4.1. PENJELASAN DAN FUNGSI UMUM
Auxiliary power unit (APU) adalah sistem gas turbin yang berfungsi menyuplai sistem elektrikal dan udara bertekanan (pneumatic) yang disebut bleed air untuk menjalankan Air Conditioning (AC) ke semua sistem pesawat. APU mirip dengan engine namun perbedaannya terletak gaya dorong (thurst), dimana APU tidak menghasilkan thrust. APU dipakai pada saat semua mesin dalam keadaan mati. Pada saat mesin dimatikan, pesawat masih perlu pasokan listrik untuk instrumen dan alat kelistrikan lainnya serta menyediakan bleed air untuk menjalankan air conditioning pack (AC). Tenaga pneumatik yang dihasilkan oleh APU juga digunakan untuk menyalakan mesin pesawat, dengan cara memberikan udara bertekanan ke mesin turbin pesawat sehingga turbinnya berputar dan setelah putarannya cukup, bahan bakar bisa dimasukkan ke ruang pembakaran. Hasil pembakaran akan memutar turbin sampai turbin berputar sendiri.
Gambar 1 Contoh Auxiliary power unit AIRBUS A360
Pada dasarnya APU dipakai saat semua mesin dalam keadaan mati. Normalnya APU dinyalakan saat pesawat disiapkan untuk terbang oleh teknisi atau penerbangnya. APU akan dimatikan pada waktu mesin pesawat sudah menyala. APU dinyalakan kembali saat pesawat mendarat dan sebelum mesin dimatikan agar kelistrikan dan AC pack di pesawat
bisa digunakan. Untuk transit, maintenance atau service cleaning ketika pesawat di ground APU harus digunakan jika bandara tersebut tidak menyediakan Ground Power Unit (GPU). Pada waktu terbang APU bisa dinyalakan untuk menggantikan generator yang rusak. Pesawat komersial bermesin ganda biasanya memiliki satu generator dan satu bleed air/ AC pack di masing-masing mesinnya. Jadi jika salah satu generator tidak berfungsi maka APU generator bisa dipakai untuk penggantinya.
Kemampuan APU tidak sama dengan mesin pesawat. Tidak semua APU bisa di nyalakan di ketinggian maksimum yang bisa dicapai oleh pesawat tersebut. Misalnya ada pesawat yang terbang mencapai 37.000 kaki tetapi APUnya hanya bisa di nyalakan pada ketinggian 25.000 kaki, meskipun ada juga APU yang sanggup di operasikan pada ketinggian maksimum pesawatnya.
4.2. KONSTRUKSI SISTEM APU
Auxiliary power unit (APU) mempunyai tiga bagian utama yaitu:
4.2.1. Power Section
Merupakan bagian generator gas engine dan menghasilkan semua power shaft APU.
4.2.2. Load Compressor Section
Load compressor pada umumnya berupa shaft-mounted compressor yang menghasilkan tenaga pneumatic pesawat, sedangkan beberapa extract bleed air APU dihasilkan melalui compressor power section. Ada dua alat penggerak, yaitu Inlet Guide Vanes yang mengatur aliran udara yang mengalir ke load compressor dan surge control valve yang menstabilkan operasi mesin turbo.
4.2.3. Gearbox Section
Gearbox mentransfer tenaga dari shaft utama engine ke generator oil-cooled untuk tenaga listrik. Melalui Gearbox, power juga ditransfer ke aksesoris engine seperti fuel control unit, modul pelumasan, dan fan pendingin. Selain itu, ada juga starter motor yang terhubung melalui gear train untuk melakukan fungsi awal dari APU.Beberapa desain APU menggunakan kombinasi starter/generator untuk menyalakan APU dan pembangkit tenaga listrik untuk mengurangi kompleksitas.
Adapun konstruksi engine APU ini untuk type GTCP 85-129 terdiri dari:
Diffuser
Berfungsi sebagai penampung udara yang masuk ke engine, dimana oleh kompressor ditekan untuk melakukan proses pembakaran. Fungsi utama dari diffuser ini ialah agar aliran udara dapat rata dan halus sehingga dapat mencegah terjadinya stall dan mengurangi ram air pressure loss. Oleh karena itu diffuser perlu diperhatikan dan dipelihara dari kerusakan dan perubahan bentuk akibat pembentukan es saat pesawat kondisi cruise.
Compressor
Berfungsi merubah energi kinetik (kecepatan) menjadi energi mekanik (tekanan) udara yang masuk ke ruang bakar. Dengan naiknya tekanan udara maka volume udara akan mengecil sehingga proses pembakaran antara fuel dan udara terjadi pada volume yang kecil. Kompresor diputar oleh turbin melalui poros yang berhubungan. Sistem propulsi kompresor yang digunakan adalah jenis aksial dengan pertimbangan area yang digunakan sehingga tahanannya rendah.
Combustion (Ruang Bakar)
Berfungsi membakar campuran udara dan bahan bakar kemudian mengalirkan gas hasil pembakaran ke turbin dengan suhu yang merata. Temperature gas pembakaran dijaga dan dibatas oleh kekuatan struktur material di turbin dan ruang bakar. Kerugian tekanan harus dijaga seminimal mungkin dan efesiensi pembakaran harus dijaga sebesar mungkin untuk menghindari flame out dan menjaga agar pembakaran tetap berjalan dengan baik. Sekitar 20%- 30% udara digunakan untuk pembakaran dan 70%- 80% untuk pendinginan
Tipe ruang bakar engine APU tipe GTCP 85-129 adalah type annular.
Turbin
Berfungsi menggerakkan kompresor dan alat bantu lainnya. Merubah energi panas yang diberikan ruang bakar menjadi energi gerak berupa putaran. 75% energi yang tersedia adalah untuk memutar kompresor. Turbin juga terdiri dari multistage jenis turbin aksial. Perbedaan dengan kompressor ialah proses pada turbin ialah penurunan tekanan dan ekspansi dimana gas pembakaran dari ruang bakar mempunyai teperature
yang tinggi dan material pada turbin punya titik leleh tertentu maka diperlukan pendinginan untuk menghindari kerusakan. Nozzle berfungsi sebagai keluaran gas ke atmosfer dengan kecepatan tinggi.
Karena APU memproduksi daya yang tergolong tinggi untuk kebutuhan yang ringan, biasanya tipe engine ini menggunakan Free Turbine, Turbo Shaft Engine. Turbo shaft engine berbentuk kecil dan memiliki berat yang ringan namun menghasilkan power sekitar 600 HP. Susunan Free turbine ini membuat mesin sangat fleksibel seperti kompresor tidak dipengaruhi oleh perubahan load di free turbine yang mendorong aksesoris melalui gearbox. Free turbine biasanya dirancang untuk berjalan pada kecepatan konstan, sehingga memastikan bahwa generator yang dijalankan oleh APU dapat mempertahankan kecepatannya dengan frekuensi konstan tanpa perlu constan speed drive tambahan.
4.3.SISTEM KERJA APU
Ketika starter dinyalakan, putaran starter mulai menggerakan roda gigi transmisi kemudian menggerakan kompresor dan turbin. Udara masuk ke kompressor sebelum, sebelum masuk ke kompresor tekanan tinggi udara dibagi menjadi 2 saluran, saluran pertama untuk start engine pesawat terbang dan saluran lainnya masuk ke kompresor tekanan tinggi, kemudian dikompresikan dan masuk ke ruang bakar. Di dalam ruang bakar udara dengan bahan bakar dibakar, sehingga menjadi gas udara bertekanan tinggi yang masuk ke turbin. Energi pembakaran tersebut diserap oleh putaran turbin dan dialirkan ke
turbin exhaust. Sebagian daya yang diterima turbine wheel digunakan untuk memutar compressor, impeller dan komponen lainnya. dan sebagian daya lainnya digunakan untuk output shaft power guna menggerakan perlengkapan pendukung.
DOWNLOAD |Here
Tidak ada komentar:
Posting Komentar