Bagaimana Pesawat Bisa Terbang Melalui Kapal Induk?

Jakarta, airmagz.com –  Aircraft Catapult, atau katapel  pesawat terbang adalah alat yang digunakan untuk meluncurkan pesawat dari kapal, paling umum digunakan pada kapal induk , sebagai bentuk lepas landas yang dibantu.

Ini terdiri dari trek yang dibangun ke dalam dek penerbangan , di bawahnya adalah piston besar atau pesawat ulang-alik yang dipasang melalui jalur ke roda hidung pesawat, atau dalam beberapa kasus tali kawat , yang disebut kekang katapel , melekat pada pesawat dan antar jemput ketapel.

Foto ; youtbe.com

Berbagai cara telah digunakan untuk mendorong ketapel, seperti bobot dan derek , serbuk mesiu , roda gila , tekanan udara , hidraulik , dan tenaga uap . Angkatan Laut AS sedang mengembangkan penggunaan Sistem Peluncuran Pesawat Elektromagnetik dengan pembangunan kapal induk kelas Gerald R. Ford . Pesawat terlempar mendarat seperti pesawat konvensional, terkadang dengan bantuan alat tangkap .

Sejarah Katapel Pesawat

Pelopor penerbangan dan Sekretaris Smithsonian Samuel Langley menggunakan ketapel yang dioperasikan pegas untuk meluncurkan model terbangnya yang sukses dan aerodromenya yang gagal pada tahun 1903. Demikian pula Wright Brothers yang dimulai pada tahun 1904 menggunakan ketapel berbobot berat dan derek untuk membantu pesawat awal mereka dengan sebuah lepas landas dalam jarak terbatas.

Pada 31 Juli 1912, Theodore Gordon Ellyson menjadi orang pertama yang diluncurkan dari sistem ketapel Angkatan Laut AS. Angkatan Laut telah menyempurnakan sistem ketapel udara tekan dan memasangnya di Santee Dock di Annapolis, Maryland.

Foto : businessinsider.com

Upaya pertama hampir membunuh Letnan Ellyson ketika pesawat meninggalkan tanjakan dengan hidung mengarah ke atas dan menangkap angin, mendorong pesawat ke dalam air. Ellyson berhasil melarikan diri dari reruntuhan tanpa terluka. Pada 12 November 1912, Letnan Ellyson membuat sejarah sebagai peluncuran ketapel pertama Angkatan Laut yang sukses, dari tongkang batu bara yang diam. Pada 5 November 1915, Komandan Letnan Henry C. Mustin melakukan pelontaran katapel pertama dari sebuah kapal yang sedang berlangsung.

Fitur Rilis Uji Coba Kapal Pengguna Pertama Masuk ke layanan Catatan
Ketapel angkatan laut 1915 USS North Carolina USS Langley – udara terkompresi
USS Lexington – roda terbang
HMS Berani – hidrolik
1922
1927
1934
Lt. Cmdr. Henry Mustin membuat peluncuran sukses pertama pada 5 November 1915,
Ketapel uap 1950 HMS Perseus USS Hancock 1954 ditambahkan ke Hancock selama reparasi SCB-27 C 1953 -nya .
EMAL 2010 Lakehurst Maxfield Field USS Gerald R. Ford 2017
Lompat ski 1973 RAE Bedford HMS Invincible 1977

 

Angkatan Laut AS bereksperimen dengan sumber daya dan model lain, termasuk ketapel yang menggunakan variasi mesiu dan roda gila. Pada tanggal 14 Desember 1924, sebuah pesawat pengamatan Martin MO-1 diterbangkan oleh Letnan LC Hayden diluncurkan dari USS Langley menggunakan ketapel yang didukung oleh bubuk mesiu. Setelah peluncuran ini, metode ini digunakan di atas kapal penjelajah dan kapal perang . 

Sampai dan selama Perang Dunia II , sebagian besar ketapel pada kapal induk bersifat hidrolik. Namun, ketapel Angkatan Laut Amerika Serikat di kapal perang permukaan dioperasikan dengan muatan peledak yang serupa dengan yang digunakan untuk senjata.

Beberapa kapal induk diselesaikan sebelum dan selama Perang Dunia II dengan ketapel di geladak hanggar yang menembakkan kapal perang , tetapi mereka tidak populer karena jangka pendek, jarak bebas dari geladak hangar, ketidakmampuan untuk menambah kecepatan maju kapal ke kecepatan udara pesawat untuk lepas landas, dan izin yang lebih rendah dari air (kondisi yang membuat pilot jauh lebih sedikit margin untuk kesalahan pada saat-saat pertama penerbangan). sebagian besar digunakan untuk tujuan eksperimental, dan penggunaannya sepenuhnya dihentikan selama paruh kedua perang. 

Foto : Wikipedia

Banyak kapal angkatan laut yang terpisah dari kapal induk membawa pesawat terbang, pesawat amfibi, atau amfibi untuk pengintaian dan pengamatan. Mereka diluncurkan ketapel dan mendarat di laut bersama untuk pemulihan dengan crane.

Selain itu, konsep kapal induk kapal selam dikembangkan oleh banyak negara selama periode antar perang, dan hingga WW2 dan seterusnya, di mana kapal selam akan meluncurkan sejumlah kecil pesawat terbang untuk operasi ofensif atau bercak artileri, untuk dipulihkan oleh kapal selam begitu Pesawat telah mendarat. Peluncuran pertama dari battlecruiser Angkatan Laut Kerajaan berasal dari HMAS Australia pada 8 Maret 1918.

Selanjutnya, banyak kapal Angkatan Laut Kerajaan membawa ketapel dan dari satu ke empat pesawat; kapal perang atau battlecruiser seperti HMS Prince of Wales membawa empat pesawat dan HMS Rodney mengangkut dua, sedangkan kapal perang yang lebih kecil seperti kapal penjelajah HMNZS Leander mengangkut satu. Pesawat yang dibawa adalah Fairey Seafox atau Supermarine Walrus.

Beberapa seperti HMS Nelson tidak menggunakan ketapel, dan pesawat diturunkan ke laut untuk lepas landas. Beberapa memiliki pesawat dan ketapel mereka dihapus selama Perang Dunia II misalnya HMS Duke of York , atau sebelumnya ( HMS Ramillies ).

Selama Perang Dunia II sejumlah kapal dilengkapi dengan ketapel yang digerakkan oleh roket, pertama kapal ketapel tempur Angkatan Laut Kerajaan, kemudian pedagang bersenjata yang dikenal sebagai kapal CAM dari “pedagang ketapel bersenjata.” Ini digunakan untuk tugas pengawalan konvoi untuk mengusir pembom pengintai musuh. Kapal CAM membawa Hawker Sea Hurricane 1A , dijuluki “Hurricat” atau “Catafighter”, dan pilot menyelamatkan diri kecuali dia bisa terbang ke darat. 

Ketika dipenjara di Kastil Colditz selama perang, tawanan perang Inggris merencanakan upaya melarikan diri menggunakan bak mandi yang jatuh penuh dengan batu dan batu berat sebagai kekuatan motif untuk melontar yang akan digunakan untuk meluncurkan pesawat peluncur Colditz Cock dari atap kastil.

V-1 yang diluncurkan di tanah biasanya didorong ke atas jalur peluncuran miring oleh peralatan yang dikenal sebagai Dampferzeuger (“pembangkit uap”).

Setelah Perang Dunia II, Angkatan Laut Kerajaan sedang mengembangkan sistem ketapel baru untuk armada pengangkut mereka. Komandan Colin C. Mitchell , RNV , merekomendasikan sistem berbasis uap sebagai cara yang efektif dan efisien untuk meluncurkan generasi berikutnya dari pesawat angkatan laut.

Percobaan pada HMS Perseus , diterbangkan oleh pilot seperti Eric “Winkle” Brown , dari tahun 1950 menunjukkan efektivitasnya. Angkatan laut memperkenalkan ketapel uap, yang mampu meluncurkan jet tempur yang lebih berat, pada pertengahan 1950-an. Catapult yang digerakkan oleh bubuk juga direnungkan, dan akan cukup kuat, tetapi juga akan memberikan tekanan yang jauh lebih besar pada badan pesawat dan mungkin tidak cocok untuk penggunaan jangka panjang. 

Foto : invisiblethemepark.com

Saat peluncuran, bilah pelepas menahan pesawat di tempatnya saat tekanan uap meningkat, kemudian pecah (atau “lepas”; model lama menggunakan pin yang dicukur), membebaskan piston untuk menarik pesawat di sepanjang geladak dengan kecepatan tinggi.

Dalam waktu sekitar dua hingga empat detik, kecepatan pesawat dengan aksi ketapel ditambah kecepatan angin semu (kecepatan kapal plus atau minus angin “alami”) sudah cukup untuk memungkinkan sebuah pesawat terbang, bahkan setelah kehilangan satu mesin.

Negara-negara yang mempertahankan kapal induk besar, yaitu Angkatan Laut Amerika Serikat, Angkatan Laut Prancis , masih menggunakan konfigurasi CATOBAR (Catapult Take Off But Arrested Recovery). Pesawat taktis Angkatan Laut AS menggunakan ketapel untuk diluncurkan dengan muatan yang lebih berat dari yang seharusnya.

Pesawat yang lebih besar, seperti E-2 Hawkeye dan S-3 Viking , membutuhkan bidikan ketapel, karena rasio dorong-ke-beratnya terlalu rendah untuk linting bergulir konvensional di dek kapal induk

Jenis ketapel uap

Saat ini atau pada satu waktu dioperasikan oleh Angkatan Laut AS termasuk: 

Tipe Panjang keseluruhan Pukulan Kapasitas Operator
C-11 dan C-11-1 225 kaki (69 m) 64 meter 39.000 pound (18 t) dengan 136 knot; 70.000 pound (32 t) pada 108 knot SCB-27C Essex -kelas konversi, USS Coral Sea , instalasi busur pada USS Midway dan USS Franklin D. Roosevelt , instalasi pinggang pada USS Forrestal dan USS Saratoga
C-11-2 49 meter 150 kaki (46 m) Ketapel pinggang di USS Midway dan USS Franklin D. Roosevelt
C-7 276 kaki (84 m) 77 m (77 m) 40.000 pound (18 t) dengan 148,5 knot; 70.000 pound (32 t) dengan 116 knot USS Ranger , USS Independence , instalasi busur di USS Forrestal dan USS Saratoga
C-13 265 kaki (81 m) 250 kaki (76 m) 78.000 pound (35 ton) dengan 139 knot Kelas Kitty Hawk , USS Midway setelah modernisasi SCB-101.66, USS Enterprise
C-13-1 325 kaki (99 m) 310 kaki (94 m) 80.000 pound (36 t) pada 140 knot Satu instalasi di USS Amerika dan USS John F. Kennedy , semua di USS Nimitz , USS Dwight D. Eisenhower , USS Carl Vinson , dan USS Theodore Roosevelt
C-13-2 325 kaki (99 m) 93 m (30 m) USS Abraham Lincoln , USS George Washington , USS John C. Stennis , USS Harry S. Truman
C-13-3 80 m (80 m) 246 kaki (75 m) 60.000 pound (27 t) pada 140 knot Kapal induk Perancis Charles de Gaulle

 

Landai miring yang menonjol (Van Velm Bridle Arresters atau klakson) di ujung katapel pada beberapa kapal induk digunakan untuk menangkap kekang (konektor antara antar-jemput ketapel dan badan pesawat) untuk digunakan kembali.

Ada tali-tali kecil yang akan menempel pada kekang pesawat ulang-alik, yang terus menuruni tanduk miring untuk menarik kekang dan menjauh dari pesawat agar tidak merusak bagian bawah yang kemudian ditangkap dengan jaring di samping tanduk.

Bridles belum digunakan pada pesawat AS sejak akhir Perang Dingin , dan semua kapal induk Angkatan Laut AS yang ditugaskan sejak itu belum memiliki landai.

Pengangkut AS terakhir yang ditugaskan dengan penangkap kekang adalah USS Carl Vinson ; dimulai dengan USS Theodore Roosevelt landai dihapus.

Selama Pengisian Ulang Bahan Bakar dan Perbaikan Overhaul Kompleks pada akhir 1990-an-awal 2000-an, penangkap kekang dikeluarkan dari tiga kapal induk kelas Nimitz- kelas pertama. USS Enterprise adalah pembawa operasional Angkatan Laut AS terakhir dengan landai yang masih terpasang sebelum inaktivasinya pada 2012. 

Seperti rekan-rekan Amerika-nya saat ini, kapal induk Perancis Charles De Gaulle tidak dilengkapi dengan penangkap kekang karena pesawat modern yang dioperasikan di atas kapal menggunakan sistem peluncuran yang sama seperti di Angkatan Laut AS.  

Karena interoperabilitas timbal balik ini, pesawat Amerika juga dapat dilontarkan dari dan mendarat di Charles De Gaulle , dan sebaliknya, pesawat angkatan laut Prancis dapat menggunakan ketapel kapal induk Angkatan Laut AS. Pada saat Super Étendard dioperasikan di atas kapal Charles de Gaulle , tali kekangnya hanya digunakan sekali, karena tidak pernah ditemukan oleh penangkap kekang.

Kapal induk Clemenceau dan Foch juga dilengkapi dengan penangkap kekang, bukan untuk Super Étendards tetapi hanya untuk menangkap dan memulihkan kekang Vought F-8 Crusader .

Sistem Peluncuran Pesawat Elektromagnetik

Ukuran dan persyaratan tenaga kerja ketapel uap membatasi kemampuan mereka. Pendekatan yang lebih baru adalah Sistem Peluncuran Pesawat Elektromagnetik (EMAL). Catapult elektromagnetik mengurangi tekanan pada pesawat dan menawarkan kontrol lebih besar selama peluncuran dengan memungkinkan akselerasi bertahap dan terus-menerus. Ketapel elektromagnetik juga diharapkan membutuhkan perawatan yang jauh lebih sedikit melalui penggunaan komponen keadaan padat.

Foto : Wikipedia

Motor induksi linier telah dicoba sebelumnya, seperti sistem Electropult Westinghouse pada tahun 1945. Namun, pada awal abad ke-21, angkatan laut kembali mulai bereksperimen dengan ketapel yang ditenagai oleh motor induksi linear dan elektromagnet .

EMAL akan lebih hemat energi pada kapal induk bertenaga nuklir dan akan mengurangi beberapa bahaya yang ditimbulkan dengan menggunakan uap bertekanan. Pada kapal bertenaga turbin gas , ketapel elektromagnetik akan menghilangkan kebutuhan akan ketel uap terpisah untuk menghasilkan uap ketapel. Kapal induk Angkatan Laut AS yang akan datang Gerald R. Ford -class menyertakan ketapel elektromagnetik dalam desainnya.

Foto : GEEK.com

Dari 1929, Norddeutscher Lloyd -liners SS Bremen dan Europa dari Jerman dilengkapi dengan ketapel berbasis udara terkompresi yang dirancang oleh Heinkel Flugzeugwerke untuk meluncurkan pesawat surat. Kapal-kapal ini melayani rute antara Jerman dan Amerika Serikat.

Pesawat, membawa tas pos, akan diluncurkan sebagai tender sementara kapal masih ratusan mil dari tujuannya, sehingga mempercepat pengiriman surat sekitar satu hari. Awalnya, pesawat Heinkel He 12 digunakan sebelum digantikan oleh Junkers Ju 46 , yang kemudian digantikan oleh Vought V-85G .

Maskapai penerbangan Jerman Lufthansa kemudian menggunakan kapal ketapel khusus SS Westfalen , MS Schwabenland , Ostmark dan Friesenland untuk meluncurkan Dornier Do J Wal (paus) yang lebih besar, kapal terbang Dornier Do 18 dan Dornier Do 26 pada layanan pos udara Atlantik Selatan dari Stuttgart, Jerman ke Natal, Brazil. 

Dalam penerbangan yang membuktikan rute pada tahun 1933, dan layanan terjadwal yang dimulai pada bulan Februari 1934, Wals menerbangkan tahap trans-lautan rute, antara Bathurst , Gambia di Afrika Barat dan Fernando de Noronha , sebuah kelompok pulau di Amerika Selatan.

Pada awalnya, ada perhentian pengisian bahan bakar di tengah lautan. Kapal terbang akan mendarat di laut terbuka, diangkat ke atas kapal dengan crane, diisi bahan bakar, dan kemudian diluncurkan dengan melontarkan kembali ke udara. Namun, pendaratan di ombak besar samudera cenderung merusak lambung kapal terbang.

Dari September 1934, Lufthansa memiliki kapal pendukung di setiap ujung panggung trans-samudera, menyediakan sinyal navigasi radio dan peluncuran ketapel setelah membawa pesawat ke laut semalam. Dari April 1935, Wals diluncurkan langsung di lepas pantai, dan menerbangkan seluruh jarak melintasi lautan.

Ini dimungkinkan karena kapal-kapal terbang dapat membawa lebih banyak bahan bakar ketika mereka tidak harus lepas landas dari air di bawah kekuatan mereka sendiri, dan memotong waktu yang dibutuhkan untuk pengiriman surat dari Jerman ke Brasil dari empat hari menjadi tiga.

Dari tahun 1936 hingga 1938, tes termasuk kapal terbang Blohm & Voss Ha 139 dilakukan di rute Atlantik Utara ke New York. Schwabenland juga digunakan dalam ekspedisi Antartika pada tahun 1938/39 dengan tujuan utama menemukan area untuk stasiun perburuan paus Jerman, di mana Wals yang diluncurkan katapel mensurvei wilayah yang kemudian diklaim oleh Jerman sebagai Swabia Baru . S

Semua kapal ketapel Lufthansa diambil alih oleh Luftwaffe pada tahun 1939 dan digunakan sebagai tender pesawat amfibi dalam Perang Dunia II bersama dengan tiga kapal ketapel yang dibangun untuk militer.

Setelah Perang Dunia II, pesawat amfibi Supermarine Walrus juga sempat dioperasikan oleh perusahaan perburuan paus Inggris, United Whaler. Beroperasi di Antartika, mereka diluncurkan dari kapal pabrik FF Balaena , yang telah dilengkapi dengan ketapel pesawat bekas angkatan laut. (IMN)/Wikipedia)

Share :