Thursday, May 30, 2024
HomeHot News"Tetap Dingin", Inilah Kondisi Agar Mesin Pesawat Jet Tidak Overheating

“Tetap Dingin”, Inilah Kondisi Agar Mesin Pesawat Jet Tidak Overheating

Sebagaimana mesin pada umumnya, maka mesin pesawat akan terkait langsung dengan proses pembakaran, yang artinya mesin akan menghasilkan panas. Namun, panas pada mesin pesawat tentu harus dikontrol untuk memastikan dapat bekerja dengan benar. Seperti pada mesin pesawat jet untuk mendinginkan dan melumasi bagian yang bergerak digunakan oli.

Baca juga: Bagaimana Cara Mesin Pesawat Dipasang? Berikut Ulasannya

Namun, selain dari penggunaan oli, perakitan turbin juga menjadi begitu penting dalam mesin jet yang sangat sensitif terhadap panas. Kondisi bilah turbin di luar batas suhu bahkan untuk beberapa detik dapat membuat bilah turbin tidak berguna sehingga merugikan operator dalam jutaan dollar. Dengan demikian, pembakaran harus dikontrol sedemikian rupa sehingga suhu tidak naik di atas dan di luar kapasitas turbin.

Dikutip dari simpleflying.com, pada prinsipnya, sistem oli mesin jet tidak terlalu berbeda dengan sistem oli pada mobil Anda. Ada tangki oli dan pompa yang memompa oli di sekitar mesin. Dalam mesin jet, kompresor dan turbin berputar pada poros yang dijalankan oleh bantalan bola. Ini mengurangi gesekan dan membuat konstruksi lebih mudah. Karena bantalan bola ini membawa beban besar, mereka dapat memanas dan mudah stres.

Jadi, untuk menghilangkan panas dari bantalan, oli dialirkan melalui ruang bantalan bola. Minyak pertama-tama dipompa keluar dari reservoir minyak atau tangki ke filter oli. Filter ini memastikan tidak ada partikel karbon atau kotoran lain yang melewatinya. Dari filter, oli mengalir dari saluran tekanan masuk ke ruang bantalan.

Minyak kemudian disemprotkan langsung pada bantalan oleh jet minyak. Minyak ini kemudian dikembalikan ke tangki minyak (setelah proses pendinginan) dengan bantuan pompa pemulung. Sebelum dialirkan ke tangki, melewati Fuel Cooled Oil Cooler (FCOC). Di FCOC, bahan bakar dilewatkan melalui pipa di mana minyak dilewatkan. Proses ini menambahkan panas ke bahan bakar dan membuang panas dari minyak. Ini adalah situasi yang saling menguntungkan karena bahan bakar membutuhkan panas sementara minyak membutuhkannya untuk diambil.

Rasio kimia yang benar (stoikiometri) untuk membakar campuran udara dan bahan bakar adalah 15:1. Pembakaran pada rasio ini dapat menghasilkan panas melebihi 2000 derajat Celcius, yang terlalu tinggi untuk bilah turbin. Karena alasan inilah pembakaran dikontrol secara mekanis untuk memastikan bahwa pembakaran berada pada suhu yang tepat.

Pada ruang bakar mesin jet, udara yang berasal dari tahap kompresor terbagi menjadi tiga. Satu disebut udara Primer, yang kedua disebut udara Sekunder dan yang ketiga disebut udara Tersier. Dari jumlah tersebut, hanya udara primer yang masuk langsung ke dalam ruang untuk pembakaran. Menariknya, hanya 20 persen udara yang berasal dari kompresor yang merupakan udara primer ini. Udara primer dicampur dengan bahan bakar dan dibakar pada rasio stoikiometri 15:1.

Udara sekunder dan udara tersier dialirkan di sekitar ruang bakar. Yang pertama kemudian perlahan-lahan dimasukkan ke dalam ruang bakar melalui lubang yang dibor pada casing ruang yang disebut lubang udara sekunder. Ini mengurangi suhu luka bakar dan meningkatkan molekul udara yang bercampur dengan bahan bakar. Udara sekunder juga hanya 20 persen dari total aliran udara. Udara sekunder memainkan peran penting lainnya. Mengalir ke ruang bakar melalui baling-baling pusaran yang membantu untuk membentuk pusaran.

Seperti yang telah dibahas sebelumnya, bilah turbin tidak menyukai panas. Ketika terkena panas mereka mengalami ‘merayap’. Sebuah creep adalah bentuk stres yang memperluas pisau. Ketika creep dibiarkan berkembang, ia dapat tumbuh ke titik di mana bilah dapat menyentuh casing mesin yang dapat menyebabkan kegagalan yang fatal. Jadi, sudu-sudu turbin dan perakitannya membutuhkan sistem pendingin.

Baling-baling turbin didinginkan oleh engine bleed air. Udara dari tahap kompresor mesin dikeluarkan dan diumpankan ke bilah untuk mendinginkannya. Ada lubang yang dibor pada bilah di mana udara dilewatkan.

Pada mesin jet generasi awal, hanya udara Tekanan Rendah (LP) yang dilewatkan melalui bilah. Jenis pendinginan ini dikenal sebagai Single pass with Internal Cooling. Saat mesin mulai menjadi lebih besar dan kebutuhan untuk daya dorong yang lebih besar, bilah turbin harus memiliki kapasitas untuk menahannya. Jadi muncullah Single Pass Multi-Feed Internal Cooling dengan Film Cooling.

Dalam jenis pendinginan ini, baik udara LP dan Tekanan Tinggi (HP) dilewatkan melalui bilah yang membuat pendinginan lebih efisien. Juga, dalam sistem pendingin jenis ini, lubang dibor secara strategis sehingga lapisan udara dilapisi di sekitar bilah. Ini membentuk lapisan batas yang dengan sendirinya mendinginkan bilah.

Jenis pendinginan ini cukup bagus, tetapi dikembangkan lebih lanjut. Para insinyur menemukan bahwa melewatkan udara melalui blade lebih dari sekali dapat lebih mengoptimalkan pendinginan. Disadari juga bahwa melewatkan udara melalui bilah sekitar lima kali dapat meningkatkan efisiensi pendinginan ke tingkat yang terhormat. Jadi, diputuskan untuk mengembangkan Quintuple pass, Multi-Feed Internal Cooling dengan Extensive Film Cooling.

Dalam sistem ini, udara HP dilewatkan melalui blade empat kali, sedangkan udara LP dialirkan melaluinya satu kali. Seperti pada jenis pendinginan sebelumnya, lubang dibor sedemikian rupa sehingga lapisan udara diselimuti di sekitar bilah, mendinginkan bilah lebih banyak.

Baca juga: Gokil, Rolls-Royce Luncurkan Mesin Pesawat Sebesar Pesawat Airbus A220

Keterbatasan bilah turbin untuk menahan suhu tinggi adalah salah satu alasan mengapa ada batasan daya dorong mesin jet. Salah satu cara untuk mengatasinya adalah dengan menggunakan afterburner yang bisa digunakan pada jet tempur. Dalam mesin jet afterburning, udara dan bahan bakar dinyalakan di knalpot atau pipa jet yang berada tepat di belakang bilah turbin. Udara dari turbin dibakar dalam pipa jet dengan mencampurnya dengan bahan bakar dan menyalakannya menggunakan seperangkat pembakar. Ini memberi pesawat dorongan tenaga ekstra.

RELATED ARTICLES
- Advertisment -

Yang Terbaru