Aircraft Engine
A.
Piston Engine
Sebelum jet engine ditemukan
pesawat-pesawat di dunia di dunia menggunakan piston. Mesin piston adalah salah
satu mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) yang tenaga geraknya di hasilkan oleh
piston yang dihubungkan dengan crankshaft untuk merubah energi kimia menjadi
energi mekanik.
Piston engine banyak digunakan untuk
kendaran seperti motor, mobil dll. Untuk pesawat sendiri walaupun mesinnya
piston tapi bukan sembarang piston. Tenaga yang dihasilkan haruslah besar
karena harus menghasilkan thrust sebagai tenaga peswat. Biasanya pada sepeda
motor tertulis 110 cc, 125 cc itu adalah volume cylinder yang menghasilkan
tenaga. Cyclinder mesin peswat tentunya besar dibandingkan mobil dan motor.
Piston engine dalam ternodinamika
mengikuti siklus otto dimana terdapat langkah intake, kompresi,, ekspansi dan
exhaust. Pada umumnya satuan tenaga dorong (thrust pada psiton engine)
ditunjukan dengan satuan HP (horsepower)
Bahan bakar untuk pesawat piston
engine adalah aviation gasoline (avgas)
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
menghasulkan 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.
Pada dasarnya, prinsip kerja dari
semua engine pesawat sama. Yaitu memanfaatkan energi pembakaran antara campuran
bahan bakar dengan udara yang menghasilkan expansion gas yang terjadi di dalam
ruang bakar cc (combustion chamber).
B.
Turbojet
Pada umumnya motor turbojet sering
disebut dengan motor pure-jet adalah suatu motor dengan luas penampang
pemasukan udara yang kecil sehingga aliran massa udara yang masuk ke dalam
motor tersebut adalah relative kecil dan agar diperoleh gaya dorong yang besar
maka aliran gas keluar harus ber kecepatan tinggi
Motor turbojet tersebut pada umumnya
dipakai pada pesawat-pesawat terbang yang terbang tinggi diatas permukaan laut
dan mempunyai kecepatan yang tinggi.
Pada umumnya motor turbojet mempunyai
bagian-bagian utama sebagai berikut :
1) Air
intake / air inlet duct
2) Kompresor
3) Ruang
bakar
4) Turbin
5) Exhaust
duct
6) Sistem-sistem
Bagian-bagian utama pada semua motor
turbine gas pada dasarnya sama, hanya kadang-kadang nama bagian atau komponen
agak berbeda karena adanya perbedaan terminology dari masing-masing pabrikan
motor tersebut. Bahan bakar gas turbine engine adalah
avtur, aviation turbine fuel atau aviation kerosene
C.
Tubroprop
Pada motor turboprop daya yang
dihasilkan pada poros turbin dipakai untuk memutarkan baling-baling, dan agar
putaran baling-baling tidak terlalu tinggi dipergunakan roda-roda gigi reduksi.
Baling-baling menggerakan sejumlah
besar massa udara pada kecepatan rendah dimana arahnya berlawanan dengan arah
terbang dari pesawat udara.
Penggunaan dari motor turboprop ini
adalah pada pesawat udara yang terbang tidak terlalu tinggi dan dimana
diperlukan landasan yang pendek utuk mendarat. Pesawat terbang dengan motor
turboprop mempunyai pasaran yang cukup luas.
Prinsip kerja dari motor turboprop
sama saja dengan turbojet yaitu bahwa udara yang dimampatkan di dalam kompresor
masuk ke ruang bakar dan kemudian dibkar bersama bahan bakar yang disemprotkan
sehingga menghasilkan gas hasil pembekaran dan selanjutnya melakukan ekspansi
pada turbine. Untuk motor turboprop ini pada umumnya diperlukan beberapa
tingkat turbine agar energi dari gas panas yang melalui turbine ini dapat
diserap lebih banyak untuk menggeraan baling-baling dimana baling-baling
diharapkan dapat menghasilkan kurang lebih 90% dari gaya dorong total, dan
menginggalkan gas buang yang hanya akan menghasilkan 10% gaya dorong netto.
D.
Turbofan
Motor turbofan adalah suatu motor
yang mempunyai perpaduan antara sifat-sifat yang baik dari motor turbojet
dengan motor turboprop, dimana pesawat terbang yang ditenagai oleh motor turbo
fan ini akan menghasilkan prestasi lebih baik dari pada motor turbo prop pada
waktu pesawat sedang terbang tinggi, demikian juga prestasi dari motor turbo
fan ini akan lebih baik daripada motor turbojet pada waktu pesawat udara
terbang rendah.
Motor turbojet memberikan percepatan
udara yang tinggi terhadap berat udara yang kecil. Motor turboprop memberikan
percepatan udara yang rendah terhadap berat udara yang besar.
Pada motor turbofan walaupun
kecepatan pancar gas yang keluar dari saluran buang lebih rendah dari motor
turbojet, tetapi bisa diperoleh gaya dorong yang sama karena jumlah massa
aliran udara/gas lebih besar tetapi dengan kecepatan yeng lebih rendah, maka
motor turbofan akan memperoleh randemen gaya dorong yang lebih tinggi dari motor
turbojet.
