15 Feb
4:57

Underdog yang Tercinta dari Turbomachinery

Semua orang tahu bahwa APU juga membutuhkan cinta… ..

Untuk Hari Valentine, kami ingin melihat turbo yang tidak diunggulkan. Sebuah mesin yang sering diabaikan, dan tidak benar-benar menjadi pusat perhatian seperti beberapa sepupunya yang lebih besar, juga tidak diberi posisi trendi sebagai “teknologi masa depan” seperti sepupunya yang lebih kecil. Tanpa teknologi ini, pesawat akan sepenuhnya bergantung pada pembangkit listrik eksternal untuk memelihara pasokan tenaga listrik di darat, dan untuk menghidupkan mesin utama. Jadi, apa mesin yang kurang dihargai ini?

Oke satu petunjuk terakhir – Anda dapat melihat port knalpotnya.

Jika Anda belum bisa menebaknya, Valentine kami tahun ini adalah unit daya tambahan pesawat, atau disingkat APU. Meskipun ini tidak ada di semua pesawat, namun biasanya digunakan di pesawat yang lebih besar seperti pesawat komersial. Hal ini memungkinkan pesawat untuk tidak terlalu bergantung pada layanan darat saat mesin utama tidak bekerja. Akibatnya, lebih sedikit peralatan, tenaga kerja, dan waktu yang dibutuhkan untuk menjaga pesawat dalam mode siaga, dan pesawat juga dapat melayani bandara dengan sumber daya yang lebih sedikit di lokasi terpencil.

Dimana Underdog ini Dimulai

Unit tenaga tambahan pesawat dapat ditelusuri kembali ke Perang Dunia Pertama, karena mereka digunakan untuk menyediakan tenaga listrik di atas kapal udara dan zeppelin. Dalam Perang Dunia Kedua, pesawat pembom dan kargo Amerika memiliki sistem ini juga. APU adalah mesin piston kecil, karena turbin gasnya belum dikembangkan. Mesin ini biasanya adalah mesin konfigurasi V-twin atau flat, mirip dengan yang mungkin Anda temukan pada sepeda motor, dan disebut putt-putt. Mesin dua tak ini biasanya mengeluarkan kurang dari 10 tenaga kuda, tapi hanya itu yang dibutuhkan untuk menyediakan tenaga DC selama penerbangan tingkat rendah.

Angkatan udara Jerman juga menggunakan putt-putt versi mereka sendiri selama perang, tetapi mesin ini memiliki fungsi yang berbeda dari rekan-rekan Amerika mereka. Alih-alih menyediakan tenaga listrik melalui generator, mesin ini menjadi sistem start untuk mesin jet generasi pertama yang digunakan di pesawat tempur Jerman. Didesain oleh Norbert Riedel, mesin kecil ini akan mulai ditarik, mirip dengan mesin tempel untuk kapal, atau mesin peniup salju.

Setelah berjalan, mereka akan memutar kompresor jet melalui hubungan mekanis, dan membiarkan jet menyala. APU awal ini tersembunyi di dalam hidung mesin, dengan tuas tarik di depan hidung, seperti yang terlihat di bawah.

Junkers Jumo 004
Di sebelah kiri, Junkers Jumo 004, dengan APU tersembunyi di hidung, dengan gagang tarik di depan, dan port busi di samping untuk memudahkan perawatan. Di sebelah kanan, putt putt versi Jerman yang disembunyikan di Jumo 004. Gambar milik Kogo

Pengaturan ini terbukti menjadi opsi yang berharga, karena itu berarti jet dapat beroperasi dengan peralatan pendukung yang lebih sedikit. Alternatif umum untuk unit daya onboard, dulu dan masih menggunakan kereta udara atau “kereta start”, yang membawa kompresor atau pasokan udara terkompresi. Kereta dipasang ke salah satu mesin melalui selang, dan meledakkan sejumlah besar udara terkompresi ke dalam starter / mesin, memungkinkan turbin berputar.

Meskipun militer Jerman telah memelopori penggunaan tenaga tambahan untuk menyalakan mesin utama, baru sebelum Perusahaan Boeing meluncurkan Boeing 727 pada tahun 1960-an APU memulai debutnya dalam penerbangan komersial. Hal ini memungkinkan 727 untuk dioperasikan di bandara yang lebih kecil dengan lebih sedikit dukungan darat, karena unit tambahan menyediakan pesawat dengan HVAC onboard, tenaga listrik, dan kemampuan start mesin.

Jadi, APU modern itu seperti apa?

APU yang terletak di bagian ekor pesawat komersial
APU yang terletak di bagian ekor pesawat komersial

Sederhana, mereka terlihat seperti mesin turbin gas, tetapi alih-alih dipasangkan ke kipas bypass besar atau dipasang dengan nosel dorong, mereka disambungkan ke poros dan generator. Ini mirip dengan turbin gas turboshaft seperti di turboprop, atau di pembangkit listrik (walaupun jauh lebih besar). Seperti yang dapat Anda lihat pada grafik di bawah dari Hamilton Sunstrand (sekarang Pratt & Whitney) APS5000, biasanya terdapat tahap kompresor sentrifugal, yang digerakkan oleh tahap turbin aksial, dengan tahap turbin lain pada poros terpisah untuk menggerakkan generator.

APU - Cutaway

Mengapa Mereka Menjadi Underdog di Turbomachinery?

Bagian dari mengapa APU tidak mendapatkan banyak cinta adalah karena visibilitas; mereka tidak terlihat oleh publik. Karena terselip di bagian ekor pesawat, yang Anda lihat hanyalah lubang knalpot. Namun mesin turbin kecil ini melakukan banyak hal untuk pilot, penumpang, dan semua yang berada di dalam pesawat.

APU modern melakukan kedua tugas yang dilakukan oleh nenek moyang Amerika dan Jermannya, dengan menyediakan tenaga listrik melalui generator, dan menggunakan udara pembuangan untuk kontrol iklim dan penyalaan mesin saat mesin utama sedang offline. Kompresor sentrifugal dapat menyuplai udara keluar saat pesawat berada di tanah di pintu gerbang, dan saat didorong ke belakang, sampai saatnya mesin berputar. Saat Anda berada di pesawat komersial yang lebih besar, Anda akan melihat bahwa suasana menjadi sangat sunyi selama satu menit selama pushback dari gerbang dan lampu mungkin meredup. Ini karena APU mengeluarkan semua udara yang biasanya digunakan untuk AC dan mengalir melalui starter udara di salah satu mesin turbofan.

Setelah pesawat memiliki satu mesin yang online, aliran udara dari mesin tersebut dapat digunakan untuk menghidupkan mesin lainnya. Disini APU di shut down sampai pesawat telah mendarat di tempat tujuannya. Dengan cara ini, APU dapat dianggap sebagai Pembawa Acara di pertunjukan panggung, atau sebagai pembuka untuk seorang pelawak, memberikan Anda dan kru kenyamanan perjalanan udara sampai mesin menyala dan pertunjukan benar-benar dimulai .

Satu insiden penting di mana APU sangat penting untuk pengoperasian pesawat yang aman adalah “Miracle on the Hudson” yang terkenal, di mana Kapten Chesley “Sully” Sullenberger berhasil membuang Airbus A320 di Sungai Hudson antara New York City dan New Jersey, menyelamatkan semua 155 jiwa di dalamnya. Pesawat, yang dikenal sebagai penerbangan 1549, mengalami serangan burung ketika kedua mesin menelan angsa tak lama setelah lepas landas dari bandara LaGuardia di Queens. Langkah penting bagi Sully pada saat kedua mesin mati, adalah menyalakan unit daya tambahan, yang menyediakan sumber tenaga listrik untuk pesawat yang tertembak. Dewan Keselamatan Transportasi Nasional (NTSB), menulis dalam laporan penerbangan 1549, “Meskipun tidak dapat menyelesaikan daftar periksa Kegagalan Ganda Mesin, kapten memulai unit tenaga tambahan, yang meningkatkan hasil pembolosan dengan memastikan bahwa sumber utama daya listrik tersedia untuk pesawat dan bahwa pesawat tersebut tetap dalam hukum normal dan mempertahankan perlindungan selubung penerbangan, salah satunya adalah melindungi dari kemacetan, ”(1). Meskipun itu jelas bukan satu-satunya alasan mengapa penerbangan 1549 tidak berakhir dengan tragedi, APU sangat penting untuk membantu Kapten Sullenberger berhasil membuang pesawat.

Jadi di Hari Valentine ini, tunjukkan sedikit cinta untuk mesin turbin yang tidak besar dan mencolok – yang tidak membuat bulu-bulu di belakang leher Anda berdiri saat menggulung, tetapi membuat Anda tetap nyaman saat Anda menunggu sensasi itu. . Simpan turbofan, turbocharger, dan turboexpanders untuk hari lain. Hari ini adalah semua tentang unit tenaga tambahan pesawat, dan perhatian yang pasti pantas didapat. Selamat Hari Valentine!

Selamat Hari Kasih Sayang dari SoftInWay

Apakah Anda merancang atau mengubah unit daya tambahan? Lihat bagaimana platform AxSTREAM dapat digunakan untuk melakukan semuanya mulai dari simulasi siklus Brayton hingga desain konseptual kompresor dan turbin, serta melakukan dinamika rotor, mensimulasikan aliran sekunder, dan mendapatkan hasil ini dalam beberapa jam.

  1. Laporan Kecelakaan Dewan Keselamatan Transportasi Nasional: Kehilangan Daya Dorong di Kedua Mesin Setelah Bertemu Sekawanan Burung dan Membolos Berikutnya di Sungai Hudson
« »