YouTuber Membangun Balon Udara Panas 27 Kaki, Berhasil Mewujudkan Penerbangan Kendali Jauh

Seorang YouTuber membangun pesawat eksperimental sepanjang 27 kaki yang menggunakan udara panas, bukan helium, untuk daya angkat, dan menambahkan motor listrik serta kemudi, mengubah perangkat mirip balon itu menjadi pesawat kendali jauh. Pesawat khusus bernama Pandora ini dibangun oleh Avery Flies setelah berbulan-bulan usaha, dan akhirnya lepas landas dengan lancar pada September 2026. Proyek ini menggabungkan prinsip dasar balon udara panas dengan bentuk dan sistem dorong balon udara (blimp), lebih tepat digambarkan sebagai balon udara panas (thermal airship).

Perangkat sepanjang 27 kaki (8,2 meter) ini lebarnya sekitar 11,5 kaki (3,5 meter), dengan kapasitas internal sekitar 2.100 kaki kubik udara. Berbeda dengan penggunaan helium, pembakar gas pesawat ini memanaskan udara di dalam selubungnya, membuat densitasnya lebih rendah dari atmosfer sekitar, sehingga menyediakan daya angkat yang dibutuhkan untuk mengangkat Pandora. Motor listrik menyediakan dorong maju, sedangkan kemudi terbuat kain memungkinkan pesawat kendali jauh ini mengubah arah.

Tantangan Proses Desain dan Pembangunan

Proses membangun balon udara raksasa terbuat kain penuh tantangan. Avery mendesain Pandora berdasarkan bentuk umum balon udara panas Geta Flug, tapi menyederhanakan desain untuk memudahkan pembuatan. Konsep asli menggunakan empat sayap, sedangkan Pandora didesain dengan tiga, disusun dengan jarak sekitar 120 derajat. Selubungnya terbuat dari sekitar 108 yard nylon berlapis silikon 1,1 ons. Avery membagi struktur menjadi 36 bagian kain terpisah, disebut gores, lalu menjahitnya bersama-sama.

Proses pembuatan sayap memakan waktu sangat lama, setiap sayap butuh sekitar 20 jam untuk dibangun, dan mengandung bulkhead internal agar kain yang mengembang tidak hanya berubah jadi bulat. Struktur internal ini membantu sayap mempertahankan bentuk yang diinginkan saat dipenuhi tekanan. Kemudi kain dipasang di sayap belakang, saluran kecil memungkinkan udara dari selubung utama masuk ke sayap agar tetap terisi. Selubung yang jadi beratnya sekitar 8 pon. Avery juga membangun sistem pengisian dan tekanan berlebih di dalam selubung. Kipas listrik awalnya dipakai untuk mengisi pesawat ini, sedangkan katup memungkinkan tekanan berlebih keluar. Selama penerbangan, kipas listrik lain yang dipasang di gondola membantu menjaga tekanan di dalam selubung, dan mencegah hidung pesawat menyipit saat maju.

Perbedaan antara daya angkat dan dorong sangat krusial untuk operasi Pandora. Pembakar memanaskan udara di dalam selubung, membuatnya lebih ringan dari udara sekitar, sehingga menyediakan gaya ke atas yang membuat perangkat ini terbang. Motor listrik tidak berkaitan dengan menjaga Pandora tetap melayang, tapi mendorong propeller 18 inci ke depan. Sistem tenaga pesawat disuplai oleh paket baterai 4 sel 8.000 mAh. Pembakar, tangki bahan bakar, motor, elektronika, dan sistem kendali semuanya dipasang di gondola aluminium ringan yang digantung di bawah selubung.

Kira-kira 40 tali dan kabel baja tahan karat menghubungkan gondola ke titik-titik verankir di dalam selubung. Tali-tali ini menyebarkan beban gondola, dan membantu mempertahankan bentuk pesawat agar kain tidak mengembang ke bawah di sekitar gondola yang digantung. Pembakar sendiri menggunakan pasokan propana dari dua tabung kecil, dan dikendalikan oleh katup utama yang dioperasikan servo. Sistem ini juga mencakup api pemandu dan kipas terpisah yang menyediakan pendingin dan udara segar mengelilingi pembakar.

Masalah dan Perbaikan Penerbangan Pertama

Penerbangan pertama mengungkapkan sebuah masalah. Sebelum mencoba pesawat berukuran penuh, Avery menguji konsep dengan model balon mini. Akhirnya, penerbangan penuh pertama dilakukan di hari yang relatif tenang di sebuah taman, dengan keluarga membantu sebagai kru tanah. Pandora berhasil lepas landas, dan menunjukkan kerja sama sistem daya angkat panas, dorong, dan tekanan. Namun, penerbangan pertama juga mengekspos masalah utama: kemampuan mengemudi pesawat tidak memadai. Kemudi kain butuh aliran udara lewat untuk menghasilkan gaya belok efektif, artinya Pandora harus mengumpulkan kecepatan maju dulu agar bisa belok efektif, yang merupakan karakteristik agak canggung bagi pesawat dengan sistem daya angkat dasar seperti balon.

Avery kemudian memperbaiki sistem kendali. Servo winch model kapal layar aslinya gagal menyediakan gerakan cukup tarik kemudi dengan penuh, jadi dia mengubah servo jadi rotasi berkelanjutan, untuk memberikan rentang gerak lebih banyak. Perubahan ini berhasil. Di penerbangan bebas tali berikutnya, Pandora merespons input kemudi, dan menyelesaikan belok terkontrol.

Avery juga bereksperimen memakai kombinasi propeller dan kemudi, menahan angin dan menjaga pesawat tetap relatif diam. Pesawat tetap merespons perubahan throttle, pemanasan, dan kendali dengan agak lambat, ada keterlambatan jelas pada pengaruh terhadap sikap dan gerakannya. Namun, uji coba menunjukkan kombinasi aneh daya angkat udara panas dan dorong listrik bisa menghasilkan pesawat yang bisa dikendalikan. Pandora tidak dimaksudkan bersaing dengan balon udara konvensional atau balon udara penumpang, tapi adalah pesawat eksperimental, kendali jauh, yang dibangun di sekitar ide yang kelihatannya sederhana: memanaskan udara di dalam selubung ringan, lalu menambah cukup dorong dan kendali agar balon yang dihasilkan bisa dikendalikan.

Proyek ini tetap butuh pecahkan berbagai masalah mulai dari pembangunan kain, manajemen tekanan internal, penggantungan, dorong, manajemen termal, hingga kontrol penerbangan. Hasil akhirnya adalah pesawat eksperimental sepanjang 27 kaki yang bisa lepas landas hanya mengandalkan udara panas dan propana, sambil mengandalkan motor listrik untuk operasi di udara. Dan mungkin yang paling penting, proyek ini menunjukkan konsep yang kelihatannya sederhana dari luar: balon kain raksasa dengan pembakar di bawahnya, tapi jadi tantangan rekayasa yang mengejutkan kompleksnya saat seseorang mencoba membuatnya terbang dengan kendali jauh.