Sejarah UAV (1)

Prekursor Pesawat Terbang dan Pesawat tak berawak

Di zaman modern, penerbangan berawak muncul pada akhir 1700-an dan butuh satu abad lagi untuk dapat mengangkat mesin yang lebih berat dari udara ke angkasa. Pesawat tak berawak segera muncul setelah kemunculan pesawat terbang, yaitu sekitar waktu Perang Dunia Pertama (1916). Namun, gagasan untuk ‘mesin terbang’ pertama kali ditemukan hampir 2.500 tahun yang lalu di Yunani kuno dan China.

Pythagoras, Archimedes dan yang lainnya mempelajari penggunaan mekanisme otonom untuk berbagai aplikasi. Mesin terbang otonom pertama yang diketahui telah ditemukan oleh Archytas dari kota Tarantas atau Tarentum di Italia Selatan, yang dikenal sebagai Archytas the Tarantine. Archytas telah disebut sebagai Leonardo Da Vinci dari Dunia Kuno dan juga merupakan penemu dari bilangan nomor satu dalam teori [1] dan solusi untuk menggandakan kubus. Dia juga mungkin insinyur pertama, merancang dan membangun berbagai mekanisme. Pada 425 SM. Dia membangun seekor burung mekanis, yang dia sebut “merpati”, yang ditunjukkan pada Gambar 1. Menurut Cornelius Gellius di Noctes Atticae-nya, burung itu terbuat dari kayu, mempunyai keseimbangan yang baik dan terbang menggunakan udara (kemungkinan uapnya) yang tertutup perutnya [2]. Diduga bahwa merpati Archytas terbang sekitar 200 meter sebelum jatuh ke tanah, ketika semua energi telah digunakan. Merpati tidak bisa terbang lagi, kecuali mekanisme di reset [3].

 

Gambar 1 Penggambaran tentang merpati terbang buatan yang dapat terbang setinggi 200 meter

 

Pada era yang sama di bagian lain Dunia Kuno – yaitu China – sekitar 400 SM, orang China adalah orang pertama yang mendokumentasikan gagasan pesawat terbang vertikal. Versi paling awal dari pesawat di  Cina terdiri dari bulu di ujung tongkat. Tongkat itu diputar di antara kedua tangan untuk menghasilkan gaya angkat yang cukup sebelum dilepaskan ke angkasa.

Selama bertahun-tahun, orang Tionghoa bereksperimen dengan jenis mesin terbang lainnya seperti balon udara panas, roket atau layang-layang. Perlu dicatat bahwa meskipun beberapa mesin ini digunakan untuk hiburan, namun terdapat beberapa aplikasi yang bersifat militer. Sebenarnya ada catatan sejarah seekor “elang kayu” yang digunakan untuk pengintaian pada sekitar tahun 450 SM, dan juga layang-layang berbentuk gagak, yang digunakan pada masa Dinasti Ming untuk membom posisi musuh [4].

Beberapa abad kemudian, Leonardo Da Vinci, pada tahun 1483, merancang sebuah pesawat terbang yang mampu melayang, disebut sekrup udara atau giroskop udara, yang ditunjukkan pada Gambar 2. Benda itu memiliki diameter 5 meter dan idenya adalah membuat poros berputar dan jika mempunyai cukup energi yang diterapkan, maka mesin dapat berputar dan terbang. Mesin ini dianggap oleh beberapa ahli sebagai nenek moyang helikopter saat ini [5]. Da Vinci juga merancang seekor burung mekanis pada tahun 1508 yang akan mengepakkan sayapnya dengan menggunakan mekanisme engkol ganda saat turun di sepanjang kabel.

Gambar 2 Sekrup Udara karya Leonardo da Vinci yang disebut sebagai nenek moyang Helikopter

Penerbangan berawak pertama yang dikenal luas terjadi pada tahun 1783 menggunakan balon udara panas yang dirancang oleh Montgolfier dan saudaranya, yang ditunjukkan pada gambar 3. Kemudian usaha serupa terjadi di Inggris dan selama beberapa tahun hingga akan banyak ditemukan penerbangan menggunakan awak di Inggris, sampai kemudian helikopter pertama ditemukan tahun 1860-an dan dilanjutkan dengan penemuan pesawat bersayap tetap (Fixwing).

Gambar 3 Balon udara panas yang dirancang oleh Montgolfier dan saudaranya

Banyak mesin terbang dirancang antara tahun 1860 dan 1909, yang pada awalnya berfokus pada pesawat lepas landas dan pendaratan vertikal karena keterbatasan mesin yang dapat dioperasikan dengan tenaga uap yang digunakan pada saat itu. Karena rasio kekuatan terhadap berat mesin meningkat, mesin awal ini diubah menjadi desain helikopter dan pesawat terbang yang digunakan hingga saat ini.

Dorongan utama di balik pengembangan pesawat terbang adalah supaya dapat menjadi transportasi yang dapat digunakan untuk mengangkut penumpang dan kargo dengan cepat dan aman. Meski begitu, militer segera menyadari potensi keuntungan dari pesawat tak berawak dan upaya untuk mengadaptasi mesin terbang untuk beroperasi tanpa pilot onboard dimulai. Sistem semacam itu pada awalnya adalah sistem penerbangan tak beraturan, yang sekarang akan disebut sebagai ‘rudal’ atau ‘bom pintar’. Penggunaan lain untuk sistem semacam itu adalah beroperasi sebagai ‘target drones’ yang membantu pelatihan operator senjata anti-pesawat terbang. Hari ini UAS telah didefinisikan sebagai sistem yang dirancang untuk diperbaiki setelah setiap misi selesai dan meskipun mereka dapat membawa senjata, senjata tersebut bukan dengan sendirinya merupakan komponen integral dari badan pesawat [6].

Namun, pada hari-hari awal penerbangan tak berawak, perbedaan ini tidak begitu penting karena hambatan teknologi yang ditemui pada pesawat berawak sama dan bahkan disandingkan dengan pesawat terbang berawak.

Bersambung ke bagian 2 (https://pustekhan.itb.ac.id/2017/08/10/sejarah-uav-2/)

 

 

 

 

Referensi

[1] Valavanis KP, Vachtsevanos GJ, Antsaklis PJ (2007) Technology and autonomous mechanisms in the mediterranean: From ancient greece to byzantium. In: Proc. European Control Conference (ECC2007), Kos, Greece, pp 263–270

[2] Gellius C (1927) Attic nights. Book 10, Translated by Rolfe, J. C., [online] http://www.penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Gellius/10*.html

[3] Guedj D (1998) Le Theoreme du Perroquet. Editions du Seuil

[4] Yinke D (2005) Ancient Chinese Inventions. China Intercontinental Press

[5] Hiller Aviation Museum (2004) History of helicopters. Online, [online] http://www.hiller.org/

[6] Newcome L (2004) Unmanned Aviation: A brief history of UAV’s. American Institute of Aeronautics and Astronautics