Balon Udara dalam Aeronautika: Pengertian, Prinsip, dan Rekor

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

04 April 2024, 10.05

Sumber: en.wikipedia.org

 

Balon (aeronautika)

Dalam bidang aeronautika, balon adalah jenis aerostat yang tidak bertenaga, tetapi tetap berada di atas atau mengapung di udara karena daya apungnya. Balon dapat berada dalam dua kondisi: bebas, yang berarti bergerak mengikuti arah angin, atau tertambat pada suatu titik tertentu. Berbeda dengan pesawat, yang merupakan aerostat bertenaga yang dapat mendorong dirinya sendiri di udara dengan cara yang terkendali.

Banyak balon dilengkapi dengan keranjang, gondola, atau kapsul yang digantung di bawah wadah utama untuk membawa orang atau peralatan, seperti kamera dan teleskop, serta mekanisme kontrol penerbangan. Keranjang tersebut biasanya digunakan untuk membawa penumpang atau muatan lainnya, sementara balon sendiri menyediakan daya apung untuk menjaga mereka di udara.

 

Prinsip

Balon secara konseptual adalah mesin terbang yang paling sederhana. Balon terdiri dari selubung kain yang berisi gas yang lebih ringan dari udara sekitarnya. Karena massa jenis keseluruhan balon kurang dari lingkungan sekitarnya, balon akan naik dengan membawa sebuah keranjang di bawahnya yang membawa penumpang atau muatan. Meskipun balon tidak memiliki sistem penggerak, pengendalian arah dapat dilakukan dengan mengatur ketinggian balon untuk menemukan arah angin yang diinginkan.

Terdapat tiga jenis utama balon:

  1. Balon udara panas atau Montgolfière: Balon ini memperoleh daya apungnya dengan memanaskan udara di dalamnya. Ini adalah jenis balon yang paling umum.

  2. Balon gas atau Charlière: Balon ini diisi dengan gas yang memiliki berat molekul lebih rendah dari udara sekitarnya. Sebagian besar balon gas beroperasi dengan tekanan internal gas yang sama dengan tekanan atmosfer sekitarnya. Gas-gas yang digunakan termasuk helium, gas batu bara (karbon dioksida), dan sebelumnya hidrogen, meskipun sekarang penggunaan hidrogen jarang karena risiko kebakaran yang tinggi.

  3. Tipe Rozière: Jenis balon ini memiliki kombinasi gas pengangkat yang dipanaskan dan tidak dipanaskan dalam kantong gas terpisah. Balon jenis ini terkadang digunakan untuk rekor penerbangan jarak jauh.

Baik balon udara panas maupun balon gas masih umum digunakan. Balon udara panas relatif murah dan populer untuk aktivitas olahraga penerbang balon karena tidak memerlukan bahan bermutu tinggi untuk selubungnya.

 

Sejarah

 

Anteseden

Lentera Kongming modern

Balon udara tak berawak telah disebutkan dalam sejarah Tiongkok. Pada era Tiga Kerajaan (220–280 M), Zhuge Liang dari kerajaan Shu Han menggunakan lentera udara untuk sinyal militer. Lentera ini dikenal dengan nama Lentera Kongming (孔明灯). Tentara Mongolia mempelajari lentera Kongming dari Tiongkok dan menggunakannya dalam Pertempuran Legnica selama invasi Mongol ke Polandia.

Pada tahun 1709, ulama Brasil-Portugis Bartolomeu de Gusmão membuat balon berisi udara panas naik ke dalam sebuah ruangan di Lisbon. Pada tanggal 8 Agustus 1709, di Lisbon, Gusmão berhasil mengangkat balon kecil yang terbuat dari kertas dengan udara panas sekitar empat meter di depan raja John V dan istana Portugis. Dia juga mengklaim telah membuat balon bernama Passarola (Burung Besar) dan berusaha mengangkat dirinya dari Kastil Saint George di Lisbon, mendarat sekitar satu kilometer jauhnya. Meskipun klaim atas prestasi ini masih belum pasti, catatan penerbangan ini terdapat dalam sumber yang digunakan oleh FAI (Fédération Aéronautique Internationale), meskipun jarak pasti dan kondisi penerbangan tersebut belum dikonfirmasi.

 

 

Balon modern pertama

Model balon Montgolfier bersaudara di Museum Sains London

Karya Henry Cavendish pada tahun 1766 tentang hidrogen menginspirasi Joseph Black untuk mengusulkan bahwa balon berisi hidrogen dapat terbang di udara.Penerbangan berawak pertama yang tercatat dilakukan dengan balon udara dibuat oleh Montgolfier bersaudara pada tanggal 21 November 1783. Penerbangan dimulai di Paris dan mencapai ketinggian sekitar 500 kaki. Pilotnya, Jean-François Pilâtre de Rozier dan François Laurent d'Arlandes, menempuh jarak sekitar 5,5 mil (8,9 km) dalam 25 menit.

Pada tanggal 1 Desember 1783, Profesor Jacques Charles dan Robert bersaudara melakukan penerbangan balon gas pertama, juga dari Paris. Balon berisi hidrogen mereka terbang hingga ketinggian hampir 2.000 kaki (600 m), tetap tinggi selama lebih dari 2 jam dan menempuh jarak 27 mil (43 km), mendarat di kota kecil Nesles-la-Vallée.

Pendakian balon Italia pertama dilakukan oleh Count Paolo Andreani dan dua penumpang lainnya pada tanggal 25 Februari 1784. Demonstrasi publik terjadi di Brugherio beberapa hari kemudian, pada tanggal 13 Maret 1784, ketika kendaraan terbang ke ketinggian 1.537 meter (5.043 kaki) dan menempuh jarak 8 kilometer (5.0 mil). Pada tanggal 28 Maret, Andreani menerima tepuk tangan meriah di La Scala, dan kemudian mendapat medali dari Joseph II, Kaisar Romawi Suci.

De Rozier, bersama dengan Joseph Proust, mengambil bagian dalam penerbangan selanjutnya pada tanggal 23 Juni 1784, dalam versi modifikasi dari balon pertama Montgolfiers yang diberi nama La Marie-Antoinette setelah Ratu. Mereka lepas landas di hadapan Raja Perancis dan Raja Gustav III dari Swedia. Balon tersebut terbang ke utara pada ketinggian sekitar 3.000 meter, di atas awan, menempuh jarak 52 km dalam 45 menit sebelum suhu dingin dan turbulensi memaksa mereka turun melewati Luzarches, antara Coye et Orry-la-Ville, dekat hutan Chantilly.

Pendakian balon pertama di Inggris dilakukan oleh James Tytler pada tanggal 25 Agustus 1784 di Edinburgh, Skotlandia, dengan balon udara. Bencana pesawat pertama terjadi pada bulan Mei 1785 ketika kota Tullamore, County Offaly, Irlandia mengalami kerusakan parah ketika jatuhnya balon yang mengakibatkan kebakaran yang menghanguskan sekitar 100 rumah, menjadikan kota tersebut sebagai rumah bagi bencana penerbangan pertama di dunia. Sampai hari ini, perisai kota menggambarkan seekor burung phoenix yang bangkit dari abu.

Jean-Pierre Blanchard melanjutkan penerbangan balon berawak pertama di Amerika pada tanggal 9 Januari 1793, setelah berkeliling Eropa untuk memecahkan rekor penerbangan balon pertama di negara-negara termasuk Austria, Belanda, Jerman, dan Polandia. Balon berisi hidrogen miliknya lepas landas dari halaman penjara di Philadelphia, Pennsylvania. Penerbangan mencapai ketinggian 5.800 kaki (1.770 m) dan mendarat di Gloucester County, New Jersey. Presiden George Washington termasuk di antara para tamu yang menyaksikan lepas landas. Sophie Blanchard, yang menikah dengan Jean-Pierre, adalah wanita pertama yang mengemudikan balonnya sendiri dan wanita pertama yang menjadikan balon sebagai karier.

Pada tanggal 29 September 1804, Abraham Hopman menjadi orang Belanda pertama yang berhasil melakukan penerbangan balon di Belanda.Balon gas menjadi jenis yang paling umum dari tahun 1790an hingga tahun 1960an. Balon observasi militer Prancis L'Intrépide tahun 1795 adalah pesawat tertua yang diawetkan di Eropa; itu dipajang di Museum Heeresgeschichtliches di Wina. Jules Verne menulis cerita pendek non-fiksi, yang diterbitkan pada tahun 1852, tentang terdampar di balon hidrogen.

 

 

Penggunaan militer

Penggunaan balon untuk keperluan militer pertama kali terjadi pada Pertempuran Fleurus pada tahun 1794, ketika L'Entreprenant digunakan oleh Korps Aerostatik Prancis untuk mengawasi pergerakan musuh. Pada tanggal 2 April 1794, korps aeronaut dibentuk di tentara Prancis; namun, masalah logistik terkait dengan produksi hidrogen di medan perang menyebabkan korps tersebut dibubarkan pada tahun 1799.Penggunaan balon dalam skala besar di bidang militer pertama kali terjadi selama Perang Saudara Amerika dengan pembentukan Union Army Balloon Corps pada tahun 1861. Selama Perang Paraguay (1864–1870), balon observasi digunakan oleh Angkatan Darat Brasil.

Inggris menggunakan balon untuk pengintaian dan observasi selama Ekspedisi Bechuanaland dan Ekspedisi Sudan pada tahun 1885. Meskipun eksperimen di Inggris telah dilakukan sejak tahun 1863, Sekolah Balon tidak didirikan di Chatham, Medway, Kent hingga tahun 1888. Balon observasi juga digunakan selama Perang Anglo-Boer (1899–1902).

Selama Perang Dunia I (1914–1918), balon banyak digunakan untuk mendeteksi pergerakan pasukan musuh dan mengarahkan tembakan artileri. Balon sering menjadi sasaran pesawat lawan dan biasanya dilengkapi dengan peluru pembakar untuk menyalakan hidrogen. Angkatan Darat Amerika Serikat memberikan Lencana Aeronaut kepada anggotanya yang merupakan pilot balon yang berkualifikasi.

Selama Perang Dunia II, Jepang meluncurkan ribuan "balon api" hidrogen ke arah Amerika Serikat dan Kanada. Inggris menggunakan balon untuk membawa pembakar ke Jerman Nazi dalam Operasi Keluar. Pada tahun 2018, balon dan layang-layang pembakar diluncurkan dari Gaza ke Israel, membakar sekitar 12.000 dunam (3.000 hektar) di Israel.Balon helium berukuran besar juga digunakan oleh pemerintah Korea Selatan dan aktivis swasta untuk membawa berita, radio ilegal, mata uang asing, dan hadiah kebersihan pribadi ke Korea Utara. Ini dianggap sebagai "perang psikologis" oleh pihak Korea Utara, yang mengancam akan menyerang Korea Selatan jika kegiatan semacam itu terus berlanjut.

 

Rekor balon

Sejak awal abad ke-20, pencapaian dalam penerbangan balon telah menunjukkan kemajuan yang luar biasa. Pada tahun 1910, Alan Hawley dan Augustus Post mencetak rekor jarak dengan melakukan perjalanan hampir 1.900 kilometer dari St. Louis ke Quebec dalam waktu 48 jam. Namun, rekor ini tidak bertahan lama karena pada tahun 1913, Hugo Kaulen bertahan di udara selama 87 jam. Pada tahun 1931, Auguste Piccard dan Paul Kipfer menjadi yang pertama mencapai stratosfer dengan balon. Rekor ketinggian terus ditingkatkan, dan pada tahun 1935, balon Explorer II mencapai ketinggian 22.066 meter. Kemudian, pada tahun 1976, Ed Yost berhasil menyeberangi Samudera Atlantik solo dengan balon. Selanjutnya, pada tahun 1999, Bertrand Piccard dan Brian Jones melakukan pelayaran keliling dunia balon nonstop pertama dalam sejarah. Rekor ketinggian tak berawak dicapai oleh JAXA pada tahun 2002, mencapai 53 kilometer di mesosfer. Puncaknya adalah pada tahun 2014, ketika Alan Eustace mencapai ketinggian 41.419 meter. Tahun 2015 menyaksikan rekor baru dalam jarak dan durasi, ketika Leonid Tiukhtyaev dan Troy Bradley menempuh perjalanan lebih dari 10.000 kilometer dengan balon helium. Semua pencapaian ini menandai kemajuan signifikan dalam eksplorasi udara menggunakan balon.

Disadur dari: https://en.wikipedia.org/wiki/Balloon_(aeronautics)