STUDY CARA KERJA DARI KOMPONEN DAN KEAMANAN MESIN TURBOFAN GE CF34-10E PADA PESAWAT TERBANG EMBRAER 195

Mesin turbofan adalah sebuah tipe mesin jet pesawat terbang yang mirip dengan mesin turbojet. Mesin ini umumnya terdiri dari sebuah kipas internal dengan sebuah turbojet kecil yang terpasang dibelakangnya untuk menggerakkan kipas tersebut. Aliran udara yang masuk melalui kipas ini melewati turbojet, di mana sebagian kecil udara itu dibakar untuk menghidupi kipas, dan sisa udara digunakan untuk menghasilkan dorongan. Semua mesin jet yang digunakan untuk pesawat jet komersial masa kini adalah mesin turbofan. Mesin ini lebih banyak digunakan karena sangat efesien dan relatif menghasilkan suara yang lebih kecil. Dan turbofan ini lah yang bisa menjawab semua requirment dari airlines yaitu: irit bahan bakar,mempunyai tenaga dorong yang besar. Untuk gaya dorong (thrust) pesawat yang dihasilkan oleh pembakaran,sebenarnya hanya 15%-25% saja. Gaya dorong pesawat yang terbesar justru pada KIPAS (blade) atau LPC sebesar 75-85% yang digerak oleh LPT (seperti dijelaskan di atas).

Abstrak:

Machine turbofan is a type jet engines an airplane that similar to a turbojet engine.This machine commonly consists of a fan internal with a turbojet engine small attached does behind it to the drives a fan.The flow of air coming through a fan this through turbojet engine, in which a portion small air it is burned to support a fan, and the rest of the air used to produce encouragement. All jet engines used to the plane commercial jets today is a machine turbofan.This machine greater use of because it is very efficient and relatively produce a sound smaller. And turbofan this is what can answer all requirment of airlines: economizes fuel, have power thrust large.To thrust ( thrust ) the plane on which produced by the combustion, in fact only 15 % -25 % just.Thrust plane the largest it in fan ( blade or lpc of 75-85 %  by lpt ( as described above ).

1.Pendahuluan

General Electric cf34 adalah  mesin turbofan pesawat dikembangkan oleh mesin dari yang tf34 mesin militer .Cf34 yang digunakan pada sejumlah pesawat jet , termasuk bombardier crj seri , e-jets yang embraer , arj21 dan orang cina dalam pengembangan

Ge menyediakan penerbangan adalah sebuah world-leading komersial, penerbangan umum militer dan bisnis dan mesin jet dan turboprop dan komponen serta avionik, dan mekanis daya listrik pesawat sistem untuk.Ge telah a global ini persembahan jaringan pelayanan untuk mendukung.Ge dan nasabahnya juga bekerjasama bersama-sama untuk membuka kesempatan baru kepada tumbuh dan selamatkanlah lebih produktivitas di luar pelayanan tradisional.Digital ge penerbangan adalah menjadi seorang industri bisnis dengan kemampuannya untuk memanfaatkan besar sungai data yang memberikan wawasan dan pada gilirannya luar biasa, nilai operasional nyata untuk pelanggan

Gambar1: engine cf34-10e

Mesin asli terdiri dari satu penggemar tahap , didorong oleh 4-stage ( lp ) turbin tekanan rendah , supercharging sebuah 14-stage hp kompresor , didorong oleh 2-stage ( hp ) turbin tekanan tinggi , annulus combustor dengan .Kemudian lebih tinggi dorong versi cf34 teknologi canggih fitur sebuah inti , dengan hanya 10 hp kompresor bertahap .Varian terbaru , dan -10e yang -10a , mesin itu mencakup dari cfm56 keluarga , hp dan memiliki sebuah spool radikal berbeda , 9-stage terdiri dari sebuah kompresor didorong oleh satu tahap turbin .Inti spool yang lp telah 3 kipas angin booster bertahap di belakang .Dorong adalah 82 kilonewtons statis ( 18,500 lbf ) 

Gambar2: engine cf34 tampak dalam

2. metodologi

Analisa mesin CF34-10E ini dilakukan pada dimensi, spesifikasi, komponen-komponen, cara kerja dan jarak bahaya ketika mesin beroperasi. Pengambilan data yang dilakukan terdiri dari mencari mesin yang dianggap menarik, pengamatan bentuk dan komponen-komponen di luar mesin, pengamatan bentuk dan komponen-komponen di dalam mesin,

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

 3.1 Dimensi spesifikasi pada pesawat

       Mesin tipe ini dirancang untuk jarak pendek maupun jarak menengah contohnya yaitu pada pesawat embraer 195

Wing

Reference area - 92.50 m² (996 ft²);

Reference aspect ratio - 8.1

Fuselage

Total Length - 38.65 m (126 ft 10 in);

Length of pressurized section - 31.49 m (103 ft 4 in).

Horizontal Tail

Span - 12.08 m (39 ft 8 in);

Area - 26.00 m² (280 ft²).

Vertical Tail

Reference area - 16.20 m² (174 ft² 54 in²)

Keluarga E-190/195 adalah versi perpanjangan dari keluarga E-170/175 dengan sayap yang lebih besar dan baru, dan mesin baru, GE CF34-10E, dengan daya dorong 18.500 lbf (82,30 kN). Pesawat ini bersaing dengan Bombardier CRJ-1000. Sebagai tambahan, karena berada dalam bentang 100-kursi, pesawat ini berkompetisi juga dengan pesawat jet utama yang lebih kecil seperti Boeing 717-200, 737-500/-600, Airbus A318, dan Bombardier CSeries yang akan datang. 

Gambar4: dimensi engine

3.2 Bagian bagian pada engine pesawat

Pada mesin pesawat terbang pasti mempunyai beberapa bagian-bagian atau komponen guna mendukung cara kerja dalam memperoleh gaya dorong (thrust).contohnya seperti:

3.2.1 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.

3.2.2 Turbin Penggerak

Turbin penggerak ini berfungsi untuk menggerakkan compressor. Turbin penggerak ini terletak di bagian belakan setelah ruang pembakaran. Temperatur di bagian turbin penggerak ini sangat tinggi sebagaimana di ruang pembakaran, sehingga perlu material yang tahan leleh pada temperature yang sangat tinggi. Temperatur pada bagian ini bisa mencapai 1700o C. Untuk bisa mendapatkan tenaga penggerak yang cukup, turbin penggerak ini bisa terdiri atas beberapa tingkat. Masalah utama dalam turbin penggerak ini adalah bahwa blade-blade pada turbin harus mampu menahan beban yang terjadi pada temperatur yang tinggi tersebut, serta mempunyai life time yang lama.

3.2.3 Compressor

Fungsi daripada suatu compressor ini adalah untuk menaikkan tekanan yang mengalir dari inlet sebelum masuk ke ruang pembakaran. Ada dua jenis compressor, yaitu compressor axial dan centrifugal.
Suatu compressor dikatakan compressor axial dikarenakan aliran yang masuk melalui compressor memiliki arah yang parallel sumbu putar compressor. Jika aliran udara yang masuk berarah tegak lurus terhadap sumbu putar, maka compressor tersebut dikatakan compressor centrifugal.
3.2.4 Burner
Burner merupakan ruang dimana proses pembakaran terjadi. Pada ruang ini, bahan bakar dimasukkan ke dalam udara yang terkompressi, sehingga terjadilah pembakaran. Adanya proses pembakaran ini akan meningkatkan temperature dan juga tekanan udara di ruang baker tersebut yang selanjutnya akan mengalir ke nozzle.

3.2.5 Ruang pembakaran (Combustion Chamber)

Ruang pembakaran merupakan sebuah komponen atau daerah dari turbin gas, ramjet, atau mesin scramjet di mana pembakaran terjadi. Dalam mesin turbin gas, ruang bakar (combustor or combustion chamber) diumpankan suatu udara bertekanan tinggi oleh sistem kompresi. Ruang pembakaran kemudian memanaskan udara ini pada tekanan konstan. Setelah pemanasan, udara melewati ruang bakar melalui bantuan baling-baling nozzle menuju ke turbin.

Ruang pembakaran dibuat secara struktural terletak antara kompresor tekanan tinggi (high pressure compressor) dan turbin tekanan rendah (low pressure turbine). Hal ini memberikan antarmuka (interface) secara struktural, mentransmisikan beban mesin secara aksial, dan memberikan jalur aliran gas antara kompresor dan LPT. 

3.2.6 Nozzel

Nozzle merupakan bagian paling akhir suatu mesin jet. Bentuk suatu nozzle sangat berpengaruh sekali terhadap thrust yang akan dihasilkan. Perancangan bentuk nozzle ini dilakukan dengan menerapkan perhitungan-perhitungan aerodinamika yang sangat teliti, karena perubahan yang kecil terhadap bentuk suatu nozzle akan sangat mempengaruhi thrust yang dihasilkan

3.2.7 Exhaust

Exhaust adalah tempat pembuangan udara dari seluruh proses yang telah dialami dalam mesin. Exhaust menerima udara yang telah dikonversi menjadi energi oleh turbin. Energi inilah yang menjadi daya bagi mesin (engine) untuk menggerakkan pesawat. Gaya dorong yang dihasilkan oleh pembakaran sebenarnya hanya 15% - 25%. Gaya dorong pesawat yang terbesar justru pada kipas (blade) atau low pressure compressor sebesar 75% - 85% yang digerakkan oleh low pressure turbine

3.3 KESELAMATAN PENGOPRASIAN MESIN PESAWAT

Keselamatan Kerja adalah keselamatan yang berkaitan dengan mesin, pesawat alat kerja, bahan dan proses pengolahannya, tempat kerja dan lingkungannya serta cara-cara melakukan pekerjaan. Keselamatan  Kerja juga merupakan sarana utama untuk pencegahan kecelakaan, cacat, dan kematian sebagai akibat dari kecelakaan kerja.

3.3.1 Area berbahaya pada saat pesawat dalam kondisi idle power

Knalpot bahaya daerah kondisi: 20 kn headwind efek dengan tanah .Daerah inlet bahaya kondisi: 20 kn headwind / crosswind / tailwind berdasarkan 12,2 m / s ( 40 ft / s ) kecepatan kritis dengan 0,9 m ( 3 kaki ) kontingensi faktor .

3.3.2 Area berbahaya pada saat pesawat akan take off

knalpot bahaya daerah kondisi: 20 kn headwind efek dengan tanah .

inlet bahaya daerah  kondisi: 20 kn headwind / crosswind berdasarkan 12,2 m / s ( 40 ft / s )

 kecepatan kritis dengan 0,9 m ( 3 kaki ) kontingensi faktor

4.KESIMPULAN

Mesin CF34-10E mewakili peningkatan kemampuan cukup atas CF34 mesin model-model lain. Ini menggabungkan filosofi pengembangan dasar yang sama dan operasional fitur yang telah mendapatkan istimewa pasar sukses untuk CF34-3 dan mesin seri-8: resiko rendah, terbukti teknologi, rendah biaya melalui kehandalan tinggi, operasional kemudahan pemeliharaan, terbaik di kelasnya bahan bakar karakteristik lingkungan ekonomi dan sangat baik.