Multirotor, Fixed-Wing, dan VTOL: Apa Perbedaan Ketiganya?

Drone atau Unmanned Aerial Vehicle (UAV) kini digunakan dalam berbagai bidang, mulai dari pertanian, pemetaan wilayah, inspeksi infrastruktur, hingga pemantauan lingkungan. Namun, tidak semua drone memiliki bentuk, kemampuan, dan cara kerja yang sama.

Jika diperhatikan, ada drone yang memiliki beberapa baling-baling di setiap lengannya, ada yang menyerupai pesawat terbang, dan ada pula yang menggabungkan kedua desain tersebut. Perbedaan ini berkaitan dengan jenis platform penerbangan yang digunakan.

Tiga konfigurasi yang cukup dikenal dalam industri UAV adalah multirotor, fixed-wing, dan fixed-wing VTOL. Masing-masing memiliki karakteristik dan keunggulan tersendiri sehingga penggunaannya perlu disesuaikan dengan kebutuhan operasional.

Lalu, apa perbedaan ketiganya dan bagaimana menentukan platform yang tepat untuk suatu pekerjaan?

1. Mengenal Drone Multirotor

Drone multirotor merupakan jenis UAV yang menggunakan beberapa motor dan baling-baling untuk menghasilkan gaya angkat. Konfigurasi yang paling dikenal adalah quadcopter dengan empat rotor, tetapi terdapat pula hexacopter dengan enam rotor dan octocopter dengan delapan rotor.

Berbeda dengan pesawat yang mengandalkan sayap untuk menghasilkan gaya angkat, multirotor mempertahankan penerbangannya melalui putaran propeller. Kecepatan setiap motor diatur untuk mengendalikan arah, ketinggian, dan posisi drone.

Salah satu karakteristik utamanya adalah kemampuan untuk melakukan hover atau mempertahankan posisi di udara. Prinsip kerja dan karakteristik sistem penerbangan multirotor juga menjadi salah satu pembahasan dalam penelitian mengenai copter drone dan sistem kendali penerbangan.

Keunggulan drone multirotor

Beberapa keunggulan multirotor antara lain:

• Mampu melakukan hover: Drone dapat diam di udara pada posisi tertentu, sehingga berguna untuk pengamatan dan inspeksi.
• Manuver lebih fleksibel: Dapat bergerak ke berbagai arah tanpa harus mempertahankan kecepatan maju seperti pesawat.
• Lepas landas dan mendarat vertikal: Tidak membutuhkan landasan pacu yang panjang.
• Cocok untuk area terbatas: Dapat digunakan pada lokasi yang memiliki ruang operasional relatif sempit, selama kondisi dan prosedur keselamatan memungkinkan.

Keterbatasan drone multirotor

Di balik fleksibilitasnya, multirotor juga memiliki keterbatasan. Energi dibutuhkan secara terus-menerus untuk mempertahankan posisi di udara. Karena itu, durasi terbang dan cakupan area dalam satu penerbangan umumnya lebih terbatas dibandingkan fixed-wing dengan kapasitas dan kondisi operasional yang sebanding.

Contoh penggunaan

Drone multirotor banyak digunakan untuk:

• Fotografi dan videografi udara.
• Inspeksi bangunan dan infrastruktur.
• Pemantauan area pertanian.
• Penyemprotan dan penyebaran material pertanian.
• Pengamatan lokasi yang membutuhkan pengambilan data dari titik tertentu.

Dalam bidang pertanian, misalnya, platform multirotor dapat dimanfaatkan untuk membawa sistem sprayer atau spreader sesuai konfigurasi dan kapasitas drone. Informasi mengenai lini drone pertanian dapat dilihat melalui website resmi Full Drone Solutions.

2. Mengenal Drone Fixed-Wing

Fixed-wing merupakan drone yang menggunakan sayap tetap untuk menghasilkan gaya angkat ketika bergerak maju. Secara prinsip, cara terbangnya menyerupai pesawat terbang konvensional.

Ketika drone bergerak maju, aliran udara melewati sayap dan menghasilkan gaya angkat yang mempertahankan penerbangan. Oleh karena itu, fixed-wing tidak dapat melakukan hover seperti multirotor.

Karakteristik ini membuat fixed-wing cocok untuk pekerjaan yang membutuhkan cakupan area luas dan jalur penerbangan yang relatif panjang.

Keunggulan drone fixed-wing

• Efisiensi penerbangan: Sayap menghasilkan gaya angkat selama drone bergerak maju, sehingga penerbangan jelajah dapat lebih efisien.
• Cakupan area luas: Cocok untuk pemetaan wilayah dan pengumpulan data dalam area yang besar.
• Durasi terbang lebih panjang: Pada platform dengan kapasitas dan kondisi yang sebanding, fixed-wing umumnya dapat memiliki endurance lebih baik dibandingkan multirotor.
• Cocok untuk pemantauan wilayah: Dapat mengikuti jalur penerbangan yang direncanakan untuk mengumpulkan data dari area yang luas.

Keterbatasan drone fixed-wing

Fixed-wing konvensional membutuhkan metode khusus untuk lepas landas dan mendarat. Beberapa platform memerlukan landasan yang sesuai, sementara desain lainnya menggunakan metode peluncuran dan pemulihan tertentu.

Selain itu, fixed-wing tidak dapat berhenti di udara. Hal ini membuatnya kurang ideal untuk pekerjaan yang membutuhkan pengamatan detail dari satu titik secara terus-menerus.

Contoh penggunaan

Beberapa penggunaan drone fixed-wing meliputi:

• Pemetaan wilayah berskala luas.
• Survei geografis dan pemantauan lingkungan.
• Pengumpulan data perkebunan.
• Pemantauan perubahan penggunaan lahan.
• Pemetaan kawasan hutan dan wilayah terpencil.

3. Mengenal Drone Fixed-Wing VTOL

Fixed-wing VTOL merupakan platform UAV yang menggabungkan karakteristik multirotor dan fixed-wing.

VTOL adalah singkatan dari Vertical Take-Off and Landing, yaitu kemampuan untuk lepas landas dan mendarat secara vertikal. Pada platform fixed-wing VTOL, kemampuan tersebut dikombinasikan dengan sayap tetap untuk mendukung penerbangan jelajah.

Dengan desain ini, drone dapat melakukan lepas landas dan pendaratan secara vertikal, kemudian beralih ke penerbangan maju menggunakan sayap.

Kombinasi tersebut memberikan fleksibilitas operasional, khususnya ketika pekerjaan membutuhkan cakupan area luas tetapi lokasi operasional tidak memiliki landasan yang memadai. Pembahasan lebih lanjut mengenai kapabilitas berbagai sistem pesawat tanpa awak dapat ditemukan dalam publikasi National Academies tentang Uncrewed Aircraft Systems.

Keunggulan drone fixed-wing VTOL

• Tidak membutuhkan landasan pacu panjang: Dapat melakukan lepas landas dan pendaratan vertikal.
• Mendukung penerbangan jarak jauh: Menggunakan karakteristik penerbangan fixed-wing saat berada dalam mode jelajah.
• Cocok untuk pemetaan area luas: Dapat digunakan untuk misi pengumpulan data pada wilayah yang besar.
• Lebih fleksibel dalam pemilihan lokasi operasional: Berguna untuk pekerjaan di area yang memiliki keterbatasan ruang lepas landas dan pendaratan.

Keterbatasan drone fixed-wing VTOL

Meskipun menggabungkan dua karakteristik penerbangan, fixed-wing VTOL juga memiliki tantangan tersendiri.

Desain dan sistem penerbangannya lebih kompleks karena harus mendukung proses transisi dari mode vertikal menuju penerbangan maju, maupun sebaliknya. Perancangan, integrasi sistem, serta pengoperasiannya perlu memperhatikan karakteristik platform secara menyeluruh.

Contoh penggunaan

Fixed-wing VTOL dapat dimanfaatkan untuk:

• Pemetaan wilayah yang luas.
• Survei geografis dan GIS.
• Pemantauan kawasan perkebunan dan kehutanan.
• Pengumpulan data lingkungan.
• Pemetaan wilayah yang sulit dijangkau melalui jalur darat.

4. Perbedaan Multirotor, Fixed-Wing, dan VTOL

Ketiganya memiliki karakteristik yang berbeda. Untuk mempermudah pemahaman, berikut perbandingan berdasarkan beberapa aspek utama.

Perlu diperhatikan bahwa durasi terbang, kapasitas payload, jangkauan, dan kemampuan membawa sensor tidak hanya ditentukan oleh jenis platform. Faktor desain, ukuran, sistem propulsi, baterai, beban, serta kondisi penerbangan juga berpengaruh.

5. Bagaimana Menentukan Jenis Drone yang Tepat?

Tidak ada satu jenis drone yang selalu menjadi pilihan terbaik untuk semua pekerjaan. Pemilihan platform sebaiknya dimulai dari kebutuhan operasional dan karakteristik lokasi.

Berikut beberapa pertimbangan yang dapat digunakan.

Jika membutuhkan fleksibilitas dan pengamatan detail

Multirotor dapat menjadi pilihan ketika pekerjaan membutuhkan kemampuan hover, perubahan posisi yang fleksibel, atau pengambilan gambar dari titik tertentu.

Contohnya adalah inspeksi bangunan, dokumentasi udara, serta pekerjaan pertanian yang membutuhkan platform untuk membawa perangkat aplikasi.

Jika membutuhkan pemetaan area luas

Fixed-wing dapat dipertimbangkan ketika pekerjaan membutuhkan cakupan area yang luas dan jalur penerbangan yang panjang.

Platform ini sesuai untuk pengumpulan data geografis, survei lahan, dan pemantauan kawasan yang membutuhkan efisiensi penerbangan jelajah.

Jika membutuhkan cakupan luas dengan keterbatasan lokasi lepas landas

Fixed-wing VTOL dapat menjadi pilihan ketika pekerjaan membutuhkan karakteristik penerbangan fixed-wing, tetapi lokasi operasional tidak memungkinkan penggunaan landasan konvensional.

Kombinasi kemampuan lepas landas vertikal dan penerbangan jelajah memberikan fleksibilitas tambahan untuk berbagai kebutuhan pemetaan dan pemantauan wilayah.

6. Mengenal Platform UAV dari Full Drone Solutions

Sebagai perusahaan yang bergerak dalam pengembangan dan penyediaan teknologi drone, Full Drone Solutions (FDS) menghadirkan berbagai platform UAV untuk kebutuhan industri yang berbeda.

Salah satu produk yang merepresentasikan platform fixed-wing VTOL adalah DELTAV.

DELTAV: Platform Fixed-Wing VTOL untuk Pemetaan

DELTAV merupakan platform UAV fixed-wing VTOL yang dirancang untuk kebutuhan pemetaan dan GIS.

Berdasarkan katalog produk FDS, DELTAV memiliki spesifikasi yang ditampilkan sebagai berikut:

• Bentang sayap: 2.000 mm.
• Payload: 1–2 kg.
• Durasi terbang: 60–120 menit.
• Jangkauan: hingga 60 km.

Kombinasi desain fixed-wing dan kemampuan VTOL menjadikan DELTAV sebagai salah satu pilihan platform untuk kebutuhan pengumpulan data geospasial pada area yang luas.

Selain DELTAV, FDS juga menghadirkan MULTIPURPOSE, yaitu platform UAV modular yang dapat mendukung integrasi berbagai sensor, seperti thermal, LiDAR, dan optical zoom, sesuai kebutuhan pekerjaan.

Kehadiran berbagai platform tersebut menunjukkan bahwa kebutuhan industri tidak selalu dapat dijawab dengan satu konfigurasi drone saja. Pemilihan desain UAV perlu mempertimbangkan jenis pekerjaan, perangkat yang dibawa, karakteristik wilayah, dan tujuan pengumpulan data.

Untuk mengenal lebih jauh solusi dan produk UAV yang tersedia, kunjungi website resmi Full Drone Solutions.

7. Setiap Platform Memiliki Peran yang Berbeda

Multirotor, fixed-wing, dan fixed-wing VTOL memiliki prinsip penerbangan serta karakteristik yang berbeda.

Multirotor unggul dalam fleksibilitas dan kemampuan hover. Fixed-wing lebih sesuai untuk penerbangan jelajah dan pemetaan area luas. Sementara itu, fixed-wing VTOL menggabungkan kemampuan lepas landas dan mendarat secara vertikal dengan karakteristik penerbangan menggunakan sayap.

Memahami perbedaan tersebut merupakan langkah awal untuk menentukan platform UAV yang sesuai dengan kebutuhan industri.

Pada akhirnya, pemilihan drone bukan hanya tentang bentuk atau ukuran, tetapi juga tentang bagaimana teknologi tersebut dapat mendukung pekerjaan secara efektif.

Melalui pengembangan berbagai platform UAV, Full Drone Solutions terus menghadirkan solusi teknologi drone yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan berbagai sektor industri.

Kenali lebih lanjut solusi dan produk UAV dari Full Drone Solutions melalui website resminya.

Referensi teknis

Untuk memperkuat artikel, berikut referensi yang dapat digunakan:

1. National Academies – Implementation of Uncrewed Aircraft Systems Operational Capabilities. Membahas karakteristik dan kapabilitas berbagai platform UAS.

2. A Review on the State of the Art in Copter Drones and Flight Control Systems. Membahas desain dan prinsip kerja drone multirotor serta fixed-wing VTOL.

3. IEEE Robotics and Automation Society – Drone Types and Use Case. Penjelasan dasar mengenai prinsip penerbangan multirotor dan fixed-wing.