Shock waves / Sonic boom / gelombang kejut

Ada berbagai fenomena aerodinamika yang cukup menarik untuk dipelajari, dan seakan-akan tidak sesuai dengan intuisi kita sehingga menjadi misteri selama bertahun-tahun. Fenomena-fenomena tersebut sangatlah penting dalam keberhasilan desain sebuah wahana seperti pesawat terbang, roket, pesawat ulang alik dan lain sebagainya. Salah satu fenomena yang cukup menarik adalah fenomena gelombang kejut, shock waves atau sonic boom.

Gelombang kejut terjadi saat objek semisal pesawat terbang bergerak melewati kecepatan suara. Suara merambat melalui udara dengan kecepatan yang sangat cepat dalam bentuk gelombang, bayangkan jika ada pesawat terbang yang bergerak pada medium perambatan gelombang suara tersebut melebihi kecepatan dari gelombang suara itu sendiri. Pasti akan terjadi “penumpukan” muka gelombang pada bagian depan arah gerak pesawat :

shock

karena suara sesungguhnya adalah gelombang tekanan udara, maka “penumpukkan” gelombang tekanan tersebut akan mengakibatkan perubahan tekanan yang sangat besar, atau dalam “bahasa” gelombang suara dapat diartikan sebagai ledakan. Karena memang akibat dari fenomena tersebut adalah suara yang sangat keras seperti ledakan.

Fenomena ini sebenarnya dapat kita amati pada kehidupan kita sehari-hari. contoh sederhana dari gelombang kejut ini adalah cambuk. ketika cambuk di kibaskan dengan kecepatan yang sangat tinggi, akan terdengar bunyi ledakan meskipun cambuk tersebut tidak mengenai objek apapun (selain udara). Yang sebenarnya terjadi adalah, ujung dari cambuk tersebut bergerak melewati kecepatan suara, sehingga terjadi gelombang kejut.

Kemudian, ledakan bom dapat menghasilkan suara yang sangat keras karena merupakan fenomena dari gelombang kejut. Reaksi peledakan bom yang terjadi sangat cepat mengakibatkan perubahan tekanan yang sangat cepat.

Berhasil dipahaminya fenomena gelombang kejut ini merupakan sejarah yang sangat penting bagi kemajuan umat manusia, utamanya dibidang penerbangan. Sebelum diketahuinya fenomena gelombang kejut ini, pesawat terbang menjadi mustahil untuk melewati kecepatan suara karena akan terjadi hal-hal yang sangat berbeda dan tentu saja sangat berbahaya bagi pilot dan pesawat ketika pesawat terbang pada masa itu mendekati kecepatan suara. Sehingga desain pesawat ssat itu dibatasi oleh kecepatan suara. Hingga pada akhirnya rekor menembus kecepatan suara pertama  kali ditembus oleh captain chuk yeager dengan pesawat bell X-1 pada tahun 1946.

bell-x1

Setelah dicapainya prestasi tersebut, hingga saat ini penerbangan melewati kecepatan suara telah menjadi hal yang sudah sangat lazim terutama pada pesawat-pesawat tempur yang biasa mencapai kecepatan hingga dua kali kecepatan suara. Bahkan pesawat penumpang komersial tidak jarang terbang dengan kecepatan melewati kecepatan suara pada kondisi tertentu. Karena memang fenomena gelombang kejut sangat mempengaruhi desain pesawat seperti bentuk sayap serta airfoinya.

sonic-boom

 

By : Caesar wiratama

Aero Engineering

CV MARKOM

Author: Caesar Wiratama

caesar@aeroengineering.co.id
0815-4806-5205

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *