Bagian Utama Gas Turbine Engine

Komponen Utama Pada Turbine Engine

1.    Air Inlet

Posisi inlet terletak di bagian depan mesin jet di depan compressor. Fungsi utama suatu inlet adalah sebagai tempat masuknya udara yang diperlukan untuk terjadinya suatu pembakaran di dalam ruang bakar (burner). Dalam merancang suatu inlet, salah satu hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa bentuk inlet harus disesuaikan dengan kecepatan yang diinginkan atau kecepatan operasi mesin jet tersebut.

Secara ringkas, inlet dikelompokkan dalam dua kelompok, yaitu subsonic inlet dan supersonic inlet. Subsonic inlet digunakan pada pesawat dimana kecepatannya pada regime di bawah kecepatan suara. Sedangkan supersonic inlet adalah inlet yang digunakan untuk pesawat dimana kecepatannya bisa melebihi kecepatan suara. Bentuk keruncingan bagian depan inlet dirancang sedemikian hingga udara yang masuk ke dalam mesin jet sesuai dengan yang diinginan.

 

Sub sonic inlet                    

Supersonic inlet

Perancangan ujung depan inlet ini tentunya dengan memperhatikan kaidah-kaidah aerodinamika. Untuk supersonic inlet, bagian depan inlet berbentuk lebih runcing dibandingkan inlet untuk kecepatan subsonic, hal ini dikarenakan terjadinya shock wave pada saat kecepatan di atas kecepatan supersonic.

2.   Compressor

 Compressor berfungsi untuk memampatkan udara dan menaikan tekan tekanan sebelum masuk kedalam       combustion chamber.

Ada 2 tipe compressor yaitu :

a.   Axial : Kompresor yang bekerja dan mendapatkan udara dengan dihisap lurus kebelakang langsung ke combustion chamber.

b.   Centrifugal : Kompresor yang bekerja dan mendapatkan udara dengan dihisap ke arah radial dengan gerakan sentrifugal.

3.   Combustion Chamber

Pada bagian ini terjadi proses pembakaran antara bahan bakar dengan fluida kerja yang berupa udara bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Hasil pembakaran ini berupa energi panas yang diubah menjadi energi kinetik dengan mengarahkan udara panas tersebut ke transition pieces yang juga berfungsi sebagai nozzle. Fungsi dari keseluruhan sistem adalah untuk mensuplai energi panas ke siklus turbin. Sistem pembakaran ini terdiri dari komponen-komponen berikut yang jumlahnya bervariasi tergantung besar frame dan penggunaan turbin gas. Komponen-komponen itu adalah :

a.   Combustion Chamber, berfungsi sebagai tempat terjadinya pencampuran antara udara yang telah dikompresi dengan bahan bakar yang masuk.

b.   Combustion Liners, terdapat didalam combustion chamber yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya pembakaran.

c.   Fuel Nozzle, berfungsi sebagai tempat masuknya bahan bakar ke dalam combustion liner.

d.   Ignitors (Spark Plug), berfungsi untuk memercikkan bunga api ke dalam combustion chamber sehingga campuran bahan bakar dan udara dapat terbakar.

e.   Transition Fieces, berfungsi untuk mengarahkan dan membentuk aliran gas panas agar sesuai dengan ukuran nozzle dan sudu-sudu turbin gas.

f.    Cross Fire Tubes, berfungsi untuk meratakan nyala api pada semua combustion chamber.

g.   Flame Detector, merupakan alat yang dipasang untuk mendeteksi proses pembakaran terjadi.

Tipe combustion chamber :

a.   Annular

Tabung pembakaran jenis  annular terdiri dari rumah (housing) dan laras (liner) yang mana laras ini terdiri dari gelang yang melingkar memanjang dan mengelilingi rumah bagian dalam (inner casing).

b.   Can

Tabung pembakaran jenis can terdiri dari beberapa buah tabung pembakaran antara 8 sampai 10 buah. Terdiri dari outer case dan didalamnya terdapat combustion chamber liner yang berlubang-lubang untuk menyempurnakan proses pembakaran dan untuk pendinginan. Combustion liner dibuat dari baja tahan korosi dan tahan panas tinggi

c. Can Annular

Can annular dipasang radial mengelilingi sumbu motor (poros yang menghubungkan kompresor dengan turbin). Combustion liner dihubungkan dengan pipa (flame tubes) untuk memudahkan proses menghidupkan motor. Jenis ruang bakar ini menjembatani kesenjangan evolusi antara jenis can dan annular. Sejumlah tabung api yang dipasang di dalam case. Aliran udara ini mirip dengan yang sudah dijelaskan. Pengaturan ini menggabungkan kemudahan perbaikan dan pengujian sistem can dengan kekompakan sistem annular.

4.   Turbin

Turbin berfungsi untuk mengubah energi thermal dari hasil pembakaran di dalam ruang bakar menjadi energi kinetik dalam sudu tetap kemudian menjadi energi mekanik dalam sudu jalan sehingga energi mekanik akan memutar poros turbin.

Turbin section merupakan tempat terjadinya konversi energi kinetik menjadi energi mekanik yang digunakan sebagai penggerak compresor aksial dan perlengkapan lainnya. Dari daya total yang dihasilkan kira-kira 60 % digunakan untuk memutar kompresornya sendiri, dan sisanya digunakan untuk kerja yang dibutuhkan

Komponen-komponen pada turbin section adalah sebagai berikut :

a.   Rotor : Bagian yang berputar.  Rotor terdiri dari bagian poros (shaft) dan roda (wheel).  Roda turbine terpasang pada piringan yang dapat berputar. Piringan (disk) ini diputar dan dihubungkan dengan poros transmisi tenaga utama dari motor.

b.   Stator ( turbine nozzle, turbine gudide vanes): Mengubah energy panas menjadi energy kecepatan pada arus udara dan gas pada sudu-sudu turbine. Jadi tugas nozzle turbine adalah mempersiapakan masssa arus udara dan gas untuk memutar rotor turbine

c.   Turbine casing membungkus roda-roda turbine, rangkaian sudu nozzle dan memberi tempat penyangga secara langsung maupu tidak langsung pada stator turbine. Untuk menghubungkan rumah ruang pembakaran dan rangkaian kerucut pembakaran (exhaust cone assembly) dipergunakan  flens-flens (flanges) yang diikatkan dengan baut

5. Exhaust

Exhaust adalah bagian akhir turbin gas yang berfungsi sebagai saluran pembuangan gas panas sisa yang keluar dari turbin gas. Melangsungkan arus gas panas ke belakang, mencegah terjadinya turbulence dan memberikan kecepatan tinggi kepada gas keluar dari bagian pembuangan.

a.   tail cone berfungsi mengumpulkan gas yang akan dipancarkan, gas yang berasal dari turbine bucket dan kemudian dipancarkan. Dalam melakukan ini kecepatan gas berkurang dan tekanan bertambah. Hal ini  diakibatkan oleh laluan gas yang berbentuk divergen antara saluran luar (outer duct) dan kerucut dalam (inner cone) laluan ini berbentuk annular yang membesar kebelakang

b.   Pipa ekor (tail pipe) berfungsi mengumpulkan gas buang dan meneruskan langsung ke nozzle pacaran (exhaust nozzle).

c.   Nozzle pembuangan (exhaust nozzle) berfungsi mengontrol kecepatan dari motor itu sendiri. Nozzle ini dapat membuka atau membesar dan mengecil menyesuaikan throutle

› Read More

Read More

Otto cycle

Siklus Otto Ideal

Otto Cycle: The Ideal Cycle for Spark-ignition Engines

Siklus Otto adalah siklus ideal untuk mesin torak dengan pengapian-nyala bunga api. Pada mesin pembakaran dengan sistem pengapian-nyala ini, campuran bahan bakar dan udara dibakar dengan menggunakan percikan bunga api dari busi. Piston bergerak dalam empat langkah (disebut juga mesin dua siklus) dalam silinder, sedangkan poros engkol berputar dua kali untuk setiap siklus termodinamika. Mesin seperti ini disebut mesin pembakaran internal empat langkah. Skema berikut memperlihatkan setiap langkah piston dan pernyataan prosesnya pada diagram P-v untuk kondisi aktual mesin pengapian-nyala empat langkah,

Dari skema di atas tersebut, kondisi awal kedua katup hisap dan buang dalam keadaan tertutup sedangkan piston pada posisi terendahnya yaitu pada titik mati bawah (Bottom Dead Center/BDC). Selama langkah kompresi, piston bergerak ke atas, di mana campuran udara-bahan bakar dikompresi. Sesaat sebelum piston mencapai posisi tertingginya yaitu titik mati atas (Top Dead Center/TDC), percikan bunga api ditimbulkan oleh busi sehingga membakar campuran, yang kemudian menaikkan tekanan dan temperatur sistem. Tekanan gas yang tinggi tersebut mendorong piston ke bawah sehingga menyebabkan poros engkol berputar, selama langkah usaha (langkah ekspansi) ini dihasilkan kerja keluaran yang bermanfaat. Pada ujung langkah ini, piston pada posisi terendahnya untuk menyelesaikan siklus yang pertama (mesin satu siklus), sehingga isi silindernya berupa sisa pembakaran.

Piston bergerak kembali ke atas membersihkan gas buang melalui katup buang (langkah pembuangan), kemudian piston turun kembali ke bawah mengambil campuran udara-bahan bakar yang baru melalui katup hisap (langkah hisap). Sebagai catatan bahwa tekanan dalam silinder di atas tekanan lingkungan saat langkah buang dan berada di bawah tekanan lingkungan saat langkah hisap.

Analisis termodinamika untuk kondisi aktual tersebut dapat disederhanakan bila digunakan asumsi udara-standar yang berlaku sebagai gas-ideal. Karenaitu, siklus untuk kondisi aktual dimodifikasi menjadi sistem tertutup yang disebut sebagai siklus Otto ideal. Skema dan pernyataan prosesnya pada diagram P-v dan T-s seperti terlihat pada gambar berikut,

Siklus Otto ideal terdiri dari empat proses reversibel internal. Secara thermodinamika, siklus ini memiliki 4 buah proses thermodinamika yang terdiri dari 2 buah proses isokhorik (volume tetap) dan 2 buah proses adiabatic/insentropic (kalor tetap)

1.      proses 1-2 kompresi isentropik,

2.      proses 2-3 penambahan kalor pada volume tetap/isokhorik

3.      proses 3-4 ekspansi/langkah kerja isentropik,

4.      proses 4-1 pelepasan kalor/langkah buang pada volume tetap.

Karena siklus Otto ideal ini merupakan sistem tertutup, maka ada beberapa asumsi yang digunakan yaitu :

(1) mengabaikan perubahan energi kinetik dan potensial

(2) tidak ada kerja yang timbul selama proses perpindahan kalor.

Efisiensi termal siklus Otto ideal ini tergantung dari besarnya rasio kompresi mesin dan rasio kalor spesifik dari fluida kerjanya. Efisiensi siklus akan naik bila rasio kompresi dan rasio kalor spesifik semakin besar seperti pada diagram di bawah ini.

Sumber : http://tutorialteknik.blogspot.com/2011/05/siklus-otto-ideal.html

› Read More

Read More

Airfoil

Airfoil

Airfoil adalah bentuk dari suatu sayap pesawat yang dapat menghasilkan gaya angkat (lift) atau efek aerodinamika ketika melewati suatu aliran udara. Airfoil merupakan bentuk dari potongan melintang sayap yang dihasilkan oleh perpotongan tegak lurus sayap terhadap pesawat, dengan kata lain airfoil merupakan bentuk sayap secara dua dimensi seperti pada gambar.

Terminologi airfoil

Dari gambar terminologi suatu airfoil diatas, dapat dijelaskan lebih rinci sebagai berikut :

1. Leading edge, merupakan bagian permukaan paling depan dari airfoil.
2. Trailing edge, merupakan bagian permukan paling belakang dari airfoil.
3. Mean chamber line, merupakan garis pertengahan yang membagi antara permukaan bagian atas dan permukaan bagian bawah dari airfoil.
4. Chord line, merupakan garis lurus yang menghubungkan leading edge dan trailing edge.
5. Chord, merupakan perpanjangan dari chord line mulai dari leading edge hingga trailing edge. Dengan kata lain, chord adalah karakteristik dimensi longitudinal dari suatu airfoil.
6. Maximum chamber, merupakan jarak antara mean chamber line dengan chord line. Maximum chamber membantu mendefinisikan bentuk dari mean chamber line.
7. Maximum thickness, merupakan ketebalan maksimum dari suatu airfoil, dan menunjukkan persentase dari chord. Maximum thickness membantu mendefinisikan bentuk dari airfoildan juga performa dari airfoil tersebut.

› Read More

Read More

Straight and Level Flight

Terbang Lurus dan Mendatar

Terbang lurus dan mendatar (straight and level flight) merupakan sikap dasar yang dipergunakan untuk merencanakan suatu pesawat terbang. Pada penerbangan yang stabil, jumlah dari gaya yang saling berlawanan adalah sama dengan nol. Tidak akan ada ketidakseimbangan dalam penerbangan yang stabil dan lurus (Hukum ketiga Newton).

Hal ini tidak sama dengan mengatakan seluruh keempat gaya adalah sama. Secara sederhana semua gaya yang berlawanan adalah sama besar dan membatalkan efek dari masing-masing gaya. Seringkali hubungan antara keempat gaya ini diterangkan dengan salah atau digambarkan dengan sedemikian rupa sehingga menjadi kurang jelas.

Perhatikan gambar. Pada ilustrasi di bagian atas, nilai dari semua vektor gaya terlihat sama. Keterangan biasa pada umumnya akan mengatakan (tanpa menyatakan bahwa thrust dan drag tidak sama nilainya dengan weight dan lift) bahwa thrust sama dengan drag dan lift sama dengan weight seperti yang diperlihatkan di ilustrasi di samping.

Pada dasarnya ini adalah pernyataan yang benar yang harus benar-benar dimengerti atau akan memberi pengertian yang menyesatkan.

Harus dimengerti bahwa dalam penerbangan yang lurus dan mendatar (straight and level), tidak berakselerasi, adalah benar gaya lift/weight yang saling berlawanan adalah sama, tapi kedua gaya itu juga lebih besar dari gaya berlawanan thrust/drag yang juga sama nilainya diantara keduanya, bukan dibandingkan dengan lift/weight. Untuk kebenarannya, harus dikatakan bahwa dalam keadaan stabil (steady):

1. Jumlah gaya ke atas (tidak hanya lift) sama dengan jumlah gaya ke bawah (tidak hanya weight)
2. Jumlah gaya dorong (tidak hanya thrust) sama dengan jumlah gaya ke belakang (tidak hanya drag)

› Read More

Read More

Tugas Aerodinamika

Tugas Aerodinamika

Materi Level flight

Link soal clik dibawah ini

Soal

› Read More

Read More

Propulsion

Hasil ulangan materi GTE

Nama	Kelas	Nomer	Nilai
Detaviani Sri Wijayanti	XI EA	4	96
khomsah Purnawati	XI EA	8	48
Waren Adhyaksa	XI EA	17	66
Anang Prasetyo	XI EA	1	78
Bagus EkoPurwadi	XI EA	3	52
Nanda Reza	XI EA	10	16
fitriyana	XI EA	7	46
Ari Pramana Aji	XI EA	2	62
ROMADHONI EKA R.P	XI EA	15	74
DEWI CAHYANI	XI EA	5	74
yulia	XI EA	19	96
Ridwan Nur Fauzi	XI EA	14	18

Warna merah nilai tidak diakui

Nilai dibawah 75

Remidi 

Pilihan remidi

1. Mengerjakan ulang = soal

atau 

2. Membuat makalah tentang Gas turbine engine

› Read More

Read More

Airworthiness Directives

Airworthiness Directives

CASR Part 39

Airworthiness directives atau AD dalam bahasa Indonesia Perintah kelaikan udara, adalah langkah langkah/pekerjaan yang wajib dialkukan di sebuah pesawat instrument/avionic, mesin pesawat, atau baling baling (propeller) untuk menanggulangi kondisi yang mengancam keselamatan baik yang telah terjadi, akan terjadi atau mungkin bisa terjadi

AD dikeluarkan oleh otoritas penerbangan din negara yang bersangkutan. BIsa juga otoritas penerbangan sebuah negara mengeuarkan AD dari otoritas penerbangan negara lain. hal ini terjadi jika pesawat yang dibuat di negara kedua di operasikan oleh negara yang disebut pertama.

Keterangan yang biasanya ada di atas dokumen airworthiness Directives yang dikeluarkan di Indonesia :

This Airworthiness Directive (AD) is issued by DGCA in accordance with the requirements of CASR Part 39. Ads affect aviation safety and are regulations which require immediate attention. Part 39 of CASR is amended by adding the following new AD. No Person may operate a product to which an AD applies except in accordance with the requirements of that AD.

NOTE : A ferry flight permit to fly the aircraft to a location where the requirements of this directive can be accomplished, may be granted by application to DGCA. Report and inquiring concering this AD should be addressed to the DGCA. Alternative means of compliance with this directive may be used only it approved by the Director General.

Agar tidak bingung maka simak contoh berikut ini : Pabrik pesawat boeing di amerika serikat membuat satu jenis pesawat yang dibeli oleh sebuah masakapai di Indonesia,katakanlah B737-200. Pada suatu saat, Boing menemukan sebuah bagian pesawat B737-200 yang harus diperbaiki agar pesawatnya tetap aman. Maka otoritas penerbangan amerika menerbitkan sebuah AD yang berisi langkah yang harus dilakukan oleh semua operator pesawat Boing B737-200 agar pesawatnya tetap aman.

Otoritas penerbangan Indonesia yang berada di bawah naungan Departemen Perhubungan juga akan segera menerbitkan AD yang sama karena jenis pesawat yang sama juga beroperasi di Indonesia.

Bagimana pabrik pesawat tahu bahwa keselamatan pesawat buatannya terancam? AD bisa dikeluarkan karena adanya laporan dari operator atau maskapai yang mengopasikan pesawat tersebut tentang kesulitan teknik yang ditemukan, atau hasil penyelidikan/investigasi dari kecelakaan yang terjadi.

Jadi secara rinci bisa dikatakan AD adalah dokumen yang berguna untuk memberi tahu operator bahwa :

·         Kondisi pesawat kemungkinan berada pada situasi yang tidak aman

·         Pesawat tidak sesuai lagi dengan kondisi kelikan terbang

·         Ada pekerjaan yang harus dilakukan agar peswat bisa laik terbang kembali dengan aman

·         Pesawat mungkin tidak boleh terbang sampai tindakan koreksi disiapkan dan dilakukan

Berdasarkan sifatnya, AD adalah wajib. Wajibnya AD ini bisa berupa wajib dikerjakan sebelum pesawat bisa terbang kembali atau wajib dilakukan dengan tenggang waktu/jam terbang yang ditentukan oleh otoritas.

Dicatatan di atas terlihat juga pesawat boleh diterbangkan (ferry) dari satu tempat ke tempat lain untuk melakukan Airworthiness Directives

sumber :

http://www.ilmuterbang.com/artikel-mainmenu-29/pemeliharaan-pesawat-dan-kelaikan-udara-mainmenu-35/707-apa-artinya-airworthiness-directives

› Read More

Read More

Fly by Wire

Fly by wire

Sepanjang sejarahnya, semua pesawat yang beroperasi menggunakan sirip-sirip kendali yang dapat bergerak di sayap ataupun di ekor pesawat  untuk mengubah arah terbangnya.

Sirip kendali di ekor pesawat

Pada bentuk pesawat yang umum, ada aileron/ kemudi guling di sayap yang fungsinya memiringkan pesawat ke kanan dan ke kiri. Ada yang namanya elevator yang berasal dari kata elevate (menaikkan), yaitu sirip yang ada di ekor untuk menaikkan dan menurunkan ekor pesawat sehingga hidung pesawat akan bergerak sebaliknya. Yang lainnya adalah rudder. Sama dengan kapal laut, rudder ini adalah kemudi pesawat untuk berbelok ke kanan ataupun ke kiri.

Kendali mekanik. Kabel, katrol dan batang (push rod)

Secara sederhana, pesawat kecil dan konvensional menggunakan kabel-kabel metal (besi, baja, dll), katrol, dan penahannya untuk menggerakkan sirip-sirip kendali tersebut atau menggunakan batang besi (push rod) baik yang terhubung langsung secara mekanik antara kemudi di kokpit dengan sirip-sirip tersebut ataupun sebagai perantara antara kabel dan sirip pesawat. Pemeliharaan alat kendali mekanik ini memerlukan beberapa hal, seperti pelumasan, pemeriksaan ketegangan kabel, pemeriksaan kabel dan katrol dan lain-lain.

Semakin maju teknologi pesawat terbang, semakin besar pula ukuran pesawat, semakin kuat dan besar pula kabel-kabel yang diperlukan untuk menggerakkan sirip-sirip kendali ini. Pada pesawat terbang yang cukup besar, tenaga manusia menjadi tidak efisien (baca:kurang kuat) untuk menggerakkan sirip-sirip kendali tersebut. Karena itu dibuatlah “power steering”, pembantu tenaga untuk menggerakkan sirip kendali seperti yang ada di kemudi mobil.

Setiap kali penerbang menggerakkan kemudinya, maka “power steering” ini mendapat “perintah” untuk membantu menggerakkan kendali sehingga tenaga manusia yang dibutuhkan sedikit saja. “Power steering” ini biasanya dirancang dengan menggunakan servo bertenaga hidrolik ataupun pneumatik. Sistem yang lebih kompleks ini pertama kali dibuat dengan cara menggabungkan sistem mekanik dan sistem hidrolik.

Kendali Hidromekanik

Semua sistem untuk memudahkan pengendalian pesawat ini ternyata menimbulkan “masalah” baru, yaitu menambah berat pesawat. Pesawat sederhana mungkin hanya mempunyai rudder, elevator dan aileron, tapi pesawat yang lebih besar membutuhkan spoiler, slat dan flap sebagai bantuan tambahan untuk mengendalikan terbangnya. Ukurannya pun akan sebanding dengan besar pesawatnya.

Banyaknya sirip kendali pada pesawat jet berbadan lebar

Seperti halnya kendaraan lain, pesawat udara mempunyai batasan maksimum berat yang bisa ditanggung. Sebagai perumpamaan, sebuah mobil yang mempunyai berat maksimum 2 ton, maka bisa dipastikan mobil tersebut akan rusak jika diisi sampai total beratnya mencapai 2,5 ton. Hal ini akan menjadi lebih parah jika terjadi pada pesawat terbang, tidak hanya rusak tapi pesawat tersebut mungkin tidak akan bisa terbang.

Oleh karena itu pembuat pesawat selalu mencari cara untuk mengurangi berat pesawat sehingga menambah kapasitas muatannya, dalam dunia penerbangan muatan ini dikenal dengan istilah Load.

Cara yang paling umum dilakukan adalah mencari bahan yang ringan dan kuat untuk membuat pesawat terbang. Generasi awal pesawat terbang, banyak yang menggunakan kayu sebagai bahan utama. Kayu yang berat ini kadang digabungkan dengan bahan kain sebagai kulit pesawat. Kemudian teknologi metal dan komposit mengubah materi pembuatan pesawat dengan alasan kekuatan bahan dan beratnya yang lebih ringan.

Penggunaan bahan komposit dimulai pada perang dunia ke 2, pada waktu sebagian dari badan pesawat pembom B29 menggunakan bahan soft fibreglass. Kata Komposit sendiri bisa berarti bermacam-macam bahan dari fibreglass, carbon fiber cloth, Kevlar dll.

Fly By Wire

Sejalan dengan itu komputer juga mengalami perkembangan yang sangat pesat. Kapasitas menyimpan dan memproses data dapat dilakukan oleh prosesor yang berukuran kecil dan ringan.

Dengan menggabungkan teknologi penerbangan dan komputer, para perancang pesawat mempunyai ide untuk membuang kabel kendali pesawat dan menggantikannya dengan kabel data yang lebih ringan.

Dengan cara ini penerbang tidak langsung menggerakkan sirip-sirip kendali dengan kemudi yang ada di kokpit, tapi hanya memberi sinyal ke komputer lalu komputer mengolahnya dan meneruskan sinyal perintah yang diperlukan ke servo hidrolik/penumatik yang menggerakkan sirip kendali pesawat. Servo-servo ini disebut aktuator.

Pada pesawat berbadan lebar, penggunaan kabel-kabel (wire) data yang menggantikan kabel kendali dari logam  dapat mengurangi berat sampai ratusan kilogram. Penggunaan kabel fibre optic juga mengurangi kerumitan kabel di pesawat. Maka pesawat-pesawat besar yang canggih pasti menggunakan cara ini yang juga dikenal dengan Fly By Wire.

Jantung dari sebuah pesawat dengan sistem fly by wire adalah komputer elektronik (Flight Control Computer, FCC). Pada waktu penerbang menggerakkan batang kendali pesawat, maka sensor di batang kendali akan mengirim sinyal ke FCC. FCC akan menghitung seberapa besar gerakan sirip kendali yang dibutuhkan dan kemudian mengirim sinyal ke aktuator yang akan menggerakkan sirip kendali sesuai dengan permintaan FCC.

Control Law

Selain mengurangi berat dengan menghilangkan kabel-kabel logam dan katrol-katrol, sistem Fly By wire juga mempunyai kelebihan untuk membatasi gerakan pesawat udara.

Pada pesawat konvensional, penerbang dapat menggerakkan pesawat di luar batas kemampuannya, misalnya menukikkan pesawat dan menyebabkan pesawat sampai atau bahkan melebihi kecepatan maksimum yang dibolehkan. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan struktural dari pesawat dan bisa membuat pesawat hancur jika kecepatan dibiarkan melewati batas maksimumnya.

Dengan FCC, sinyal yang diberikan oleh penerbang diterima dan diolah sebelum diteruskan ke aktuator. Jadi jika sinyal ini akan menggerakkan pesawat lebih dari kemampuannya, maka FCC akan menolaknya dan memberikan sinyal gerakan normal ke aktuator. Gerakan aktuator juga dilaporkan sebagai umpan balik ke FCC.

Kumpulan aturan di FCC disebut Control Law. Control law ini akan memberikan proteksi/perlindungan pada pesawat agar tidak melebihi kemampuannya (operating envelope).

Salah satu contoh proteksi/perlindungan dari control law ini adalah dalam keadaan normal pesawat fly by wire seperti Airbus A320 tidak akan stall biarpun penerbang menarik batang kendali ke belakang dan memaksa menaikkan hidung pesawat. FCC akan membatasi sudut naiknya hidung pesawat (angle of attack) di nilai yang normal. Begitu juga dengan kemiringan pesawat yang dibatasi pada kemiringan 67°. Jika penerbang mencoba memiringkan pesawat lebih dari 67°, FCC akan tetap menahan kemiringan pesawat di 67° tersebut.

Contoh lain dari kelebihan control law yang diatur oleh komputer adalah mengurangi perbedaan reaksi pesawat pada kecepatan yang berbeda. Sama seperti pada sepeda motor ataupun mobil, makin cepat kendaraan dilarikan maka kendalinya akan makin sensitif. Maka seorang pembalap harus mempunyai reaksi yang lebih cepat dari pada seorang pengemudi mobil yang menjalankan mobilnya dalam keadaan normal.

Sebuah pesawat airliner normalnya mempunyai jangkauan kecepatan yang sangat lebar, contohnya pada waktu lepas landas dan mendarat kecepatannya adalah sekitar 150 knots, dan di ketinggian 31000 kaki kecepatannya sekitar 300 knots.  Jika penerbang tidak menggunakan auto pilot maka dia akan merasakan perbedaan yang sangat besar pada waktu mengendalikan pesawat terutama pada kecepatan tinggi. Pada kecepatan tinggi, sedikit gerakan batang kendali, akan menggerakkan pesawat dengan cepat, akibatnya kenyamanan dan keamanan akan berkurang. Control law yang ada di pesawat fly by wire akan mengatur sensitifitas sensor di batang kendali dan memberikan perintah yang sesuai pada aktuator dan penerbang akan merasakan sensitifitas yang sama di semua regim kecepatan.

Selain itu, pembuat pesawat seperti Boeing yang membuat B777 secara fly by wire yakin bahwa reaksi komputer lebih cepat dari reaksi seorang penerbang yang waspada sekalipun, sehingga luas dari sirip-sirip kendali bisa dikurangi karena gerakannya dikendalikan komputer. Sekali lagi hal ini mengurangi berat pesawat secara keseluruhan.

Fly By Wire

Kerusakan pada komputer

Bagaimana jika FCC rusak? Sebagai jantung dari sebuah pesawat, FCC tidak boleh rusak. Tapi hal ini tidak mungkin, karena semua buatan manusia bisa rusak. Cara mengatasinya adalah dengan membuat sistem yang Fault Tolerant. Caranya dengan redundancy, yaitu dengan membuat sistem cadangan yang berlapis. Contohnya sebuah pesawat Boeing 777 mempunyai 3 Primary Flight Control Computer (PFC, sama dengan yang sebelumnya kita sebut FCC). Dalam setiap PFC ini ada 3 kanal yang bekerja dengan identik untuk komputasi. Sehingga didapat total 9 kanal yang bekerja secara simultan.

Salah satu kanal atau PFC menjadi master yang mengendalikan pesawat, tapi kanal lain atau PFC lain tetap bekerja secara simultan dan hasilnya dibandingkan dengan kanal/PFC yang lain. Jika sebuah kanal rusak, maka sisanya tetap bekerja. Begitu pula jika sebuah PFC rusak total, masih ada 2 PFC lain.

Bagaimana jika sebuah FCC rusak tapi tidak mati total, dia hanya memberikan sinyal yang salah? Untuk mengatasi ini dibuat sebuah sistem “voting”. Telah disebutkan sebelumnya, sinyal hasil komputasi dari masing-masing FCC dibandingkan dengan hasil dari FCC lain. Jika sinyal dari sebuah FCC berbeda dengan 2 FCC lainnya, maka sinyal ini akan ditolak dan FCC yang bersangkutan akan dinyatakan rusak oleh sistem. Sistem voting ini diaplikasikan pada semua sistem kritikal yang ada pada pesawat udara sebagai bagian dari sistem yang Fault Tolerant.

Sumber : www.ilmuterbang.com

› Read More

Read More