepatan udara dan ketinggian. Sementara itu, giroskop dan akselerometer mengukur perubahan orientasi dan percepatan pesawat.

Kedua, pengolahan data. data yang dikumpulkan oleh sensor-sensor tersebut diproses oleh komputer dalam ADIRU. Data tersebut dianalisis dan diubah menjadi informasi navigasi yang akurat seperti kecepatan udara, ketinggian, sudut kemiringan (pitch), sudut roll, dan yaw rate.

Ketiga, penggunaan data. Informasi yang dihasilkan oleh ADIRU digunakan oleh sistem navigasi pesawat untuk mengontrol pesawat secara otomatis atau memberikan informasi kepada pilot dalam bentuk tampilan pada kokpit. Misalnya, ADIRU dapat digunakan untuk menjaga pesawat dalam jalur penerbangan yang ditentukan, menghitung sudut kemiringan untuk mengoreksi posisi pesawat, dan memperbarui informasi navigasi secara terus-menerus.

Keempat, redundansi. biasanya, pesawat modern dilengkapi dengan beberapa unit ADIRU untuk meningkatkan keandalan sistem. Jika satu unit ADIRU mengalami kerusakan atau kegagalan, pesawat masih dapat menggunakan data dari unit ADIRU yang lain untuk menjaga kinerja navigasi yang stabil.

Dengan demikian, ADIRU memainkan peran kunci dalam menjaga stabilitas dan navigasi pesawat selama penerbangan. Bersama dengan FMS dan teknologi navigasi berbasis data inersial seperti ADIRU, sistem kendali penerbangan juga diperlengkapi dengan beberapa instrumen dan sistem yang digunakan untuk terbang dengan mode autopilot. Beberapa di antaranya adalah:

Autothrottle juga dikenal sebagai Autothrust, adalah sistem otomatis yang mengontrol kecepatan pesawat. Ini berfungsi untuk menjaga kecepatan yang diinginkan, baik itu kecepatan terbang (airspeed) atau kecepatan relatif terhadap tanah (groundspeed).

Attitude Heading Reference System (AHRS) adalah sistem sensor yang memberikan informasi tentang orientasi pesawat (pitch, roll, dan yaw) kepada autopilot. Ini membantu autopilot dalam menjaga pesawat pada lintasan yang diinginkan dan menghindari situasi yang tidak diinginkan seperti stall atau overspeed.

Radio Altimeter adalah instrumen yang mengukur ketinggian pesawat di atas permukaan bumi dengan menggunakan sinyal radio. Data ini penting untuk fungsi autopilot yang terkait dengan pendaratan dan pengaturan ketinggian selama fase pendaratan.

Yaw Damper adalah sistem yang mengurangi getaran atau gerakan yang tidak diinginkan pada sumbu yaw (gerakan samping-samping) pesawat. Ini membantu menjaga pesawat tetap stabil selama penerbangan dan dapat bekerja sama dengan autopilot untuk mengontrol gerakan yaw.

GPS (Global Positioning System) adalah sistem navigasi satelit yang memberikan informasi tentang posisi pesawat dalam waktu nyata. Ini dapat digunakan oleh autopilot untuk navigasi dan penerbangan presisi, terutama dalam penerbangan lintas benua atau di daerah yang kurang terdapat landmark fisik.

Kombinasi dari semua sistem ini memungkinkan autopilot untuk mengontrol pesawat dengan akurat sesuai dengan instruksi yang diberikan oleh pilot atau program penerbangan yang telah diprogram sebelumnya.

Inti dari proses perlamunan dan permenungan di pagi ini yang berujung pada tulisan gabut soal tetek bengek sistem navigasi dan kendali terbang adalah suatu upaya untuk mengidentifikasi proses implementasi teknologi secara terintegrasi.

Mari kita bayangkan proses perjalanan penemuan yang tersebar yang berangkat dari berbagai pencerahan saintifik karena kerja-kerja sunyi di ranah ilmu dasar seperti kajian soal gravitasi, dinamika atmosfera, desain dan struktur, serta ilmu matematika dan fisika yang mendasarinya, sampai kepada pengembangan materi, penemuan integrated circuit, telaah tentang daya dorong dan propulsi, sampai kepada perkembangan ilmu bumi tentang koordinat penunjuk lokasi, tentang orbit, tentang satelit, tentang gelombang radio dan frekuensi, tentang sistem komputasi, dan tentu saja masih banyak lagi.

Bagaimana itu semua dapat maujud dalam satu alat transportasi terbang yang diproduksi Cessna atau Airbus Industries? Dan bagaimana ketika itu semua melahirkan banyak profesi, potensi ekonomi, komoditas dan jasa, serta pada gilirannya struktur peradaban yang kita kenal hari ini. Marilah kita renungkan bersama.

Penulis: Tauhid Nur Azhar

Ahli neurosains dan aplikasi teknologi kecerdasan artifisial, SCCIC ITB/TFRIC-19.