AIRCRAFT ENGINE OPERATION

Assalamualaikum.wr.wwb

Selamat Pagi, Siang, Sore, dan Malam. Salam Dirgantara!

Pada kesempatan kali ini, saya akan menjelaskan tentang "AIRCRAFT ENGINE OPERATION" yang dimana menjelaskan tentang cara kerja engine pada pesawat terbang, dalam artikel ini juga menjelaskan jenis-jenis engine pada pesawat terbang.

SELAMAT MEMBACA!!


A. PENDAHULUAN

•  Jet Engine

Mesin jet adalah sebuah jenis mesin pembakaran dalam menghirup udara yang sering digunakan dalam pesawat. Prinsip seluruh mesin jet pada dasarnya sama; mereka mempercepat massa (udara dan hasil pembakaran) ke satu arah dan dari hukum gerak Newton ketiga mesin akan mengalami dorongan ke arah yang berlawanan. Yang termasuk mesin jet antara lain turbojet, turbofan, rocket, ramjet, dan pump-jet, mesin ini menghirup udara dari depan dan mengkompresinya. Udara digabungkan dengan bahan bakar, dan dibakar. Pembakaran menambah banyak peningkatan energi dari gas yang kemudian dibuang ke belakang mesin. Proses ini mirip dengan siklus empat-gerak, dengan induksi, kompresi, penyalaan, dan pembuangan terjadi secara berkelanjutan. Mesin menghasilkan dorongan karena percepatan udara yang melaluinya; gaya yang sama dan berlawanan yang dihasilkan adalah dorongan bagi mesin, semua jenis mesin Jet sebetulnya sama. Yaitu sama-sama dihasilkan dari bahan bakar dicampur udara yang telah dimampatkan lalu dibakar, sehingga menghasilkan energi berupa daya dorong untuk terbang. Perbedaannya hanyalah pada “cara memasak” bahan bakar plus udara dan pembakarannya saja

Apa arti Jet sebenarnya? Darimana konsep Jet itu berasal? Siapakah manusia pertama yang menemukannya? Jet artinya pancaran atau semprotan.Konsep reaksi Jet pertama kali dipercaya oleh para ilmuwan dari sebuah alat permainan di negeri Romawi kuno yang dikenal dengan sebutan Hero’s Engine. Alat permainan ini dipercaya dibuat pada masa 120 tahun SM. Alat ini menggambarkan bahwa gaya/momentum (berupa uap) yang dikeluarkan oleh mulut Jet itu mampu menghasilkan reaksi yang sama besar dengan daya dorong Jet itu sendiri.Kedua Jet kecil itu memancarkan tekanan yang berakibat kedua Jet itu bergerak berputar putar. Kemudian hasilnya Hero’s Engine-pun berputar oleh dorongan kedua Jet itu.

Tahun 1913 seorang insinyur Perancis bernama Rene Lorin, mematenkan sebuah konsep Mesin berdaya dorong Jet. Tetapi ini ternyata barulah sebuah teori, karena pada masa itu belum ada manufaktur atau produsen yang mampu membuat mesin Jet yang berdasar pada teori ini, meskipun saat ini ternyata Ram Jet (salah satu metoda mesin Jet modern) menggunakan konsep Lorin ini.

Tahun 1930 Frank Whittle dipercaya telah mematenkan karyanya, yaitu sebuah mesin gas turbin yang menghasilkan daya dorong Jet. Tetapi inipun masih berupa teori juga. Mesin gas turbin ini baru selesai sebelas tahun kemudian olehnya melalui uji terbang terlebih dahulu. Konsep mesin gas turbin bertipe Turbo Jet buatan Frank Whittle ini kelak dipakai oleh salah satu manufaktur Mesin Jet terkemuka di dunia yaitu Rolls-Royce Welland. 

• Piston Engine 

Piston engine atau biasa di sebut dengan mesin torak, merupakan mesin yang menggunakan piston (torak) sebagai tenaga penggerak. Piston yang bergerak naik turun di hubungkan dengan crankshaft melalui connecting rod untuk memutar propeller atau baling-baling. Piston dapat bergerak naik turun karena adanya pembakaran antara campuran udara dengan bahan bakar (fuel) di dalam ruang bakar (combustion chamber). Pembakaran di dalam combustion chamber menghasilkan expansion gas panas yang dapat menggerakkan piston bergerak naik turun.

Pesawat yang menggunakan mesin piston umumnya menggunakan propeller sebagai tenaga pendorong untuk menghasilkan thrust. Bentuk penampang dari propeller itu sendiri sama seperti sayap, yaitu juga berbentuk airfoil. Sehingga pada saat propeller berputar maka akan menghasilkan gaya dorong atau thrust sehingga pesawat dapat bergerak ke depan. Pesawat dengan mesin piston ini merupakan jenis pesawat ringan atau biasa di sebut dengan light aircraft. Pesawat ini mempunyai daya jelajah yang kecil dan ketinggian terbang yang tidak terlalu tinggi.

B. JENIS - JENIS ENGINE PADA PESAWAT TERBANG
   1. TURBO JET

Mesin turbojet adalah mesin jet yang paling sederhana, biasanya dipakai untuk pesawat-pesawat jet awal atau pesawat-pesawat jet berkecepatan tinggi. Turbojet terdiri dari saluran masuk udara, kompresor udara, ruang pembakaran, turbin gas (yang menggerakkan kompresor udara) dan nozzle. Udara dikompresi ke dalam ruang bakar, dipanaskan dan dimuaikan dengan sangat cepat akibat proses pembakaran bahan bakar dan kemudian udara panas tersebut dibiarkan mengalir menuju turbin dengan kecepatan tinggi untuk memberikan propulsi yang kemudian digunakan untuk memutar kompresor. prinsip kerja turbo jet yaitu:

• Udara segar masuk melalui saluran udara (air inlet)
• Udara yang masuk kemudian dikompresi (ditekan) saat melewati sirip kompresi (sirip yang bergerak/compressor blade) dan sirip diam (stator blade). Udara bertekanan tinggi ini dicampur dengan bahan bakar sehingga terjadi ledakan di ruang bakar yang menghasilkan daya dorong ke depan melalui daun turbin (turbines blades) yang letaknya di belakang ruang bakar (combustor)

  

2. TURBOPROP 

Mesin turboprop adalah jenis pesawat pembangkit yang menggunakan turbin gas untuk menggerakkan baling-baling. Turbin gas yang dirancang khusus untuk aplikasi ini, dengan hampir semua output yang digunakan untuk menggerakkan baling-baling. Mesin gas buang mengandung energi sedikit dibandingkan dengan mesin jet dan memainkan peran kecil dalam penggerak pesawat.

Jenis mesin ini irit bahan bakar untuk pesawat berkecepatan rendah/sedang dan terbang rendah (400 mil per jam/30.000 kaki). Melalui teknologi maju, selain irit juga menghasilkan tingkat kebisingan yang rendah dan mampu meluncurkan pesawat dengan kecepatan 400 mil per jam.

• A. Propeller
• B. Gear-box
• C. Compressor
• D. Combustion chamber
• E. Turbine
• F. Nozzle

Dalam bentuk yang paling sederhana turboprop terdiri dari intake, kompresor, ruang bakar, turbin, dan mendorong nozzle. Udara ditarik ke dalam intake dan dikompresi oleh kompresor. Bahan bakar ini kemudian ditambahkan ke udara dikompresi dalam ruang bakar, di mana campuran bahan bakar-udara kemudian combusts. Pembakaran gas panas memperluas melalui turbin. Beberapa kekuatan yang dihasilkan oleh turbin digunakan untuk menggerakkan kompresor. Sisanya ditularkan melalui pengurangan gearing untuk baling-baling. perluasan lebih lanjut dari gas terjadi di nozel mendorong, di mana gas buang dengan tekanan atmosfer. Nozel mendorong menyediakan proporsi yang relatif kecil dari dorongan yang dihasilkan oleh sebuah turboprop.


Contoh mesin turboprop yg dipakai oleh pesawat produk PT.DI :                 
                                                                       

1)    Pratt & Whitney PW127G.  2645 SHP pesawat CN295

2)    General Electric CT7-9C. 1.750 SHP pesawat CN235

3)    Garret TPE-331-10R-512C. 850 SHP pesawat NC212

3. TURBO FAN 

Mesin turbofan adalah sebuah tipe mesin jet pesawat terbang yang mirip dengan mesin turbojet. Mesin ini umumnya terdiri dari sebuah kipas internal dengan sebuah turbojet kecil yang terpasang dibelakangnya untuk menggerakkan kipas tersebut. Aliran udara yang masuk melalui kipas ini melewati turbojet, di mana sebagian kecil udara itu dibakar untuk menghidupi kipas, dan sisa udara digunakan untuk menghasilkan dorongan. Semua mesin jet yang digunakan untuk pesawat jet komersial masa kini adalah mesin turbofan. Mesin ini lebih banyak digunakan karena sangat efesien dan relatif menghasilkan suara yang lebih kecil. Keistimewaan dari turbofan adalah jenis ini merupakan penyempurnaan dari turbojet dan turboprop. Kelemahan dari turbojet adalah boros bahan bakar,walau dalam soal tenaga lebih besar dibandingkan dengan jenis lain. Karena itu jenis ini cocok untuk dipakai pada pesawat tempur. Untuk turboprop,jenis ini mempunyai kelemahan yaitu tidak mampu mensupport high speed dan high altitude,hanya mencapai 25.000feet saja. Dan turbofan ini lah yang bisa menjawab semua requirment dari airlines yaitu: irit bahan bakar,mempunyai tenaga dorong yang besar.

Prinsip kerja turbofan adalah airflow(udara) masuk kedalam blade (low pressure compresor) atau kita sebut LPC dan dikompres kembali oleh blade yang lebih kecil ukurannya (high pressure compresor) atau kita sebut HPC,masuk ke ruang pembakaran (combustion chamber) dan diberi ignition sampai suhu atau temperatur tinggi baru lah disemprot oleh fuel. Karena terjadi pembakaran maka berubahlah energi kimia menjadi energi dorong. Energi dorong yang dihasilkan ini mendorong high pressure turbin (HPT) yang terhubung langsung dengan HPC sehingga HPC dapat berputar kembali. Energi dorong tersebut juga mendorong low pressure turbin (LPT) yang terhubung langsung dengan LPC. Dan sisa nya merupakan tenaga dorong pesawat.

4. TURBO SHAFT 



mesin turboshaft adalah bentuk turbin gas yang dioptimalkan untuk menghasilkan daya poros, daripada dorong jet.  Mesin turboshaft biasanya digunakan dalam aplikasi yang memerlukan output daya yang tinggi, kehandalan tinggi, ukuran kecil, dan ringan. Ini termasuk helikopter, unit daya tambahan, perahu dan kapal, tank, hovercraft, dan peralatan stasioner.

Prinsip kerja dari turboshaft engine juga hampir sama dengan turbojet engine. Engine ini di gunakan pada helikopter. Pada turboshaft engine, terdapat shaft yang terhubung dengan turbin. Shaft ini menghubungkan ke main rotor atau baling-baling pada helikopter. Rotor pada helikopter mempunyai penampang berbentuk airfoil.

Engine yang beroperasi dikendalikan dari kokpit. Beberapa instalasi banyak menangani kontrol dan tuas yang terhubung ke mesin dengan rods, cables, bell cranks, pulleys, dan lain-lain. Pegangan kontrol yang dalam beberapa kasus yang nyaman banyak terpasang pada kuadran di cockpit.

Engine Operation biasanya dibatasi oleh barisan operasi tertentu sebagai berikut:

1. Speed
2. Oil Temperature
3. Oil Pressure
4. Fuel Pressure
5. Pengaturan campuran bahan bakar/udara (Piston Engine)
6. Manifold Pressure (Piston Engine)
7. Cylinder Head Temperature (Piston Engine)
8. Carburetor Air Temperature (Piston Engine) 

Prosedur operasi dan batas digunakan pada tipe masing-masing dan model mesin pesawat bervariasi dari nilai-nilai yang ditampilkan di sini. Contoh infromasi singkat spesifik model engine PW1000G yang digunakan dipesawat A320 Neo, seperti ini. 

 

 

Prosedur yang tidak tepat sering digunakan karena beberapa prinsip dasar yang termasuk dalam Engine Operation yang disalahpahami. Kompleksitas peralatan dukungan dan bahaya yang bersangkutan dalam ground handling pesawat mengharuskan maintance technicians memiliki sebuah pengetahuan yang terperinci dari prosedur yang aman digunakan di aircraft servicing, taxing, run-up, dan dalam penggunaan ground support equipment.

Sebelum starting engine pesawat:

1. Memeriksa jumlah bahan bakar, memeriksa jumlah oli, memeliksa keluluasaan putaran pada propeller
2. Posisi kepala pesawat menghadap ke angin yang berlaku untuk memastikan aliran udara yang memadai untuk mesin dengan tujuan pendinginan. Hal ini secara khusus penting bahwa pesawat akan menghadap ke angin jika mesin yang akan di matikan langsung.
3. Pastikan bahwa barang/ objek asing yang dapat merusakkan pada wilayah seputar tempat starting.
4. Jika daya listrik eksternal digunakan untuk starting, pastikan bahwa itu dapat dilepas dengan aman.
5. Selama dan semua prosedur starting “fire guard” harus dilengkapi dengan alat pemadam api yang cocok dan harus ditempatkan di tempat yang tepat.
6. Jika mesin pesawat berputar, daerah di depan inlet jet harus clear (kosong) dari manusia, properti dan puing-puing. Daerah exhaust harus clear juga.
7. Ini semua prosedur “before starting” reciprocating, turbo propeller dan powerplants 

 

 Sekian dari artikel tentang "AIRCRAFT ENGINE OPERATION", mohon dimaafkan apabila ada kesalahan dalam artikel yang saya buat.......

jangan lupa ninggalin comment...

setelah kalian membaca artikel ini saya berharap kalian bisa menambah rasa cinta terhadap dunia PENERBANGAN hehehee jangan cuman ke pacar aja :p
wassalamualaikum.wr.wwb