Drone kecil dan kendaraan udara tak berawak skala kecil kini menghadapi tekanan yang makin besar karena turbulensi diperkirakan memburuk seiring perubahan iklim. Dalam konteks itu, seekor burung kecil dari Australia justru memberi petunjuk penting bagi para insinyur penerbangan.
Nankeen kestrel atau Falco cenchroides diketahui mampu tetap stabil di tengah angin keras Australia, bahkan bisa melayang dalam kondisi yang akan menyulitkan banyak rancangan pesawat kaku. Kemampuan itu membuat burung ini dipandang sebagai model alami yang berharga untuk pengembangan teknologi terbang yang lebih tangguh.
Gerakan sayap dan ekor jadi kunci
Para peneliti menilai kestrel tidak bergantung pada satu respons saat menghadapi hembusan angin. Burung ini terus menyesuaikan sayap dan ekornya secara waktu nyata agar tetap seimbang ketika aliran udara berubah cepat.
Matt Penn, insinyur RMIT dan salah satu penulis studi, menjelaskan bahwa fleksibilitas alami bulu dan sendi burung membantu menyerap perubahan aliran udara yang mendadak. Adaptasi itu menjadi alasan kestrel mampu menjaga kestabilan di kondisi cuaca yang sulit.
Robot tiruan diuji di terowongan angin
Berdasarkan pengamatan tersebut, tim riset internasional membangun robot yang meniru kestrel lalu mengujinya di terowongan angin yang kuat. Pengujian difokuskan untuk melihat pengaruh ekstensi sayap dan bukaan ekor terhadap gaya angkat serta stabilitas.
Hasilnya, kombinasi ekstensi sayap dan ekor pada model kestrel dapat meningkatkan performa angkat sekaligus mengurangi modulasinya yang tidak diinginkan. Temuan ini dinilai membuka arah baru untuk merancang sUAV yang lebih efisien, andal, dan aman.
| Aspek yang diuji | Temuan utama | Makna bagi sUAV |
|---|---|---|
| Ekstensi sayap | Mempengaruhi gaya angkat dan stabilitas | Dapat membantu pesawat kecil tetap terbang lebih stabil |
| Bukaan ekor | Berkontribusi pada pengendalian gerak terbang | Berpotensi meningkatkan kemampuan manuver |
| Kombinasi sayap dan ekor | Meningkatkan performa angkat dan menekan modulasinya | Menjadi dasar desain yang lebih aman dan efisien |
Masih ada celah pada desain drone kecil
Mario Martinez Groves-Raines, insinyur dirgantara RMIT sekaligus penulis studi, mengatakan replika robot memungkinkan tim mengukur kontribusi gerakan tertentu terhadap kestabilan terbang. Ia menambahkan bahwa banyak teknik tersebut berpotensi meningkatkan kemampuan manuver pesawat kecil yang menghadapi tantangan serupa dengan kestrel.
Saat ini, sUAV umumnya hanya memakai sedikit solusi mitigasi angin dalam desainnya. Pendekatan itu dipilih agar biaya, bobot, dan kemampuan manuver tetap seimbang, tetapi para peneliti menilai masih dibutuhkan lebih banyak cara untuk menjaga pesawat kecil tetap terbang dalam kondisi berbahaya.
Lebih dari bentuk tubuh burung
Penelitian ini juga tidak berhenti pada bentuk fisik. Tim ingin mempelajari kemampuan kestrel dalam merasakan dan menafsirkan lingkungan sekitar karena aspek itu dapat membantu teknologi navigasi onboard sUAV, selain perbaikan struktur.
Abdulghani Mohamed, insinyur RMIT dan salah satu penulis studi, mengatakan riset ini menunjukkan apa yang mungkin dicapai ketika insinyur mencari solusi dari alam. Dalam situasi cuaca yang makin tidak stabil, pendekatan biomimetik semacam ini bisa menjadi salah satu jalan untuk membuat kendaraan udara kecil lebih siap menghadapi turbulensi yang lebih buruk.
