Pada umumnya sebuah kapal yang bisa mengapung di atas air tidak menggunakan bantalan udara, berbeda dengan hovercraft. Disebut juga dengan kendaraan melayang, merupakan kendaraan yang berjalan di atas bantalan udara atau air cushion. Bantalan udara ini meniupkan udara ke ruang bawah kapal yang disebut dengan plenum chamber.
Tiupan udara ke dalam ruang bawah tanah ini melalui skirt atau sekat yang lentur, sehingga adanya tekanan udara di dalam plenum chamber lebih tinggi daripada tekanan udara luar sehingga muncul gaya angkat. Untuk menggerakan kapal bantalan udara, dipakai gaya dorong yang didapat dari baling-baling seperti gaya yang terjadi pada pesawat udara.
STEAM Project Samuel siswa Grade 3 Sampoerna Academy BSD dalam percobaan Hovercraft Project melalui kerajinan sederhana. Samuel akan membuktikan bagaimana prinsip kerja kapal bantalan udara ini bekerja. Selain itu juga membuktikan adanya tegangan permukaan berkurang karena benda tidak bersentuhan dengan tanah dan objek pun bisa berpindah dengan mudah.
Apa Itu Hovercraft?
Hovercraft adalah kendaraan amfibi yang penggunaannya didukung banyak udara dengan tekanan yang ada di dalamnya. Sering terlihat sebagai transportasi dengan model yang unik dan aneh, namun konsep yang diusung cukup sederhana. Kendaraan ini bisa berjalan di tanah, air, lumpur dan es dengan satu atau lebih blower yang menghembuskan udara ke bawah kendaraan.
Udara hasil hembusan blower berada di dalam selimut bantal atau rok, hovercraft termasuk anggota dari kendaraan berbantalan udara atau disebut dengan air cushion vehicles (ACVs) dan juga disebut dengan Ground Effect Machine. Karena tidak ada kontak langsung antara hovercraft dan permukaan daratan atau air, maka hambatan yang terjadi kecil sehingga kendaraan ini bisa melaju kencang.
Baca juga: Pengertian Hidrolik, Sistem Hidrolik, dan Untung Ruginya
Sejarah Bantalan Udara atau Hovercraft
Rancangan kendaraan hovercraft yang pertama tercatat muncul di tahun 1716 oleh Emanuel Swedenborg. Perancang, filsuf dan juga seorang teolog yang berasal dari Swedia membuat rancangan sebuah kendaraan berbantalan udara dengan tenaga manusia yang ditempatkan di kokpit bagian tengah di awal kemunculan teori gaya hovercraft.
Pada pertengahan 1980-an, Sir John Isaac Thornycroft merancang sejumlah model kendaraan menggunakan udara di sela badan dan air untuk mengurangi hambatan atau drag. Salah satu kendaraan yang dibuat dilengkapi dengan bantalan udara pada bagian bawah. Tujuannya untuk mengurangi gaya gesekan antara badan kendaraan dengan permukaan lintasan.
Isaac Thornycroft mematenkan sejumlah karya yang berhubungan dengan lambung kapal dengan bantalan udara pada 1877, meskipun tak ada satupun yang diaplikasikan. Hingga kendaraan yang ingin diwujudkannya belum bisa dicapai, sampai pada titik munculah Christopher Cockerell yang pertama kali menggunakan istilah Hovercraft.
Prinsip Bantalan Udara atau Hovercraft
Penggunaan bantalan udara diawali oleh rancangan John Thorneycroft di tahun 1879 dan mulai dikembangkan pada 1953 oleh Christopher Cockerell dari Inggris. Saat itu metode baru yang diinisiasi Cockerell mendapat respons sangat bagus karena dianggap sebagai percobaan yang menakjubkan.
Prinsip Cockerell tertuju pada perangkap udara ke dalam bantalan yang dipasang sebagai hull kapal yang tujuannya menghilangkan geseran pada hull kapal dari permukaan. Karena dapat memperlambat jalannya kapal seperti pada kapal konvensional, proses ini terjadi dengan meniupkan udara ke dalam bantalan guna pendangkalan ke atas dan ke bawah lewat tekanan dasar kapal.
Cockerell menciptakan mode free-flight memakai sistem ini dipadukan dengan konstruksi hovercraft dengan skala penuh. Di tahun 1961, muncul sistem baru yang dikenal sebagai Flexible Skirt System yakni menggunakan material karet sebagai penutup sisi bantalan di sekitar hull hingga penutup ini menyerupai rok dijadikan sebagai fungsi tabir udara dalam pengisian bantalan.
Penggunaan bantalan sebagai dasar kapal membuat resisten air menjadi lebih kecil dan dengan dorongan tenaga propeller dari cara kerja hovercraft. Kecepatan yang muncul tiga kali lebih besar ketimbang kapal biasa, selain itu bantalan udara yang terbuat dari karet juga kuat dan dapat digunakan untuk melalui berbagai medan, tak hanya di air tetapi juga di rawa-rawa.
2 Komponen Utama Hovercraft
Lambung
Merupakan badan kapal yang terbuat dari aluminium dan serat kaca dengan kualitas kedap air, adanya rongga di dalam lambung diisi dengan busa poliuretan. Sehingga membuat hovercraft tetap bisa mengapung jika terjadi kebocoran pada lambung.
Skirt
Skirt merupakan bagian hovercraft yang fungsinya mampu menahan udara di bawah hovercraft tidak mudah keluar. Bagian ini terbuat dari tekstil yang berlapis karet, tujuannya untuk menjaga agar udara tetap berada di dalam ruangan yakni bawah lambung kapal.
Jenis-jenis Hovercraft
Open Plenum
Hovercraft jenis ini memakai konstruksi ruang terbuka dengan ruang besar yang berisi udara bertekanan tinggi. Konstruksi yang dipakai memerlukan tenaga atau energi yang besar untuk menjamin adanya tekanan yang tinggi.
Peripheral Jet
Menggunakan konstruksi rancangan Sir Christopher Cockerel yakni jet annular atau cincin dengan udara yang dipompa ke sekeliling kendaraan. Hanya perlu sedikit tenaga, untuk membangkitkan alas bantalan secara terus menerus.
Flexible Skirt
Konstruksi ini memiliki selubung flexible pada jet annular dan berdampak pada penambahan ketinggian letak hovercraft hingga 10 kali lipat. Kondisi ini membuat hovercraft mampu melintasi medan darat dengan permukaan tidak rata dan pantai yang berada pada kondisi kurang baik.
Fixed Wall
Konstruksi jenis ini membuat hovercraft memiliki dinding sisi dengan sebutan CAB (Capture Air Bubble) atau juga gelembung udara yang diperangkap. Sudah dilengkapi dengan selubung yang bagian ringkas pada sisi haluan, sementara dinding sisi bisa menutup rapat bantalan udara di bawah kendaraan.
Penjelasan Si Cerdik Samuel dalam Project Pembuatan Hovercraft
Samuel dari Grade 3 Sampoerna Academy BSD mengusung project membuat hovercraft, dibuktikan lewat kerajinan melayang dan memanfaatkan konsep gaya serta tegangan. Samuel mengusung konsep kendaraan mengapung di atas permukaan dengan bantalan udara. Bergerak lambat serta memanfaatkan udara bertekanan rendah yang dipaksa turun ke permukaan.
Prinsip dasar hovercraft yang didapat dengan memindahkan objek dari tanah menggunakan udara dan membutuhkan sedikit lebih banyak gaya untuk mendapatkan objek. Hal ini karena adanya tegangan permukaan berkurang karena bersentuhan dengan tanah dan memudahkan untuk memindah objek.
Cara membuat hovercraft sederhana Samuel menggunakan beberapa bahan seperti kaset VCD bekas, beberapa balon, lem dan sebuah penutup. Balon yang dipakai nantinya akan dijadikan sebagai penopang kaset VCD bekas untuk bisa mengapung di atas air. Prinsip yang dipakai sama yakni menggunakan tekanan udara pada balon untuk menahan berat benda di atasnya.
Project hovercraft yang menurut Samuel keren ini termasuk dalam Project Based Learning (PBL) Sampoerna Academy. Sebuah pendekatan instruksional konstruktivis di mana Samuel dan semua siswa terlibat dalam penyelesaian masalah bermakna sesuai dengan minat pribadi mereka, disertai dengan kolaborasi dan pembelajaran personal.
PBL termasuk ke dalam penerapan keahlian STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts and Math) Sampoerna Academy. Keahlian yang sangat penting dalam mempersiapkan alumni terhadap karier di masa depan, tertarik bergabung Sampoerna Academy? informasi lebih lanjut bisa diakses lewat tautan yang tersedia di akhir artikel ini termasuk form pendaftaran.
Untuk informasi lebih lanjut terkait pendaftaran, kurikulum, kunjungan, dan informasi seputar Sampoerna Academy silakan mengisi data di bawah ini.
[formidable id=7]
Referensi
