Dalam beberapa tahun terakhir, pesawat listrik semakin dipandang sebagai masa depan industri penerbangan. Teknologi ini dianggap lebih ramah lingkungan karena tidak menghasilkan emisi gas buang seperti pesawat berbahan bakar fosil. Selain itu, mesin listrik juga selama ini dikenal lebih halus dan lebih tenang. Namun, penelitian terbaru dari para ilmuwan di University of Bristol dan University of Salford menemukan fakta menarik: meskipun tidak selalu lebih keras, suara mesin pesawat listrik dapat terasa lebih mengganggu dibandingkan pesawat konvensional.
Penelitian tersebut menyoroti bahwa masalahnya bukan sekadar pada seberapa keras suara yang dihasilkan, tetapi juga pada kualitas suara yang diterima telinga manusia. Di sinilah bidang ilmu bernama psychoacoustics berperan. Psychoacoustics adalah cabang ilmu yang mempelajari bagaimana manusia memersepsikan suara, bukan hanya bagaimana suara tersebut diukur secara fisik. Dua suara dengan tingkat kebisingan yang sama dapat memberikan pengalaman yang berbeda di telinga manusia—yang satu terasa biasa saja, sementara yang lain terasa tidak nyaman.
Memahami Teknologi Boundary Layer Ingesting (BLI)
Salah satu fokus utama penelitian ini adalah teknologi Boundary Layer Ingesting (BLI). Untuk memahami istilah ini, kita perlu mengenal konsep boundary layer terlebih dahulu. Boundary layer adalah lapisan tipis udara yang berada sangat dekat dengan permukaan pesawat saat terbang. Udara pada lapisan ini bergerak lebih lambat karena bergesekan dengan permukaan badan pesawat.
Kata ingesting berarti “menyedot masuk”. Jadi, Boundary Layer Ingesting (BLI) adalah desain mesin yang menyedot udara dari lapisan tipis tersebut ke dalam mesin. Desain ini bertujuan meningkatkan efisiensi aerodinamis karena udara yang lebih lambat itu dimanfaatkan kembali oleh mesin, sehingga dapat mengurangi hambatan udara.
Namun, ada konsekuensi yang muncul. Udara di boundary layer bersifat turbulen, yaitu aliran udara yang tidak teratur dan penuh pusaran kecil. Ketika aliran udara yang turbulen ini masuk ke dalam mesin dan bertemu dengan komponen yang berputar cepat seperti bilah kipas, terbentuklah pola kebisingan yang berbeda dari mesin pesawat konvensional.
Apa itu Turbulensi dan Haystacking Noise?
Untuk mempermudah pemahaman, turbulensi adalah kondisi aliran udara yang tidak stabil dan bergerak secara acak. Hal ini berbeda dengan aliran udara yang halus dan teratur. Pada pesawat dengan teknologi BLI, turbulensi tersebut masuk ke dalam mesin dan berinteraksi dengan bilah kipas ataupun saluran udara.
Interaksi inilah yang menghasilkan fenomena suara yang oleh para peneliti disebut haystacking noise. Secara sederhana, haystacking noise adalah jenis kebisingan yang terbentuk dari banyak komponen frekuensi suara yang menumpuk dan menyebar, sehingga terdengar padat dan kurang nyaman di telinga. Bukan hanya keras, namun juga memiliki karakter yang sulit diabaikan.
Perbedaan Suara Pada Kondisi Operasi yang Berbeda
Penelitian ini juga menemukan bahwa karakter suara yang muncul sangat bergantung pada kondisi kerja mesin. Saat mesin bekerja pada daya rendah (low thrust), misalnya ketika pesawat sedang bergerak di darat, kebisingan lebih banyak dihasilkan oleh duct atau saluran udara mesin. Fenomena ini dikenal sebagai duct haystacking noise.
Namun, pada daya tinggi (high thrust) seperti saat lepas landas, aliran udara turbulen tertarik semakin jauh ke dalam kipas. Interaksi udara turbulen dengan bilah kipas menghasilkan fan haystacking noise, yang biasanya memiliki karakter suara yang lebih tajam dan berpotensi terasa lebih mengganggu.
Dengan kata lain, telinga manusia sebenarnya tidak hanya menerima satu jenis suara, tetapi kombinasi dari berbagai sumber kebisingan yang berubah mengikuti kondisi mesin.
Bagaimana Penelitian Ini Dilakukan?
Untuk mengungkap fenomena ini, tim peneliti menggunakan fasilitas aeroacoustic wind tunnel, yaitu terowongan angin yang dirancang khusus untuk mempelajari hubungan antara aliran udara dan suara. Di dalam terowongan ini, aliran udara dapat dikendalikan, sementara suara yang dihasilkan direkam dan dianalisis.
Tim juga menggunakan alat seperti hot-wire anemometry, yaitu alat pengukur kecepatan aliran udara berbasis kawat tipis yang sangat sensitif. Selain itu, digunakan pula sensor tekanan dan mikrofon berpresisi tinggi. Seluruh instrumen ini membantu tim memahami bagaimana pola aliran udara yang kompleks menghasilkan karakter suara tertentu.
Dampak Penelitian terhadap Masa Depan Penerbangan
Hasil penelitian ini sangat relevan bagi pengembangan pesawat masa depan, termasuk urban air mobility seperti air taxi dan eVTOL (electric Vertical Take-Off and Landing). eVTOL adalah jenis pesawat listrik yang mampu lepas landas dan mendarat secara vertikal seperti helikopter, dan digadang-gadang akan menjadi bagian dari sistem transportasi kota di masa mendatang.
Jika pesawat jenis ini akan beroperasi dekat dengan pemukiman, kenyamanan akustik akan menjadi faktor penting. Walaupun tingkat kebisingannya mungkin tidak tinggi, namun jika karakter suaranya terasa tidak nyaman, hal ini tetap dapat menimbulkan penolakan dari masyarakat.
Karena itu, penelitian ini tidak hanya berfokus pada seberapa keras kebisingan yang muncul, namun juga bagaimana kebisingan tersebut dipersepsikan oleh manusia.
Menuju Desain Mesin yang Lebih Ramah Telinga
Kabar baiknya, pemahaman baru ini memungkinkan para insinyur untuk merancang solusi. Dengan mengetahui sumber kebisingan dan mekanisme pembentukannya, mereka dapat:
- mengoptimalkan bentuk saluran udara,
- menyesuaikan desain bilah kipas, atau
- menerapkan teknologi pengendalian kebisingan.
Tujuannya bukan hanya menurunkan volume kebisingan, tetapi menciptakan karakter suara yang lebih nyaman didengar.
Dengan demikian, masa depan pesawat listrik bukan hanya mengenai efisiensi energi atau pengurangan emisi, tetapi juga mengenai bagaimana teknologi ini dapat hidup berdampingan secara harmonis dengan lingkungan akustik manusia.
Baca juga: Manfaat Besar bagi Iklim dengan Pesawat Listrik: Mengubah Paradigma Penerbangan
Kesimpulan
Penelitian ini menunjukkan bahwa mesin pesawat listrik dengan teknologi Boundary Layer Ingesting (BLI) dapat menghasilkan karakter suara yang terasa lebih mengganggu, meskipun tidak selalu lebih keras. Hal ini disebabkan oleh aliran udara turbulen yang masuk ke dalam mesin dan menciptakan haystacking noise. Pemahaman terhadap mekanisme ini penting agar desain pesawat listrik masa depan tidak hanya efisien dan ramah lingkungan, tetapi juga memiliki karakter suara yang lebih nyaman bagi pendengar.
Referensi:
[1] https://www.bristol.ac.uk/news/2025/may/annoying-engine-noise-.html, diakses pada 28 Desember 2025.
[2] Feroz Ahmed, Carlos Ramos-Romero, Antonio J. Torija, Mahdi Azarpeyvand. Aeroacoustics and psychoacoustics characterization of a boundary layer ingesting ducted fan. npj Acoustics, 2025; 1 (1) DOI: 10.1038/s44384-025-00010-z
