test uploadddd

1. Mesin TurboJet
Mesin turbojet menjadi salah satu jenis mesin penggerak pesawat terbang. Mesin penggerak
pesawat terbang yang juga banyak digunakan pada saat ini selain turbojet
yaitu turboprop dan turbofan. Mesin turbojet sangat umum digunakan pada pesawat-pesawat
tempur yang membutuhkan kecepatan tinggi. Dan sekalipun mesin ini tidak lazim digunakan
pada kendaraan darat, namun kendaraan untuk pemecahan rekor kecepatan darat menggunakan
mesin ini.
Mesin Turbojet Pesawat F-16 Fighting Falcon
Mesin turbojet merupakan penerapan dari siklus termodinamika Brayton (baca artikel siklus
brayton berikut). Siklus Brayton terbagi kedalam empat tahapan proses yakni proses kompresi
isentropik, proses pembakaran isobarik, proses ekspansi isentropik, serta proses pembuangan
panas. Keempat tahapan proses inilah yang menjadi prinsip dasar dari mesin turbojet.
Cara kerja
Prinsip kerja mesin turbojet tidak dapat terlepas dengan komponen-komponen kerjanya.
Komponen utama dari mesin turbojet yaitu kompresor, ruang bakar (combustion chamber),
turbin, dan nozzle. Tiga tahapan awal dari siklus brayton di atas terjadi pada komponen-
komponen mesin turbojet tersebut. Sedangkan proses siklus brayton yang terakhir yakni proses
pembuangan panas, terjadi di udara atmosfer.
Skema Mesin Turbojet

2. Mesin turbojet menggunakan udara atmosfer sebagai fluida kerja. Udara masuk ke dalam sistem
turbojet melalui sisi inlet kompresor. Saat melewati kompresor, udara dikompresi oleh beberapa
tingkatan sudu kompresor yang tersusun secara aksial. Pada ujung akhir kompresor,
penampang casing berbentuk difuser untuk menambah tekanan keluaran kompresor. Umumnya,
tekanan udara keluaran kompresor turbojet mencapai rasio 15:1. Selain itu, ada sebagian udara
bertekanan yang tidak diteruskan masuk ke ruang bakar. Sebagian kecil udara bertekanan
tersebut diekstraksi untuk berbagai kebutuhan seperti pendinginan stator turbin, air conditioning,
dan untuk sistem pencegah terbentuknya es di sisi inlet turbin.
Selanjutnya, udara terkompresi keluaran kompresor masuk ke ruang bakar atau combustor.
Bahan bakar (avtur contohnya) diinjeksikan ke dalam ruang bakar ini.
Sistem combustor memiliki desain khusus sehingga aliran udara bertekanan akan mengkabutkan
bahan bakar. Campuran bahan bakar dan udara dipicu untuk terbakar di dalam ruang bakar ini.
Proses pembakaran yang terjadi seolah-olah menghasilkan efek ledakan yang membuat udara
bertekanan memuai dengan sangat cepat. Pemuaian udara yang terjadi membuat udara panas
hasil pembakaran berekspansi secara bebas ke arah turbin.
Potongan Penampang Combustor dan Bagian-bagiannya

3. Udara panas hasil pembakaran di combustor akan menuju sisi turbin. Turbin tersusun atas
beberapa tingkatan sudu rotor dan stator. Sudu-sudu turbin berfungsi sebagai nozzle-nozzle kecil
yang akan mengkonversikan energi panas di dalam udara pembakaran menjadi energi kinetik.
Sudu pada sisi rotor turbin yang dapat berputar mengkonversikan energi kinetik ini menjadi
energi mekanis putaran poros turbojet. Karena turbin dan kompresor berada pada satu poros,
maka energi putar poros digunakan untuk memutar kompresor turbojet.
Berbeda dengan mesin turbin gas pada PLTG yang keseluruhan energi panas udara hasil
pembakaran dikonversikan menjadi putaran poros, pada mesin turbojet sebagian besar energi
panas justru tidak digunakan untuk memutar turbin. Sebagian besar energi panas ini
dikonversikan menjadi daya dorong (thrust) mesin yang dibutuhkan untuk penggerak pesawat
terbang. Untuk mengkonversi energi panas udara menjadi daya dorong, pada sisi keluaran turbin
mesin jet terdapat nozzle besar dengan penampang selebar mesin jet itu sendiri. Nozzle besar ini
berfungsi untuk merubah energi panas udara menjadi kecepatan tinggi sebagai komponen daya
dorong.
Prinsip Nozzel Konvergen-Divergen Digunakan Pada Exhaust Mesin Turbojet
Sebuah pesawat jet yang mampu mencapai kecepatan supersonik (melebihi kecepatan suara)
pasti exhaust mesin jetnya menggunakan nozzle konvergen-divergen. Nozzle konvergen-
divergen adalah sebuah pipa yang mengalami pencekikan aliran di tengah-tengahnya,
menghasilkan bentuk seperti jam pasir yang tidak simetris antara sisi inlet dan outlet nozzle.
Nozzle ini berfungsi untuk mengakselerasi gas panas dengan tekanan tinggi sehingga mencapai
kecepatan supersonik. Bentuk nozzle yang sedemikian rupa membuat energi panas yang
mendorong aliran udara terkonversi secara maksimal menjadi energi kinetik.
Penampang cekik dari nozzle pada mesin jet bertujuan untuk menciptakan restriksi aliran udara
panas sehingga tekanan udara meningkat, yang biasanya bahkan mendekati chocking atau
berhentinya aliran udara. Lalu aliran udara panas yang tercekik ini secara tiba-tiba diekspansikan
hingga mencapai atau paling tidak mendekati tekanan atmosfer. Ekspansi ini diakibatkan oleh
bentuk nozzle divergen setelah bagian cekiknya. Ekspansi cepat hingga mencapai tekanan
atmosfer inilah yang mengkonversikan energi panas udara menjadi daya dorong pesawat.

4. Exhaust Nozzle Dengan Sistem Vektor Fleksibel
Dapat disimpulkan bahwa energi untuk mendorong pesawat berasal dari temperatur dan tekanan
udara panas hasil pembakaran di dalam combustor. Udara hasil pembakaran inilah yang
mengakselerasi pesawat jet menjadi kecepatan supersonik. Akselerasi yang diberikan oleh udara
panas tersebut tergantung oleh beberapa kondisi berikut:
 Tekanan dan temperatur udara panas di titik masuk nozzle.
 Tekanan ambien keluaran nozzle.
 Efisiensi dari proses ekspansi. Efisiensi ini meliputi kerugian atas adanya gesekan, atau adanya
kemungkinan kebocoran pada nozzle.

 Gaya Dorong MesinTurbojet
Berikut adalah rumus perhitungan gaya dorong netto mesin turbojet:
Dimana:
= laju massa aliran udara di dalam mesin jet.
= laju massa aliran bahan bakar di dalam mesin jet.
= kecepatan keluaran fluida jet.
= kecepatan udara masuk ke inlet mesin jet.

5. Turbo propeller
Selain untuk memutar kompresor, pada mesin turboprop putaran turbin dimanfaatkan untuk
memutar propeller, sehingga diperoleh efisiensi mesin yang lebih tinggi pada kecepatan
sedang.Turbin jenis ini biasa digunakan pada pesawat-pesawat berkecepatan dan kapasitas
penumpang sedang.
Cara Kerja MesinTurboprop
Komponen utama pada mesin turboprop adalah: intake, kompresor, ruang bakar, turbin, and
nozzle. Cara kerja mesin ini pada awalnya udara masuk dari atmosfer ke dalam intake.
Kemudian tekanan udara tersebut dinaikkan dengan menggunakan kompresor. Tujuan
peningkatan tekanan adalah untuk meningkatkan efisiensi pembakaran sebab pada saat pesawat
udara beroperasi yaitu terbang di ketinggian maka temperatur udaranya sangat rendah sehingga
sangat sulit untuk dilakukan pembakaran. Selanjutnya udara bertekanan tinggi diumpankan ke
ruang bakar dan dicampur dengan bahan bakar kemudian dilakukan pembakaran.
Selanjutnya gas panas hasil pembakaran diumpankan ke turbin. Turbin berfungsi merubah energi
panas (thermal) menjadi energi mekanik. Selain memutar kompresor, turbin juga memutar
baling-baling melalui roda gigi reduksi. Dan akhirnya gas sisa pembakaran dibuang ke atmosfer
melalui nozzle
Diagram Skema Mesin Turboprop
Keterangan gambar adalah sebagai berikut:
UA : udara atmosfer
RB : ruang bakar
I : intake
T : turbin
K : kompresor
N : nosel
BB : bahan bakar
GB : gas buang

6. Turbofan
Turbofanmerupakansalahsatujenisdari jetengine.Keistimewaandari turbofanadalah jenisini
merupakanpenyempurnaandari turbojetdanturboprop.Kelemahandari turbojetadalahborosbahan
bakar,walaudalamsoal tenagalebihbesardibandingkandenganjenislain.Karenaitujenisini cocok
untukdipakai padapesawattempur.Untukturboprop,jenisini mempunyai kelemahanyaitutidak
mampumensupporthighspeeddanhighaltitude,hanyamencapai 25.000feetsaja.Danturbofanini lah
yang bisamenjawabsemuarequirmentdari airlinesyaitu:iritbahanbakar,mempunyaitenagadorong
yang besar.
Cara kerja turbofan
adalahairflow(udara) masukkedalamblade(low pressure compresor) ataukitasebutLPCdan
dikompreskembali olehblade yanglebihkecilukurannya(highpressurecompresor) ataukitasebut
HPC,masukke ruangpembakaran(combustion chamber) dandiberiignitionsampai suhuatau
temperaturtinggi barulahdisemprotolehfuel.Karenaterjadipembakaranmakaberubahlahenergi
kimiamenjadi energi dorong.Energi dorongyangdihasilkanini mendoronghighpressure turbin(HPT)
yang terhubunglangsungdenganHPCsehinggaHPCdapatberputarkembali.Energi dorongtersebut
jugamendoronglowpressure turbin(LPT) yangterhubunglangsungdenganLPC.Dansisanya
merupakantenagadorongpesawat.Jadi prinsipkerjaturbofandapatdisederhanakansebagaiberikut:

7. Berbedadenganmotorbakar yangmempunyai 4step(langkah)atau2step(langkah) pembakaran.
TurbofanmelakukanbeberapastepTAPIdalam1 WAKTU. Dan perbedaandenganmotorbakaradalah
jikadalammotor bakarruang pembakaran(combustion chamber)sudahdi isi olehcampuran(mix) air
dan fuel BARUdiberi ignition(pengapian) sehinggaterjadipembakaran.Kalaudi Turbofan
ini,combustionchamberhanyadi isi udarabertekanantinggi saja.Karenatekanantinggi maka
temperaturtinggi dandiberi ignition,BARUdi semprotkanfuel sehinggaterjadi pembakaran.
Untuk gaya dorong(thrust) pesawatyangdihasilkanolehpembakaran,sebenarnyahanya15%-25%saja.
Gaya dorong pesawatyangterbesarjustrupadaKIPAS(blade) atauLPCsebesar75-85% yang digerak
olehLPT (seperti dijelaskandiatas).KarenaituFan/blade/LPTdibungkusolehcasting,sehinggaaliran
udara (airflow) lebihterpusatmengalirkebelakang.ItulahalasanmengapaTurbofanlebihhematbahan
bakar dibandingdenganjenislainnya.Danpadasaat engine beradakondisiHIGHSPEED,turbofan
HANYA membutuhkansedikitpenambahanthrottle untukdapatmenghasilkanthrustyangbesar.

8. Turboshaft
adalah sebuahmesin berputar yang mengambil energi dari arus gas pembakaran. Dia memiliki
kompresor naik ke-atas dipasangkan dengan turbin turun ke-bawah, dan sebuah bilik
pembakaran di-tengahnya.Energi ditambahkan di arus gas dipembakar,di mana udara dicampur
dengan bahan bakar dandi nyalakan.Pembakaran meningkatkan suhu,kecepatan dan volume dari
alirangas. Kemudian diarahkan melalui sebuah penyebar (nozzle)melalui baling-baling
turbin,memutar turbin dan mentenagai kompresor.Energi diambil dari bentuk tenaga shaft, udara
terkompresi dan dorongan, dalam segalakombinasi, dan digunakan untuk mentenagaipesawat
terbang,kereta,kapal,generator,dan bahkan tank.
Cara Kerja Sistem Turbin Gas (Gas-Turbine Engine)
Udara masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet). Kompresor
berfungsiuntuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, sehingga temperatur udara
jugameningkat. Kemudian udara bertekanan ini masuk kedalam ruang bakar. Di dalam
ruang bakar dilakukan proses pembakaran dengan cara mencampurkan udara bertekanan
dan bahan bakar. Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan sehin
ggadapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur.