Prototype Wind Shear Detector: Geophysics Solution to reduce Airplane Accident

Keselamatan penerbangan merupakan salah satu hal yang paling penting dalam bisnis transportasi udara. Dengan lingkupnya yang sangat luas, banyak hal yang berpengaruh terhadap keselamatan penerbangan tersebut. Mulai dari landas pacu, ruang udara, parameter teknis hingga kondisi cuaca. Dalam operasi penerbangan, fase take off (17 persen) dan landing (51 persen) merupakan fase yang paling berbahaya, hal ini berdasarkan pada penelitian dari Boeing tahun 1950-2004.

Berdasarkan data dari KNKT, salah satu dari tiga penyebab utama terjadinya kecelakaan (accident) ataupun kejadian (incident), diantaranya melibatkan faktor angin dan hujan. Faktor angin berupa fenomena angin dengan jenis tertentu seperti microburst dan wind shear. Sedangkan faktor hujan dengan intensitas tinggi yang dapat menurunkan jarak pandang penerbang di bawah batas minimal dan menggenangi landas pacu dengan ketinggian genangan air di atas batas maksimal 3 mm (Kabalitbanghub, 2018).

Wind shear merupakan perubahan arah dan kecepatan angin dalam waktu yang sangat singkat serta terjadi secara tiba-tiba. Adanya perubahan arah dan kecepatan angin ini mengakibatkan pesawat kehilangan gaya angkatnya. Hal ini terjadi karena angin mendorong pesawat dengan kecepatan dan kekuatan yang lebih besar dari kemampuan pesawat sehingga pesawat sulit dikendalikan. Selain itu, ada microbust yang terjadi jika terdapat awan Cb (Cumulonimbus) di sekitar bandara yang menyebabkan terjadinya downdraft (gaya ke bawah) dan dapat mempengaruhi kondisi cuaca termasuk angin.

Ketinggian wind shear yang sangat berpengaruh terhadap keselamatan penerbangan ialah yang terjadi pada ketinggian 500 meter dari permukaan landasan pacu. Pada ketinggian tersebut pesawat akan mengalami gangguan bila ada wind shear, terutama bila akan melakukan take – off dan landing (Yuwana dkk, 2019).

Salah satu contoh kasus kecelakaan pesawat yang terjadi akibat gangguan dari wind shear dan microbust adalah pesawat Lockheed TriStar milik maskapai Delta Air Lines nomor penerbangan 191 tanggal 2 Agustus 1985 di Amerika Serikat, kecelakaan pesawat Boeing MD-82 milik Lion Air di Bandara Adi Soemarmo tanggal 30 November 2004 di Solo, dan kecelakaan pesawat Boeing 737-700 milik maskapai Aerovias de Integracion Regional SA (AIRES) di Pulau San Andres tanggal 16 Agustus 2010.

Untuk meminimalisir terjadinya kecelakaan pesawat akibat wind shear maka dikembangkan sebuah sistem teknologi bernama Purwarupa Wind Shear Detection System. Sistem ini menerapkan pengukuran kecepatan angin pada area landas pacu dengan menggunakan 6 sensor yaitu sensor wind sonic, sensor anemometer Cup, Sensor wind direction, sensor tekanan udara, sensor kelembaban udara dan sensor suhu udara. Sistem kerja dari system ini yaitu ketika mikrokontroller memberikan high signal pada frekuensi generator, maka frekuensi generator akan menyala dan mengirimkan signal sebesar 40 kHz berupa pizoelektrik ke transmitter. Selanjutnya transmitter akan mengirimkan suara ke udara, selanjutnya bagian receiver menerima suara tersebut. Untuk mengurangi noise low frequensi dari listrik PLN sebesar 50 Hz maka signal dari receiver akan di filter dan diproses pada mikrokontroller.

Sistem sensor-sensor terintegrasi menjadi satu bagian pengukuran wind shear. Masing-masing data input sensor akan dikelola oleh mikrokontroler dan hasil output pada setiap pengukuran akan disalurkan ke server dan ditampilkan dalam bentuk interface.

Untuk ketahanan dari sistem sensor purwarupa sendiri, diperkirakan akan bertahan pada suhu -40 derajat C sampai 80 derajat C. Nilai tersebut diambil dari rata-rata kestabilan akurasi sensor. Selain itu, system sensor akan dilindungi oleh box yang terbuat dari bahan stainless steel dan dilapisi cat agar tahan terhadap perubahan cuaca dan kondisi lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA

Choy, B. L., Lee, O. S., Shun, C. M., & Cheng, C. M. (2004, October). Prototype automatic LIDAR-based wind shear detection algorithms. In 10th Conf. on Aviation Range & Aerospace Meteorology.

Hasan, M. (2018, December 10). FGD Balitbanghub bersama ITS mengenalkan “, Prototype Wind Shear Detector dan Standing Water Detector”. Retrieved September 09, 2022, from Badan Kebijakan Transportasi Kementrian Perhubungan: https://baketrans.dephub.go.id/berita/fgd-balitbanghub-bersama-its-mengenalkan-prototype-wind-shear-detector-dan-standing-water-detector.

Pusat Penelitian dan Pengembangan Transportasi Udara Badan Penelitian dan Pengembangan Perhubungan dan BPPU Institut Teknlogi Sepuluh November Surabaya (ITS). (2019). Pengembangan Purwarupa Detektor Angin Geser Lapisan Rendah (Low Level Wind Shear Detector/LLWSD) di Bandara untuk Proses Sertifikasi.

Prasetyo, Budi. (2013, April 14). Bahaya Wind Shear dan Microburst. Diakses dari https://www.tribunnews.com/regional/2013/04/14/bahaya-wind-shear-dan-microburst.