KAPAL terbang tidak akan dapat terbang jika tiada enjin yang berkeupayaan untuk memberi dorongan yang kuat hingga dapat berlepas dari permukaan bumi. Oleh itu, perkembangan pembinaan kapal terbang ini tidak hanya tertumpu kepada reka bentuk struktur malah pembuatan enjin turut menjadi keutamaan. Hal ini kerana enjin akan dibina sesuai dengan keperluan dan reka bentuk kapal terbang.
Selain mengambil kira kekuatan enjin, kedudukan enjin yang dipasang di kapal terbang juga sangat penting. Kedudukan enjin ini turut memainkan peranan dalam prestasi, kecekapan dan keselamatan kapal terbang itu sendiri.
Ketika kapal terbang pertama kali berjaya dihasilkan oleh Wright bersaudara, kedudukan enjin diletakkan di tengah-tengah kapal terbang. Kapal terbang ini yang berjaya melakukan penerbangan pertama pada 17 Disember 1903, mempunyai dua kipas dibelakang yang digerakkan oleh enjin menggunakan sistem rantai dan gear.
Kemudian apabila teknologi penerbangan semakin berkembang, enjin dipasang di pelbagai kedudukan sesuai dengan saiz dan reka bentuk kapal. Oleh sebab itu, kita boleh lihat ada enjin dipasang di muncung, di belakang kapal terbang malah ada yang di atas sayap. Namun dalam penerbangan moden, kebanyakan kapalterbang komersial mempunyai enjin yang dipasang di bawah sayap. Contohnya, kapal terbang Boeing 737 dan Airbus A320. Hal ini kerana saiz kapal terbang komersial yang dibina semakin besar, maka enjin yang diperlukan juga perlu lebih besar.
Bayangkan enjin GE9X yang dibina oleh General Electric untuk Boeing 777X mempunyai diameter kipas sekitar 3.4 meter iaitu lebih besar daripada fiuslaj kapal terbang Boeing 737. Oleh itu, kedudukan yang paling sesuai adalah dipasang di bawah sayap kerana ia mampu untuk menyokong beban enjin tersebut. Apabila enjin diletakkan di bawah sayap, ia dapat membantu meningkatkan keberkesanan aerodinamik kapal terbang. Kedudukan ini membantu mengurangkan seretan dan meningkatkan nisbah daya angkat berbanding daya seret untuk penerbangan yang cekap.
Selain itu, sayap kapal terbang dipasang pada kedudukan pusat graviti kapal terbang. Oleh itu, enjin yang dipasang di bawah sayap ini dapat memberikan keseimbangan struktur dan kestabilan keseluruhan kapal menjadikan jangka hayat kapal terbang ini lebih lama. Enjin yang dipasang di bawah sayap akan lebih mudah diakses untuk penyelenggaraan dan pemeriksaan berbanding kedudukan lain seperti di ekor atau badan kapal terbang.
Hal ini boleh menjadikan operasi penyelenggaraan dapat dilakukan dengan lebih cekap dan cepat iaitu kurang 30 peratus tempoh penyelenggaran berbanding kedudukan enjin ditempat lain. Para penumpang juga akan lebih selesa duduk dalam kapal kerana bunyi enjin dapat dikurangkan dengan banyak iaitu sehingga 50 peratus apabila ia diletak di bawah sayap. Berbanding enjin yang terletak di kedudukan betul-betul sebelah tingkap luar badan kapal terbang, pastinya bunyi yang didengar sangat kuat dan bingit.
Sekiranya berlaku kegagalan enjin, kapal terbang akan kehilangan kuasa dorongan. Oleh itu, enjin yang dipasang di bawah sayap dapat membantu mengekalkan kawalan kapal terbang yang lebih baik. Kedudukan ini membolehkan aerodinamik yang lebih seimbang dan membantu mengelakkan kapal terbang daripada berguling atau melayang secara berlebihan.
Dalam kajian keselamatan penerbangan, kapal terbang dengan enjin dibawah sayap menunjukkan kadar kemalangan yang lebih rendah akibat kegagalan enjin berbanding kapal terbang dengan enjin di bahagian lain. Sebagai contoh, insiden Hudson yang berlaku pada 15 Januari 2009. Penerbangan US Airways 1549 yang dikendalikan oleh Kapten Chesley ‘Sully’ Sullenberger terpaksa melakukan pendaratan cemas di Sungai Hudson selepas kedua-dua enjin kapal terbang Airbus A320 mengalami kerosakan akibat pertembungan dengan burung.
Walaupun kehilangan kedua-dua enjin, kedudukan enjin dibawah sayap dapat membantu mengekalkan kestabilan kapal terbang semasa situasi kecemasan itu, selain kecekapan juruterbang itu sendiri. Tidak hanya setakat itu, enjin dibawah sayap juga dapat meningkatkan kecekapan penggunaan bahan api. Berdasarkan kajian, kedudukan enjin di sini boleh mengurangkan penggunaan bahan api sebanyak 15 peratus hingga 20 peratus kerana ia dapat menstabilkan pengagihan berat kapal terbang.
Walaupun mempunyai banyak kelebihan, kedudukan enjin dibawah sayap juga boleh mendatangkan cabaran dalam mereka bentuk enjin yang optimum. Pertimbangan yang utama ialah integriti struktur terutama sayap yang perlu diperkuatkan untuk menyokong berat dan getaran enjin.
Penambahan bahan untuk memperkukuh sayap boleh meningkatkan berat kapal terbang sehingga 10 peratus yang memerlukan pengimbangan semula dalam reka bentuk.
Selain itu, jarak ketinggian enjin dari tanah juga boleh mendatangkan masalah, terutamanya dengan enjin yang lebih besar, ia memerlukan reka bentuk yang teliti untuj mengelak sentuhan dengan tanah semasa berlepas, mendarat atau bergerak di atas landasan. Masalah ini menjadi lebih ketara pada pesawat besar seperti Boeing 747 atau Airbus A380 yang memerlukan jarak ketinggian minimum dari tanah yang lebih besar.
Reka bentuk kapal terbang akan terus berkembang. Pelbagai trend dan inovasi baru bakal menentukan konfigurasi baru selain pertimbangan alam sekitar, seperti mengurangkan pelepasan dan pencemaran bunyi. Penyelidikan dan pembangunan dalam teknologi enjin kapal terbang yang berterusan akan meningkatkan kecekapan mengurangkan kos operasi dan memastikan keselamatan penerbangan yang lebih baik.
- Penulis memiliki Sarjana Muda Kejuruteraan (Mekanikal-Aeronautik) dari Universiti Teknologi Malaysia (UTM) dan pernah berkhidmat di Hornbill Skyways Sdn Bhd.