SEMASA berada di udara, penumpang lazimnya mendengar pengumuman juruterbang tentang altitud semasa pesawat, keadaan cuaca di sepanjang perjalanan dan kelajuan yang sedang dicapai.
Bagi penumpang yang biasa memandu kereta, apabila juruterbang menyatakan kelajuan sekitar 850 kilometer sejam (km/j), gambaran yang terlintas selalunya ialah betapa lajunya pergerakan itu jika dibandingkan dengan kadar pemanduan di atas jalan raya yang kebiasaannya sekitar 100 km/j.
Namun, kelajuan yang dinyatakan oleh juruterbang dan pengalaman pemandu di jalan raya tidak merujuk keadaan yang sama.
Hal ini kerana kereta bergerak di atas jalan yang pegun, menjadikan jalan itulah sebagai titik rujukannya. Apabila meter menunjukkan 100 km/j, kita terus memahami kelajuan kereta itu berbanding permukaan bumi di bawahnya.
Situasi berbeza dengan pesawat. Pesawat bergerak dalam udara yang turut bergerak. Oleh itu, pergerakan udara yang dikenali sebagai angin boleh menolak pesawat dari belakang, bertembung dari hadapan atau datang dari mana-mana arah sisi.
Jadi, kelajuan yang dinyatakan itu belum tentu merujuk kelajuan pesawat berbanding udara. Kelajuan pesawat berbanding jisim udara di sekelilingnya disebut sebagai laju udara sebenar (TAS), manakala kelajuannya berbanding permukaan bumi pula disebut sebagai laju bumi (ground speed).
Sebagai contoh, pesawat mungkin terbang dengan TAS yang tetap, namun angin yang datang dari hadapan akan menyebabkan bacaan laju bumi menjadi lebih perlahan.
Sebaliknya, jika angin datang dari belakang, bacaan laju bumi akan meningkat walaupun TAS pesawat tidak berubah.
Kesan itu hampir sama seperti bot di sungai. Bot yang mengikut arus lebih cepat sampai berbanding bot yang melawan arus, walaupun kuasa enjinnya sama.
Bagi membantu juruterbang mendapatkan bacaan kelajuan yang diperlukan, pesawat dilengkapi dengan beberapa instrumen dan sistem yang mengukur kelajuan daripada sudut yang berbeza.
Setiap bacaan memberikan maklumat yang berlainan, namun semuanya saling melengkapi dalam operasi penerbangan.
Salah satu bacaan utama ialah laju udara tertunjuk (IAS). Bacaan ini diperoleh melalui sistem Pitot-statik. Tiub Pitot pada bahagian luar pesawat menerima tekanan udara dari hadapan, manakala liang statik mengukur tekanan udara di sekelilingnya. Perbezaan antara dua tekanan itu digunakan untuk menentukan IAS.
Berbanding laju bumi, IAS jauh lebih penting dalam menentukan keadaan aerodinamik pesawat. Sayap bertindak terhadap aliran udara di sekelilingnya, bukan terhadap pergerakan pesawat berbanding permukaan bumi.
Oleh itu, bacaan IAS memberikan petunjuk langsung tentang tekanan dinamik yang dialami pesawat.
Pesawat memerlukan IAS yang mencukupi untuk menghasilkan daya angkat yang stabil. Kelajuan yang terlalu perlahan boleh menyebabkan kehilangan daya angkat, manakala kelajuan yang terlalu tinggi pula boleh meningkatkan rintangan dan beban aerodinamik serta menyebabkan pesawat menghampiri had operasi yang ditetapkan.
Apabila IAS berkurang, juruterbang mungkin perlu meningkatkan sudut serang untuk mengekalkan daya angkat. Sudut serang ialah sudut antara garisan rujukan sayap dengan arah aliran udara yang menghampirinya.
Namun, tindakan meningkatkan sudut serang mempunyai had. Jika sudut itu menjadi terlalu besar, aliran udara pada permukaan sayap mula terganggu. Daya angkat berkurang dengan ketara lalu pesawat boleh mengalami pegun (stall).
Pegun tidak bermaksud pesawat berhenti sepenuhnya di udara. Pesawat masih bergerak, tetapi sayap tidak lagi menghasilkan daya angkat yang mencukupi untuk mengekalkan keadaan penerbangan yang dikehendaki.
Oleh sebab itu, pegun sebenarnya lebih berkait dengan sudut serang berbanding satu angka kelajuan tertentu. Sebuah pesawat boleh mengalami pegun pada IAS yang berbeza bergantung pada berat, konfigurasi kelepak (flap) serta beban yang dikenakan pada sayap.
Bagi bacaan IAS yang sama, TAS lazimnya menjadi lebih tinggi apabila pesawat berada pada altitud yang lebih tinggi kerana ketumpatan udara semakin rendah. Dalam udara yang kurang tumpat, pesawat perlu bergerak lebih pantas untuk menghasilkan tekanan dinamik yang setara.
Bagi pesawat jet, juruterbang turut memantau Nombor Mach. Sebagai contoh, Mach 0.80 bermaksud pesawat bergerak pada kira-kira 80 peratus daripada kelajuan bunyi setempat.
Perkataan ‘setempat’ ini penting kerana kelajuan bunyi bukanlah satu nilai yang tetap. Ia berubah mengikut suhu udara. Semakin sejuk suhu persekitaran, semakin perlahan kelajuan bunyi.
Kesannya, pada altitud tinggi yang bersuhu sangat rendah, kelajuan bunyi akan menurun. Oleh itu, pesawat boleh mencapai Nombor Mach yang lebih tinggi pada TAS yang lebih rendah berbanding ketika terbang di kawasan rendah yang lebih panas.
Jadi, nilai Nombor Mach yang sama tidak semestinya bermaksud pesawat bergerak pada kelajuan fizikal yang sama.
Perubahan aliran udara pada kelajuan tinggi bukan sahaja meningkatkan rintangan, tetapi juga boleh mempengaruhi cara pesawat dikawal. Atas sebab itu, juruterbang perlu memastikan kelajuan tidak melepasi had Mach yang ditetapkan.
Pada masa sama, pesawat tidak boleh dibiarkan terlalu perlahan, khususnya ketika berada pada altitud tinggi, kerana kelajuan yang terlalu rendah boleh menjejaskan daya angkat dan kestabilan penerbangan.
Selain kelajuan mendatar, pesawat turut mengira kelajuan menegak (vertical speed) yang menunjukkan kadar mendaki atau menurun. Sebagai contoh, kadar 450 meter seminit bermaksud ketinggian pesawat berubah sebanyak 450 meter dalam tempoh satu minit.
Kelajuan menegak penting untuk mengurus profil penurunan supaya pesawat tiba pada altitud dan jarak yang sesuai ketika memulakan fasa pendekatan.
Jika kadar turun terlalu perlahan, pesawat berisiko tiba terlalu tinggi ketika menghampiri landasan dan jarak yang tinggal mungkin tidak mencukupi untuk menurunkan ketinggian secara selamat.
Sebaliknya, jika penurunan dilakukan terlalu curam, keselesaan penumpang boleh terjejas. Kelajuan pesawat juga boleh meningkat dan menghampiri had operasi jika tenaga tidak dikawal dengan baik.
Kelajuan pesawat tidak hanya penting ketika berada di udara. Bacaan kelajuan menjadi semakin kritikal semasa pesawat hendak berlepas dan mendarat kerana kedudukannya yang amat hampir dengan permukaan bumi menyebabkan ruang dan masa untuk bertindak menjadi lebih terhad.
Semasa fasa berlepas, juruterbang tidak boleh memecut pesawat secara semberono. Keupayaan pesawat untuk meninggalkan landasan bergantung pada kombinasi berat semasa pesawat, panjang landasan yang tersedia, suhu persekitaran, arah tiupan angin, konfigurasi kelepak serta keadaan permukaan landasan.
Bagi pesawat pengangkutan berbilang enjin, antara kelajuan utama yang dikira ialah V1, VR dan V2. V1 ialah laju keputusan berlepas. Sebelum mencapai kelajuan ini, juruterbang masih boleh membatalkan pelepasan dan menghentikan pesawat sekiranya berlaku masalah serius.
Namun, apabila pesawat mencapai V1, keputusan lazimnya adalah untuuk meneruskan berlepas kerana cubaan menghentikan pesawat selepas titik itu mungkin menyebabkan jarak henti melebihi jarak yang telah dikira.
Selepas V1 dilepasi, juruterbang akan menumpukan perhatian kepada VR, iaitu kelajuan putaran. Pada kelajuan ini, juruterbang menarik kawalan secara terkawal untuk mula menaikkan muncung pesawat.
Gerakan ini meningkatkan sudut serang dan membantu sayap menghasilkan daya angkat yang diperlukan untuk meninggalkan landasan.
Jika putaran dimulakan terlalu awal, pesawat mungkin belum mempunyai tenaga dan aliran udara yang mencukupi untuk meninggalkan landasan dengan baik. Jika dilakukan terlalu lewat, prestasi berlepas dan pelepasan halangan boleh terjejas.
Selepas meninggalkan landasan, pesawat perlu mencapai dan mengekalkan V2, iaitu kelajuan keselamatan berlepas. Kelajuan ini menyediakan margin kawalan dan prestasi pendakian yang diperlukan sekiranya satu enjin gagal.
Pada V2, pesawat masih mempunyai prestasi yang diperlukan untuk meneruskan pendakian dengan satu enjin gagal. Oleh sebab itu, kelajuan ini menjadi rujukan penting dalam fasa pendakian awal.
Apabila pesawat menghampiri lapangan terbang untuk mendarat, beberapa kelajuan lain pula menjadi rujukan juruterbang.
Antaranya ialah VREF, iaitu kelajuan rujukan pendaratan yang ditentukan berdasarkan berat dan konfigurasi pesawat. Kelajuan pendekatan sebenar (VAPP) pula boleh ditetapkan sedikit lebih tinggi selepas mengambil kira keadaan angin dan faktor operasi lain.
Nilai ini membantu memastikan sayap menerima aliran udara yang mencukupi untuk menghasilkan daya angkat yang stabil ketika pesawat berada pada altitud rendah dan ruang untuk bertindak semakin terhad.
Kelajuan pendekatan tidak boleh terlalu tinggi kerana pesawat akan membawa lebih banyak tenaga dan memerlukan jarak landasan yang lebih panjang untuk berhenti. Jika terlalu perlahan pula, margin keselamatan terhadap pegun menjadi semakin kecil.
Oleh itu, juruterbang akan mengekalkan VAPP yang telah ditentukan berdasarkan VREF serta keadaan angin semasa.
Bagi penumpang, perubahan kelajuan ini mungkin hampir tidak disedari. Namun di kokpit, setiap bacaan mempunyai fungsi tertentu untuk memastikan pesawat berlepas, terbang dan mendarat dalam had operasi yang selamat.
- Penulis memiliki Sarjana Muda Kejuruteraan (Mekanikal-Aeronautik) dari Universiti Teknologi Malaysia (UTM) dan pernah berkhidmat di Hornbill Skyways Sdn Bhd.
