Bagaimana HelikopterBisa Terbang?

Mesin Jet

Mesin jet (Gas-Turbine) biasa dipakai untuk memproduksi tenaga dan bukan hanya untuk menggerakan rotor atau turbin. Jika anda pernah mendengar istilah mesin turbo, mesin ini merupakan dasar mesin jet. Mesin ini mengambil tenaga dari pembakaran dan mengeluarkan tenaga mekanik yang dapat memutar rotor atau turbin. Sudu-sudu turbin dibentuk agar terjadi pengubahan ekspansi termal dari pembakaran bahan bakar menjadi tenaga dorong, dan mengambil sedikit tenaga untuk menggerakan turbin dari tenaga dorong yang dipakai untuk mengkompres udara pada bagian depan mesin.

Helikopter (hampir setiap kasus mesin ini dipakai) menggunakan mesin jet untuk menghasilkan tenaga yang dapat menggerakan rotor. Mesin helikopter seperti UH-1 Huey, the Bell Jet Ranger, dan AH-64 Apache merupakan mesin turunan dari mesin turbin gas. Beberapa helikopter kecil atau lama menggunakan mesin  reciprocating (Piston) sebagai sumber tenaga, tetapi helikopter modern memakai mesin turbin gas. Mesin ini dipakai karena ringan, bertenaga, dan bekerja baik.  Mesin ini tidak seperti mesin reciprocating yang terlalu banyak komponen bergerak, sehingga probabilitas kerusakan mesin ini lebih kecil.

Mari kita lihat bagaimana mesin jet bekerja. Mesin jet bekerja berdasarkan empat prinsip: "Masuk,  Tekan, Bakar dan Ledakan". Gambar di bawah menggambarkan sebuah penampang lintang mesin turbin gas.

Bagian depan dari mesin adalah bagian kompresor merupakan tempat udara masuk dan "Tekan" sehingga membuat udara lebih mampat dan baik untuk pembakaran. Udara masuk ke dalam kompressor melalui sudu-sudu kompresor yang berbentuk seperti sebuah sayap miniatur pesawat terbang. Kompresor ini bekerja seperti sebuah kipas angin besar yang menyedot udara ke dalam mesin. Antara barisan sudu-sudu kompresor, ada sudu-sudu stasioner yang biasa disebut "stator". Stator berguna untuk mengubah arah aliran udara dan membantu proses pemampatan. Sebagaimana terlihat pada gambar, area yang dapat dipenuhi udara lebih kecil pada kompresor semakin dekat ke bagian pencampur bahan bakar (diffuser). Udara lalu dialirkan ke bagian diffuser, kemudian masuk ke dalam bagian combustion. Dalam bagian tersebut udara akan bercampur dengan bahan bakar dan dinyalakan untuk memicu reaksi kimia yang dapat menghasilkan tenaga. Ledakan pembakaran campuran udara dan bahan bakar menghasilkan ekpansi termal yang melintas melalui bagian turbin sehingga gaya dorong menghasilkan tenaga yang dapat menggerakan turbin. Mesin ini menghasilkan gaya dorong yang cukup untuk menggerakan kompresor, sehingga dihasilkan tenaga yang kontinu. Tetapi dalam desain nyata akan terdapat bagian yang jauh lebih rumit daripada contoh ini, dan teori ini dipakai untuk merepresentasikan proses kerja sebuah mesin jet.

  Contoh Sebuah Mesin Helikopter

Bagaimana tenaga yang didapat dari mesin disalurkan ke rotor?

Tenaga disalurkan dari mesin menggunakan gearbox yang mengubah tenaga dari mesin dan mengirim ke transmisi. Di dalam transmisi putaran mesin (RPM) direduksi dari ribuan putaran perdetik menjadi ratusan putaran per detik. Dengan pereduksian ini meningkatkan torsi dan rotasi dipelankan agar dicapai putaran yang diinginkan pada sistem rotor. Transmisi mengendalikan tenaga yang disalurkan kepada rotor.

Perlengkapan gearbox disusun pada mesin mengurangi sedikit tenaga untuk menggerakan komponen seperti pompa oli, generator dan kontrol bahan bakar dari mesin itu sendiri.