Mungkin banyak dari kita yang sudah pernah mendengarnya, tapi tidak sedikit pula yang belum memahami secara mendalam mengenai Mach Number ini, termasuk pengaruhnya terhadap kecepatan pesawat.
Bagi yang belum tahu, Mach Number sendiri seringkali dikaitkan dengan pesawat jet tempur atau bisa juga jenis pesawat supersonik. Meskipun secara umum sebenarnya bisa juga diterapkan pada pesawat komersial biasa.
Istilah ini sebenarnya berakar pada prinsip dasar fisika, khususnya yang berkaitan dengan kecepatan suara.
Nah bagi kita yang memang penggemar dunia penerbangan atau sekadar penasaran dengan teknologi pesawat, maka tidak ada salahnya untuk sedikit mempelajari konsep ini sebagai pengetahuan.
Pengertian Mach Number
Mach Number pada dasarnya adalah angka yang menunjukkan perbandingan antara kecepatan suatu benda dengan kecepatan suara di medium tertentu.
Istilah ini diambil dari nama fisikawan Austria bernama Ernst Mach, yang mempelajari dinamika fluida dan juga kecepatan suara.
Dalam dunia penerbangan, kecepatan pesawat sering dikategorikan berdasarkan hitungan Mach Number ini.
Selain untuk mengkategorikan kecepatan pesawat, Mach Number juga selalu dijadikan sebagai acuan penting dalam mendesain body dan rangka pesawat.
Jika suatu pesawat bisa mendekati atau bahkan melebihi kecepatan suara, maka diperlukan desain khusus seperti hidung yang lebih runcing dan sayap yang lebih tipis untuk mengurangi hambatan udara (drag).
Hal ini bisa terjadi karena saat sebuah pesawat mendekati kecepatan suara, maka gelombang tekanan di sekitar pesawat akan berubah, menciptakan gelombang kejut yang sering disebut shock wave.
Sehingga desain yang tepat tentu akan mempengaruhi ketahanan pesawat itu sendiri, termasuk juga bisa berpengaruh pada performa pesawat seperti stabilitas, efisiensi bahan bakar, maupun strukturnya.
Nah untuk itulah perhitungan yang sangat presisi dalam mendesain pesawat sangat mutlak diperlukan, salah satunya dengan penggunaan mach number.
Sebab jika tidak, maka risiko kerusakan pada pesawat akan meningkat karena adanya kesalahan desain dalam membuat body pesawat. Bahkan bisa juga membuat pesawat hancur saat terbang, karena tidak kuat dalam menahan gaya hambatan di udara.
Kategori Kecepatan Berdasarkan Mach Number
Secara umum mach number sendiri dapat dibagi kedalam beberapa kategori berdasarkan kecepatan yang bisa ditempuh dari suatu pesawat.
1. Subsonik (M < 1). Pesawat dengan kecepatan dibawah kecepatan suara. Contohnya adalah pesawat komersial seperti Boeing 737 atau Airbus A320, dll.
2. Transonik (M = 1). Pesawat dengan kecepatan mendekati atau sama dengan kecepatan suara. Dalam kondisi ini, aliran udara di sekitar pesawat mulai mengalami perubahan yang cukup signifikan.
3. Supersonik (1 < M < 5). Pesawat dengan kecepatan lebih tinggi dari kecepatan suara. Contohnya adalah pesawat jet tempur seperti F-16, SU-35 dan pesawat komersial Concorde.
4. Hipersonik (M > 5). Pesawat atau benda dengan kecepatan jauh di atas kecepatan suara. Teknologi ini masih dalam tahap pengembangan, terutama untuk eksplorasi luar angkasa.
Cara Menghitung Mach Number
Nah untuk bisa menghitung Mach Number, kita memerlukan dua variabel informasi utama, yaitu kecepatan pesawat dan juga kecepatan suara di medium tertentu.
Secara matematis, Mach Number sendiri sebenarnya dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut:
M = v/aDi mana:M adalah Mach Number.v adalah kecepatan benda (misalnya pesawat).a adalah kecepatan suara di medium tertentu.
Sebagai contoh, jika sebuah pesawat terbang memiliki kecepatan sekitar 340 m/s di udara, sementara kecepatan suara di udara saat itu adalah 340 m/s, maka Mach Number pesawat tersebut adalah 1 atau transonik. Hasil dari perhitungan 340/340 = 1
Contoh lain, jika kecepatan pesawat berada di angka 680 km/jam (= 189 m/s). Sementara itu kecepatan suara disekitarnya ada di angka 300 m/s.
Maka hasil dari mach number yaitu 189/300 = 0,63. Dengan demikian, pesawat tersebut terbang pada kecepatan subsonik karena kurang dari 1 mach.
Hubungan dengan Kecepatan Suara
Kecepatan suara bukanlah angka yang tetap, melainkan bisa berbeda-beda tergantung pada medium dan suhu di sekitarnya.
Misalnya saja, udara yang ada pada suhu 15°C di permukaan laut, kecepatan suara biasanya akan berada di sekitar 343 m/s.
Namun di ketinggian yang lebih tinggi, suhu udara mungkin akan lebih rendah, sehingga kecepatan suara juga menjadi menurun.
Contoh kasus, sebuah pesawat yang terbang di ketinggian 10.000 meter, mungkin memiliki kecepatan yang sama dalam satuan m/s, tetapi Mach Number-nya bisa saja berbeda karena kecepatan suara di ketinggian tersebut umumnya akan lebih rendah.
Penutup
Mach Number pada dasarnya merupakan konsep dalam dunia penerbangan, terutama dalam memahami kecepatan pesawat dibandingkan dengan kecepatan suara.
Setiap pesawat dapat digolongkan ke dalam tingkatan mach yang berbeda, tergantung dari kecepatan yang bisa dihasilkan dari pesawat tersebut.
Semoga artikel ini memberikan pemahaman baru bagi kita semua tentang apa itu Mach Number dan bagaimana pengaruhnya dalam dunia penerbangan.
Jika ada pertanyaan atau hal lain yang ingin dibahas, maka jangan ragu untuk menanyakannya langsung di kolom komentar yang sudah disediakan dibagian bawah. Terima kasih
No comments