Mesin turbin pesawat terbang adalah sistem propulsi yang paling banyak digunakan dalam industri penerbangan. Mesin turbin tersedia dalam beberapa jenis, masing-masing dengan persyaratannya sendiri untuk pemeliharaan dan perombakan mesin pesawat. Itulah mengapa penting untuk memilih perusahaan yang tepat saat melakukan perbaikan dan perawatan pada mesin turbin pesawat Anda.
Pada mesin reciprocating, fungsi intake, compression, combustion, dan exhaust semuanya berlangsung di ruang bakar yang sama. Akibatnya, masing-masing tempat harus memiliki ruangan eksklusif selama bagian masing-masing dari siklus pembakaran. Fitur penting dari mesin turbin gas adalah bahwa bagian terpisah dikhususkan untuk setiap fungsi, dan semua fungsi dilakukan secara bersamaan tanpa gangguan.
Typical Mesin Turbin Gas Terdiri Dari:
– Saluran masuk udara,
– Bagian kompresor,
– Bagian pembakaran,
– Bagian turbin,
– Bagian knalpot,
– Bagian aksesori, dan
– Sistem yang diperlukan untuk penyalaan, pelumasan, pasokan bahan bakar, dan tujuan tambahan, seperti anti-icing, pendinginan, dan tekanan.
Komponen utama dari semua mesin turbin gas pada dasarnya sama; akan tetapi, nomenklatur bagian komponen dari berbagai mesin yang saat ini digunakan sedikit berbeda karena perbedaan dalam terminologi masing-masing pabrikan. Perbedaan ini tercermin dalam manual perawatan yang berlaku. Salah satu faktor tunggal terbesar yang mempengaruhi fitur konstruksi mesin turbin gas adalah jenis kompresor yang dirancang untuk mesin tersebut.
Jenis Jenis Mesin Turbin
Mesin turbin diklasifikasikan menurut jenis kompresor yang mereka gunakan. Ada tiga jenis kompresor : aliran sentrifugal, aliran aksial, dan aliran sentrifugal-aksial. Kompresi udara masuk dicapai dalam mesin aliran sentrifugal dengan mempercepat udara keluar tegak lurus dengan sumbu longitudinal mesin. Mesin aliran aksial memampatkan udara dengan serangkaian airfoil berputar dan diam yang menggerakkan udara sejajar dengan sumbu longitudinal. Desain aliran sentrifugal-aksial menggunakan kedua jenis kompresor untuk mencapai kompresi yang diinginkan.
Jalur yang diambil udara melalui mesin dan bagaimana tenaga dihasilkan menentukan jenis mesin. Empat jenis mesin turbin gas digunakan untuk menggerakkan dan menggerakkan pesawat. Mereka adalah turbojet, turbofan, turboprop, dan turboshaft.
Turbojet
Istilah “turbojet” digunakan untuk mendeskripsikan mesin turbin gas yang digunakan di pesawat terbang. Seiring perkembangan teknologi turbin gas, jenis mesin lain ini dikembangkan untuk menggantikan mesin turbojet murni. Mesin turbojet pertama kali dikembangkan di Jerman dan Inggris sebelum Perang Dunia II dan merupakan yang paling sederhana dari semua mesin jet. Mesin turbojet memiliki masalah dengan kebisingan dan konsumsi bahan bakar pada kisaran kecepatan yang diterbangkan oleh pesawat (0,8 Mach). Mesin ini memiliki jangkauan dan daya tahan yang terbatas dan saat ini banyak digunakan dalam penerbangan militer.
Mesin turbojet terdiri dari empat bagian : kompresor, ruang bakar, bagian turbin, dan knalpot. Bagian kompresor melewatkan udara masuk dengan kecepatan tinggi ke ruang bakar. Ruang bakar berisi saluran masuk dan penyala bahan bakar untuk pembakaran. Udara yang mengembang menggerakkan turbin, yang dihubungkan oleh poros ke kompresor, menopang pengoperasian mesin. Gas buang yang dipercepat dari mesin memberikan daya dorong. Ini adalah aplikasi dasar untuk memampatkan udara, menyalakan campuran bahan bakar-udara, menghasilkan tenaga untuk menopang operasi mesin, dan pembuangan untuk penggerak.
Keuntungan mesin turbojet;
– Desainnya relatif sederhana
– Mampu kecepatan yang sangat tinggi
– Memakan sedikit ruang
Kekurangan mesin turbojet;
– Konsumsi bahan bakar tinggi
– Keras
– Performa buruk dengan kecepatan lambat
– Terbatas dalam jangkauan dan daya tahan
Turbofan
Turbofan dikembangkan untuk menggabungkan beberapa fitur terbaik dari turbojet dan turboprop. Mesin turbofan dirancang untuk menciptakan daya dorong tambahan dengan mengalihkan aliran udara sekunder di sekitar ruang bakar.
Jadi, hampir semua pesawat jenis airliner menggunakan mesin turbofan. Ini dikembangkan untuk memutar kipas besar atau sekumpulan kipas di bagian depan mesin dan menghasilkan sekitar 80 persen daya dorong dari mesin. Mesin ini lebih senyap dan memiliki konsumsi bahan bakar yang lebih baik pada kisaran kecepatan ini. Mesin turbofan memiliki lebih dari satu poros di dalam mesin; banyak di antaranya adalah mesin dua poros. Artinya ada kompresor dan turbin yang menggerakkan dan kompresor dan turbin lain yang menggerakkannya. Kedua mesin poros ini menggunakan dua gulungan (gulungan adalah kompresor dan poros dan turbin yang menggerakkan kompresor itu). Pada mesin dua spul, terdapat spul bertekanan tinggi dan spul bertekanan rendah. Kumparan bertekanan rendah umumnya berisi kipas dan tahapan turbin yang diperlukan untuk menggerakkannya. Kumparan bertekanan tinggi adalah kompresor, poros, dan turbin bertekanan tinggi. Kumparan ini membentuk inti mesin, dan di sinilah letak bagian pembakaran. Spul bertekanan tinggi disebut juga sebagai generator gas karena di dalamnya terdapat bagian pembakaran.
Mesin turbofan dapat berupa bypass rendah atau bypass tinggi. Jumlah udara yang dilewati di sekitar inti mesin menentukan rasio pemintas. Jumlah aliran udara dalam lb / detik dari bypass kipas ke aliran inti mesin adalah rasio bypass. Beberapa mesin turbofan bypass rendah digunakan dalam rentang kecepatan di atas 0,8 Mach (pesawat militer). Mesin ini menggunakan augmenter atau afterburner untuk meningkatkan daya dorong. Dengan menambahkan lebih banyak nozel bahan bakar dan penahan api di sistem pembuangan, bahan bakar tambahan dapat disemprotkan dan dibakar yang dapat meningkatkan daya dorong dalam waktu singkat.
Dua desain nosel knalpot yang berbeda digunakan dengan mesin turbofan. Udara yang keluar dari kipas dapat disalurkan ke laut dengan nosel kipas terpisah, atau dapat disalurkan di sepanjang selubung luar mesin dasar untuk dibuang melalui nosel campuran (inti dan pembuangan kipas bersama-sama). Udara kipas dicampur dengan gas buang sebelum dibuang (nosel campuran atau umum), atau dialirkan langsung ke atmosfer tanpa pencampuran sebelumnya (nosel terpisah). Turbofan adalah mesin turbin gas yang paling banyak digunakan untuk pesawat angkut udara. Turbofan adalah kompromi antara efisiensi operasi yang baik dan kemampuan dorong tinggi dari sebuah turboprop dan kecepatan tinggi, kemampuan ketinggian tinggi dari sebuah turbojet.
Keuntungan dari mesin turbofan;
– Irit bahan bakar
– Lebih tenang dari turbojet
– Mereka terlihat luar biasa
Kekurangan mesin turbofan;
– Lebih berat dari turbojet
– Area depan lebih besar dari turbojet
– Tidak efisien di ketinggian yang sangat tinggi
Turboprop
Antara 1939 dan 1942, seorang desainer Hongaria, Gyorgy Jendrassik merancang mesin turboprop pertama. Namun, desain tersebut tidak diimplementasikan ke dalam pesawat yang sebenarnya sampai Rolls Royce mengubah Derwint II menjadi RB50 Trent yang terbang pada tanggal 20 September 1945 sebagai mesin jet turboprop pertama.
Mesin turbopropeller (turboprop) merupakan kombinasi dari mesin turbin gas, kotak roda gigi reduksi, dan baling-baling. Turboprop pada dasarnya adalah mesin turbin gas yang memiliki kompresor, ruang bakar, turbin, dan nosel buang (generator gas), yang semuanya beroperasi dengan cara yang sama seperti mesin gas lainnya. Namun, perbedaannya adalah turbin pada mesin turboprop biasanya memiliki tahapan ekstra untuk mengekstraksi energi untuk menggerakkan baling-baling. Selain mengoperasikan kompresor dan aksesori, turbin turboprop mentransmisikan peningkatan daya ke depan melalui poros dan rangkaian roda gigi untuk menggerakkan baling-baling. Peningkatan daya dihasilkan oleh gas buang yang melewati tahapan turbin tambahan.
Mesin turboprop adalah mesin turbin yang menggerakkan baling-baling melalui roda gigi reduksi. Gas buang menggerakkan turbin daya yang dihubungkan oleh poros yang menggerakkan rakitan roda gigi reduksi. Roda gigi reduksi diperlukan dalam mesin turboprop karena kinerja baling-baling yang optimal dicapai pada kecepatan yang jauh lebih lambat daripada rpm pengoperasian mesin. Mesin turboprop adalah kompromi antara mesin turbojet dan pembangkit listrik reciprocating. Mesin turboprop paling efisien pada kecepatan antara 250 dan 400 mph dan ketinggian antara 18.000 dan 30.000 kaki. Mereka juga bekerja dengan baik pada kecepatan udara lambat yang diperlukan untuk lepas landas dan mendarat serta hemat bahan bakar. Konsumsi bahan bakar spesifik minimum dari mesin turboprop biasanya tersedia di kisaran ketinggian 25.000 kaki hingga tropopause. Sekitar 80 hingga 85 persen energi yang dikembangkan oleh mesin turbin gas digunakan untuk menggerakkan baling-baling. Sisa energi yang tersedia keluar dari knalpot sebagai dorongan. Dengan menambahkan tenaga kuda yang dikembangkan oleh poros mesin dan tenaga kuda di dorong keluar, jawabannya adalah tenaga kuda poros setara.
Keuntungan dari mesin turboprop;
– Sangat irit bahan bakar
– Paling efisien pada kecepatan jarak menengah antara 250-400 knot
– Paling efisien di ketinggian kisaran menengah 18.000-30.000 kaki
Kerugian dari mesin turboprop;
– Kecepatan udara maju terbatas
– Sistem persneling berat dan dapat rusak
Turboshaft
Jenis mesin jet umum keempat adalah turboshaft. Ini memberikan daya ke poros yang menggerakkan sesuatu selain baling-baling. Perbedaan terbesar antara mesin turbojet dan turboshaft adalah pada mesin turboshaft, sebagian besar energi yang dihasilkan oleh gas yang mengembang digunakan untuk menggerakkan turbin daripada menghasilkan daya dorong. Banyak helikopter menggunakan mesin turbin gas turboshaft. Selain itu, mesin turboshaft banyak digunakan sebagai unit tenaga tambahan pada pesawat besar. Mesin turboshaft pertama dibuat oleh perusahaan Prancis, Turbomeca pada tahun 1949.
Berkenaan dengan pesawat terbang, mesin turboshaft adalah mesin turbin gas yang dibuat untuk mentransfer tenaga kuda ke poros yang memutar transmisi helikopter atau merupakan unit daya tambahan (APU) onboard. APU digunakan pada pesawat bertenaga turbin untuk menyediakan tenaga listrik dan mengalirkan udara di darat dan generator cadangan dalam penerbangan. Mesin turboshaft bisa datang dalam berbagai gaya, bentuk, dan rentang tenaga kuda.
Keuntungan dari mesin turboshaft;
– Rasio power-to-weight yang jauh lebih tinggi daripada mesin piston
– Biasanya lebih kecil dari mesin piston
Kerugian dari mesin turboshaft;
– Keras
– Sistem roda gigi yang terhubung ke poros dapat menjadi rumit dan rusak
Ada beberapa jenis mesin turbin gas yang tersedia, dan PT. Fajar Mas Murni memiliki pengetahuan dan pengalaman yang diperlukan. Apakah Anda sedang mencari mesin turbin gas? PT. Fajar Mas Murni selalu siap membantu. Hubungi kami hari ini untuk informasi lebih detail.
