Review : Hasegawa 1/72 X-29

Hasegawa 1/72 X-29

Forward Swept Wing

Pada awalnya sayap dipasang tegak lurus terhadap fuselage. Teknolgi berkembang, mesin jet ditemukan, pesawat bisa terbang mendekati kecepatan suara. Di kecepatan tinggi akan timbul shock wave di beberapa area sayap. Shock wave akan meingkatkan drag secara signifikan, sangat membatasi kecepatan pesawat dan meningkatkan konsumsi bahan bakar. Para ahli aerodinamika menemukan bahwa kemunculan shock wave bisa ditunda dengan memasang sayap dengan sudut miring dari fuselage atau swept wing.


Konfigurasi swept wing yang paling umum adalah aft swept wing atau sayap dipasang dengan sudut miring ke belakang. Aft swept wing mampu menunda shock wave, secara inheren stabil, dan tidak terlalu membebani struktur. Masalahnya swept wing menimbulkan spanwise flow atau aliran udara searah wingspan. Pada aft swept wing spanwise flow mengarah keluar, outward span wise flow, dari fuselage menuju wingtip. Hal ini memperkuat wingtip vortex, menambah drag. Selain itu pada AoA tinggi outward spanwise flow mengurangi efektifitas bidang kontrol, membatasi manuverabilitas di AoA tinggi.     

Salah satu solusi permasalahan diatas adalah dengan memasang sayap pada sudut miring kedepan atau Forward Swept Wing (FSW). FSW sama efektifnya dengan aft swept wing dalam menunda shock wave. Akan tetapi span wise flow FSW mengarah kedalam, dari wingtip ke fuselage. Hal ini mereduksi wingtip vortex, yang akan mereduksi drag. Selain itu inward span wise flow juga menjaga udara tetap sehat di sekitar bidang kontrol pada AoA tinggi. Singkatnya FSW bisa mereduksi drag saat terbang normal dan mengingkatkan manuverabilitas di AoA tinggi.  

Pertanyaannya adalah jika FSW memberikan manfaat yang sebaik itu, mengapa sampai saat ini hampir tidak ada pesawat yang mengadopsinya?

Alasan pertama adalah FSW secara inheren tidak stabil di sumbu yaw. Saat pesawat terkena gangguan sehingga sedikit berbelok ke kiri akan menyebabkan drag di sayap kiri bertambah dan sayap kanan berkurang. Hal ini akan memperbesar belokan yang terjadi, membuat pesawat menjadi terbanting ke kiri walau hanya dengan sedikit gangguan. Kondisi ini hanya bisa dicegah dengan koreksi pada saat belokan masih kecil. Koreksi harus dilakukan dengan cepat dan kontinyu selama terbang, suatu hal yang nyaris mustahil dilakukan oleh pilot.

Alasan kedua adalah aeroelasticity. Pada kecepatan tinggi lift akan meningkat. Sayap bukanlah struktur yang benar benar rigid, peningkatan lift akan membengkokkan sayap keatas. Masalahnya pada FSW bengkokan sayap akan memperbesar AoA. AoA meningkat, lift meningkat, sayap lebih bengkok lagi, AoA lebih besar lagi, lift meningkat lagi, dst. Proses ini bisa sangat dramatis, membengkokkan sayap diluar batas fleksibilitasnya, sayap bisa patah di udara dengan seketika pada kecepatan tinggi. Solusi klasik masalah ini adalah dengan membuat sayap yang lebih kaku. Sayangnya sayap yang cukup kaku untuk melawan tekanan angin pada konfigurasi FSW akan terlalu berat atau harus menggunakan material eksotik yang terlalu mahal.

X-29

Pada tahun 70-an ada revolusi baru di dunia penerbangan, yaitu fly-by-wire. Dalam sistem ini tidak ada koneksi langsung antara input pilot dengan pergerakan bidang kontrol. Input pilot via stick dan pedal akan dibaca oleh komputer, lalu komputer akan memerintahkan pergerakan bidang kontrol agar pesawat melakukan maneuver yang diperintahkan pilot. Jika stick dan pedal berada dalam posisi netral bukan berarti bidang kontrol diam di posisi netral. Komputer memerintahkan bidang kontrol untuk bergerak, bisa sampai beberapa puluh kali per detik, agar pesawat bisa terbang lurus dan datar. Begitu juga saat pilot menarik stick ke belakang untuk pitch up, bukan berarti elevator di defleksikan ke bawah, tapi komputer akan memerintahkan berbagai bidang kontrol secara cepat, presisi, dan selalu di koreksi agar pesawat bisa menaikkan hidung keatas sesuai perintah pilot. Sistem fly-by-wire membuka peluang untuk menjinakkan ketidakstabilan FSW.

Pada dekade ini juga muncul ide baru untuk menjinakkan aeroelastisitas. Caranya bukan dengan membuat sayap ultra kaku, tapi dengan composite tailoring. Sayap dibuat dengan konfigurasi komposit tertentu sehingga saat wingtip tertekuk keatas akibat tekanan angin, leading edge akan melengkung kebawah. Lengkungan kebawah leading edge akan menghasilkan lift negative. Dengan tailoring yang tepat, lift negative akan mengimbangi dorongan angin yang ingin menekuk wingtip keatas. Dengan metode ini FSW bisa dibuat dengan ringan tanpa perlu material eksotik super mahal.   

Menyadari perkembangan teknologi ini, DARPRA mengeluarkan inisiatif membuat pesawat experimental untuk mengeksplorasi Forward Swept Wing. Beberapa pabrikan mengirim proposal, tapi akhirnya Grumman terpilih dengan X-29. Keputusan ini diambil karena X-29 menggabungkan sistem advanced seperti composite supercritical airfoil FSW dengan berbagai sistem dari pesawat lain yang sudah terbukti. X-29 menggunakan forward fuselage F-5, main landing gear F-16, flight control computer SR-71, dan mesin F-404 milik F-18 Hornet. Diharapkan eksplorasi karakter FSW bisa dilakukan dengan resiko dan biaya terkontrol.

X-29 memiliki 3 bidang kontrol di sumbu pitch, yaitu close coupled canard, trailing edge elevons, dan strake flaps. Ketiga bidang kontrol ini bersinergi dengan efektif. Aliran udara dari canard akan berinteraksi erat dengan sayap. Inward span wise flow khas FSW akan memberikan aliran udara yang sehat bagi trailing edge elevons. Inward span wise flow juga berakhir di belakang pangkal sayap, tepat di strake flaps, memberikan aliran udara yang sehat. Selain itu X-29 dilengkapi dengan single vertical tail fin untuk mengontrol sumbu yaw. Semua bidang kontrol dikendalikan oleh komputer, menghasilkan kestabilan dan manuverabilitas sekaligus.

Hasil uji terbang membuktikan performa X-29 sesuai dengan perhitungan awal. Fly-by-wire mampu menjinakkan instabilitas FSW dan composite wing mampu bertahan di kecepatan tinggi. Konfigurasi FSW mampu mereduksi wingtip vortex dan memungkinkan pemakaian sayap dengan aspect ratio lebih tinggi. Kedua hal ini ditambah dengan supercritical airfoil mampu mereduksi drag X-29 saat terbang lurus.

Saat diajak maneuver X-29 masih bisa dikontrol pada AoA 67 derajat. Untuk menguji kesaktiannya, X-29 diadu dengan spesialis dogfight jarak dekat, yaitu F-18 Hornet. Di jarak medium, F-18 masih bisa unggul berkat energi yang lebih tinggi. Tapi di jarak dekat, medan pertempuran dimana biasanya F-18 unggul, X-29 menang telak.  

X-29 mampu memenuhi jadwal uji terbang yang ketat, availability pesawat ini sangat memuaskan. Hal ini bisa tercapai berkat keputusan Grumman untuk menggunakan sub-system yang sudah proven.

Apakah program X-29 Gagal? Mengapa walaupun performa X-29 sesuai prediksi tapi sampai saat ini juga belum ada pesawat yang mengadopsi FSW? Salah satu jawabannya adalah ditemukannya teknologi lain yang lebih konvensional dan mampu menyamai keunggulan FSW. Disain wingtip berkembang pesat, sehingga mampu memanage wingtip vortex yang dihasilkan oleh outward spanwise flow dari aft swept wing. Thrust vector control dan pemahaman aliran udara di AoA tinggi juga berkembang pesat, memungkinkan disain pesawat yang bisa tetap dikontrol di AoA tinggi walau menggunakan aft swept wing. Selain itu taktik pertempuran udara juga bergeser, kelincahan ekstrim di jarak dekat bisa diimbangi dengan energy maneuvering jarak medium dan bahkan peperangan BVR jarak jauh.

Program X-29 menyediakan engineering knowledgebase tentang karakteristik dan cara pembuatan FSW. Selain itu program ini juga mematangkan metodologi pengujian teknologi baru. Bagaimana cara mengeksplorasi keunggulan teknologi baru secara maksimum dengan biaya dan resiko terkontrol. Selain itu setiap temuan di proyek ini tidak untuk Grumman sendiri, tapi di share ke pabrikan lain, meningkatkan competitive advantage industri penerbangan Amerika secara keseluruhan.

Hasegawa 1/72 X-29

Mokit X-29 termasuk susah didapat di pasaran. Sepengetahuan kami mokit X-29 hanya tersedia di skala 1/72 keluaran Hasegawa dan 1/144 keluaran Dragon. Kit ini termasuk tipikal 1/72 kotak kecil Hasegawa, terlihat sederhana, tapi menyembunyikan detil permukaan yang tajam dan konsisten. Recessed panel like dicetak tipis dan konsisten, ntaris tidak terlihat di styrene putih tapi akan terlihat bagus di hasil akhir nanti.
Hasegawa 1/72 X-29 parts

Hasegawa menggunakan decal untuk instrument panel dan side console. Hasilnya memang tidak sebagus raised relief, tapi mudah dan cepat dipasang. Hasilnya juga lumayan mengingat ukuran kokpit 1/72 yang relatif kecil. Forward fuselage X-29 mengadopsi milik F-5, begitu juga dengan ejection seat dan canopy actuating mechanism nya. Canopy actuating mechanism direpresentasikan dengan cukup baik oleh Hasegawa, membuat kit ini layak dibuat dengan canopy tertutup atau terbuka.  Jika Anda memilih pose canopy terbuka, Hasegawa menyediakan boarding ladder dan standing pilot figure untuk membuat diorama yang cukup bagus.
Satu hal yang agak disayangkan adalah tidak adanya detil engine compressor face. Untungnya Hasegawa menyediakan intake trunk yang cukup dalam dan ditutup dengan blanking plate. Dengan trik pengecatan yang tepat intake akan terlihat realistis.
Hasegawa 1/72 X-29 canopy

Exhaust nozzle kit ini memang bukan yang terbaik. Tapi bentuk luar dan detil exhaust petal sudah cukup oke. Hasegawa menyediakan turbine face yang sederhana tapi cukup bagus. Kabar baiknya adalah X-29 menggunakan mesin F-404 milik F-18 Hornet, jadi modeler yang menginginkan hasil lebih sempurna bisa menggunakan aftermarket nozzle milik F-18.
Hasegawa 1/72 X-29 nose landimg gear

X-19 mengadopsi main landing gear F-16. Main landing gear ini unik, kompleks, dan terlihat kokoh. Hasegawa cukup berhasil merepresentasikan landing gear X-29 di kit ini. Nose gear memang dicetak dalam satu part, tapi detailnya sudah cukup memuaskan.
Hasegawa 1/72 X-29 decal

Tantangan terbesar kit ini ada di paint scheme dan decal. X-29 adalah pesawat experimental dengan warna gloss white, warna yang cukup sulit diaplikasikan. Selain itu sepanjang fuselage dilengkapi dengan striping panjang. Striping ini disediakan lengkap oleh Hasegawa dalam bentuk decal. Panjang dan kontur permukaan yang kompleks adalah tantangan tersendiri dalam pengaplikasian decal. Beberapa decal bahkan perlu dipasang di dalam intake.

Overall Hasegawa 1/72 X-29 adalah kit yang cukup mudah dirakit, tapi akan menantang saat pemasangan decal. Dengan teknik yang tepat Anda akan memiliki replika akurat dari pesawat yang berpengaruh signifikan dalam mengembangkan metode pengujian teknologi terbaru.

Silahkan kunjungi toko kami, www.rumahmokit.com untuk memiliki kit ini dengan mudah. Terimakasih.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar