Hasil penelitian menunjukkan bahwa beban listrik pesawat berubah secara signifikan pada setiap fase penerbangan, mulai dari taxi, take-off, climb, cruise, descent, hingga landing. Namun di tengah perubahan beban tersebut, sistem generator Boeing 737-500 tetap mempertahankan frekuensi dan distribusi daya secara seimbang.
Sistem kelistrikan merupakan salah satu komponen paling krusial dalam pesawat modern. Navigasi, komunikasi, lampu, pendingin kabin, anti-ice, hingga avionik bergantung pada suplai listrik yang stabil. Pada Boeing 737-500, tenaga listrik utama berasal dari dua engine-driven generator yang terhubung langsung dengan mesin melalui Constant Speed Drive atau CSD.
Selama ini, sebagian besar penelitian mengenai sistem kelistrikan pesawat lebih banyak menggunakan simulasi atau model konseptual. Tim peneliti dari Universitas Pertahanan RI menilai masih terdapat kekosongan data empiris yang berasal dari penerbangan nyata, terutama pada pesawat generasi lama yang masih banyak dioperasikan secara komersial.
Untuk menutup kesenjangan tersebut, tim menggunakan data flight test Boeing 737-500 yang dilakukan setelah kegiatan perawatan pesawat. Data dikumpulkan dari seluruh tahapan penerbangan dan mencatat berbagai parameter penting, termasuk kecepatan kompresor mesin atau N2, temperatur gas buang, konsumsi bahan bakar, tekanan oli, temperatur oli, serta tingkat getaran mesin.
Metode penelitian dibuat sederhana namun sistematis. Profil penerbangan dibagi menjadi tujuh fase utama, yakni taxi, take-off, climb menuju FL350, cruise pada FL350, descent, approach dan landing, serta taxi-in. Setiap fase dianalisis untuk melihat hubungan antara performa mesin dan beban listrik yang harus ditanggung generator.
Hasilnya memperlihatkan pola yang sangat jelas.
Fase taxi menjadi kondisi dengan beban listrik terendah karena sebagian besar kebutuhan daya masih ditopang oleh Auxiliary Power Unit atau APU. Pada tahap ini, sistem navigasi, lampu, dan pemeriksaan awal anti-ice masih menjadi kebutuhan utama.
Situasi berubah drastis ketika pesawat memasuki fase take-off.
Pada fase ini, beban listrik mencapai titik tertinggi. Mesin bekerja pada daya maksimum dengan kecepatan N2 sekitar 94,9 persen dan 94,8 persen pada masing-masing mesin. Bersamaan dengan itu, berbagai sistem aktif secara simultan, termasuk autothrottle, bleed air, anti-ice, dan seluruh avionik pesawat.
Temperatur gas buang mesin meningkat hingga 799 derajat Celsius dan 818 derajat Celsius, sementara konsumsi bahan bakar melonjak menjadi 6.600 dan 6.500 pound per jam. Meski tekanan mekanis dan termal meningkat, generator tetap menunjukkan performa stabil.
Fase climb menuju FL350 juga mempertahankan beban tinggi. Sistem pressurization dan anti-icing terus bekerja sehingga generator harus memasok daya dalam jumlah besar secara berkelanjutan.
Namun kondisi paling stabil justru ditemukan pada fase cruise di FL350.
Pada ketinggian jelajah tersebut, kedua mesin menunjukkan distribusi daya yang hampir identik dengan N2 sebesar 96,2 persen dan 97,3 persen. Konsumsi bahan bakar lebih rendah dibanding fase take-off, sementara fluktuasi beban listrik menjadi minimal.
Menurut tim peneliti, kondisi cruise ini merupakan baseline ideal untuk memonitor kesehatan sistem kelistrikan pesawat.
“Fase cruise memberikan kondisi operasi generator yang paling stabil dan seimbang sehingga dapat menjadi acuan utama dalam pemantauan anomali,” demikian para peneliti dari Universitas Pertahanan RI menjelaskan dalam artikel ilmiahnya.
Penelitian juga menemukan bahwa selama fase descent dan landing, terjadi perubahan konfigurasi sistem yang memicu variasi beban listrik moderat. Aktivasi APU saat descent serta penggunaan landing gear, flap, auto-brake, dan instrumen pendaratan selama approach menciptakan lonjakan kebutuhan daya kedua setelah take-off.
Meski demikian, tidak ditemukan penyimpangan.
Generator utama tetap mempertahankan frekuensi sekitar 400 Hz tanpa deviasi, tidak terjadi ketidakseimbangan pembagian beban, dan tidak ada indikasi kegagalan sistem.
Performa APU juga mendapat perhatian khusus dalam studi ini. Generator cadangan tersebut mampu mempertahankan frekuensi 390–420 Hz dengan tegangan normal sekitar 415 volt. Perpindahan sumber listrik antara generator mesin dan APU berlangsung mulus tanpa gangguan suplai daya.
Bagi industri penerbangan, temuan ini memiliki dampak praktis yang besar.
Data fase penerbangan yang rinci dapat digunakan untuk mengembangkan condition-based maintenance atau pemeliharaan berbasis kondisi. Artinya, teknisi tidak hanya mengandalkan jadwal inspeksi berkala, tetapi juga dapat memonitor indikator performa nyata seperti simetri N2, temperatur mesin, dan getaran untuk mendeteksi kerusakan lebih dini.
Pendekatan ini berpotensi meningkatkan keselamatan penerbangan sekaligus menekan biaya pemeliharaan.
Andy Marjono Putranto dan tim menegaskan bahwa kekuatan utama penelitian mereka terletak pada penggunaan data uji terbang aktual. Dengan demikian, hasil penelitian memiliki relevansi lebih tinggi dibanding model simulasi semata.
Meski begitu, para penulis juga mengakui adanya keterbatasan. Dataset berasal dari satu pesawat dan satu flight test, sehingga penelitian lanjutan dengan data digital flight recorder dari banyak pesawat masih diperlukan untuk memperoleh gambaran yang lebih luas.
Profil Penulis
Andy Marjono Putranto merupakan akademisi dan peneliti di Faculty of Engineering and Technology, Defense University of the Republic of Indonesia dengan fokus keahlian pada sistem teknik penerbangan dan kelaikudaraan pesawat. Penelitian ini disusun bersama Sovian Aritonang, Erzi Agson Gani, Lalu Aan Sasaka Akbar, dan Ani Widuri yang juga aktif dalam bidang teknologi pertahanan dan rekayasa penerbangan.
Sumber Penelitian
Putranto, A.M., Aritonang, S., Gani, E.A., Akbar, L.A.S., & Widuri, A. (2026). “Flight Phase-Based Analysis of Electrical Load and Generator Performance in Boeing 737-500 Using Flight Test Data.” Indonesian Journal of Advanced Research (IJAR), Vol. 5 No. 5, 599–616. DOI: 10.55927/ijar.v5i5.16528.
0 Komentar