Kompresor kedirgantaraan

Jenis-jenis Kompresor Penerbangan

Kompresor dalam industri kedirgantaraan meningkatkan tekanan gas. Dalam industri kedirgantaraan, ia meningkatkan tekanan udara yang masuk ke ruang pembakaran mesin pesawat. Berbagai jenis kompresor menjalankan fungsi yang bervariasi di seluruh industri kedirgantaraan.

• Kompresor Sentrifugal: Kompresor sentrifugal adalah kompresor dinamis yang memanfaatkan gaya sentrifugal untuk meningkatkan tekanan udara. Mereka terdiri dari impeller, diffuser, dan volute. Impeller, yang berputar dengan kecepatan tinggi, menarik udara masuk ke arah pusat, yang kemudian melemparkannya keluar ke samping karena gaya sentrifugal. Diffuser memperlambat udara, yang meningkatkan tekanan. Volute kemudian mengarahkan udara bertekanan tinggi ke area tempat ia akan digunakan. Sorotan dari kompresor sentrifugal termasuk desain yang sederhana, kemampuan menangani volume udara yang besar, dan ketahanan.
• Kompresor Aksial Penerbangan: Kompresor aksial memiliki beberapa tahap airfoil dengan rotor dan stator yang ditumpuk satu demi satu pada poros. Tahap rotor melempar udara ke depan, sementara tahap stator memperlambat udara dan meningkatkan tekanannya. Proses melempar udara ke depan dan memperlambatnya secara berulang meningkatkan tekanan secara signifikan. Dalam dunia teknik dan kedirgantaraan, kompresor aksial dikenal karena efisiensinya. Mereka paling cocok untuk pesawat besar yang bepergian dengan kecepatan tinggi. Namun, mereka mahal dan memiliki desain yang kompleks.
• Kompresor Aliran Campuran: Kompresor aliran campuran bekerja seperti kompresor aksial. Mereka memiliki desain airfoil yang serupa, tetapi proses peningkatan tekanan berbeda. Kompresor aliran campuran juga menggunakan proses multi-tahap untuk meningkatkan tekanan udara, tetapi mereka tidak terbatas pada gaya sentrifugal. Ini memberikan keuntungan memiliki desain yang lebih sederhana daripada kompresor aksial. Sorotan dari kompresor aliran campuran meliputi penanganan volume aliran udara yang tinggi, efisiensi yang lebih tinggi daripada kompresor sentrifugal, dan desain yang lebih sederhana daripada kompresor aksial. Mereka cocok untuk pesawat kecil yang perlu bepergian dengan kecepatan tinggi.

Spesifikasi dan persyaratan pemeliharaan kompresor penerbangan

Spesifikasi kompresor penerbangan bervariasi tergantung pada jenis kompresor. Namun, umumnya, kompresor dirancang untuk beroperasi antara -40°C dan 150°C. Rasio tekanan biasanya antara 3 hingga 6. Beberapa kompresor dirancang untuk mencapai rasio tekanan ini. Tekanan stagnasi inlet hingga 200 kPa diharapkan di kompresor. Laju aliran massa tergantung pada ukuran dan kapasitas kompresor. Kompresor sekrup penerbangan setidaknya 2,0 kg/s diketahui. Efisiensi tergantung pada beberapa faktor, seperti desain airfoil dan rasio tekanan. Kompresor penerbangan memiliki efisiensi 80% hingga 90% ketika mengubah energi aliran udara masuk.

Sangat penting untuk menjaga kompresor penerbangan dalam kondisi baik untuk memaksimalkan kinerja dan meminimalkan waktu henti. Berbagai tugas pemeliharaan diperlukan untuk memenuhi spesifikasi. Beberapa tugas bersifat periodik, sedangkan yang lain dijadwalkan sesuai dengan penggunaan.

Inspeksi dan servis rutin kompresor adalah persyaratan paling penting. Ini dilakukan oleh personil yang berkualifikasi yang familier dengan pedoman dan spesifikasi pabrik. Proses ini meliputi pemeriksaan kerusakan atau kebocoran, pemantauan kinerja, kalibrasi, dan melakukan perubahan atau perbaikan mekanis yang diperlukan. Proses ini dilakukan secara berkala atau lebih sering, tergantung pada penggunaan kompresor. Penggantian bagian tertentu, seperti vane dan rotor, juga dilakukan secara berkala.

Skenario kompresor penerbangan

Kompresor penerbangan memainkan peran penting dalam berbagai skenario dalam industri kedirgantaraan.

• Dukungan mesin penerbangan:

  Kompresor penerbangan terutama digunakan di mesin inti berbagai jenis pesawat. Dalam mesin turbofan dan turbojet, kompresor dirancang untuk memampatkan udara masuk untuk menghasilkan dorong. Selain itu, kompresor dalam mesin turunan aero dapat menghasilkan daya keluaran dengan memampatkan dan menyalakan campuran bahan bakar-udara.

• Menjaga tekanan kabin:

  Dalam pesawat komersial, kompresor aksial dan sentrifugal sering digunakan sebagai bagian dari sistem pengkondisian udara untuk menjaga tekanan dan suhu kabin. Dengan memampatkan udara sekitar dan mengedarkannya melalui kabin, kenyamanan penumpang dapat ditingkatkan selama penerbangan panjang.

• Mengoperasikan sistem di pesawat:

  Selain udara pernapasan dan tekanan kabin, beberapa kompresor sentrifugal kecil juga digunakan untuk menyediakan udara bertekanan untuk berbagai sistem di pesawat. Ini termasuk pengoperasian sistem hidrolik, sistem pneumatik, dan sistem pendingin, di antara yang lainnya. Dengan menyediakan udara bertekanan, sistem ini dapat berfungsi dengan stabil dan benar, memastikan bahwa berbagai perangkat listrik dan mekanis di pesawat bekerja secara normal.

• Mendukung sistem propulsi dalam pesawat ruang angkasa:

  Kompresor roket (juga disebut pompa) sangat penting untuk sistem daya. Mereka memampatkan dan menyuntikkan propelan fluida (bahan bakar dan oksidan) ke ruang pembakaran. Proses ini memastikan bahwa bahan bakar terbakar secara efisien dan pada laju yang diinginkan, sehingga memberikan dorong yang diperlukan untuk mendorong pesawat ruang angkasa ke orbit atau pada lintasan yang dituju.

• Peralatan pendukung darat:

  Selain peralatan di udara atau luar angkasa, kompresor juga memainkan peran penting dalam pemeliharaan dan dukungan pesawat dan pesawat ruang angkasa. Beberapa fasilitas pendukung darat menggunakan kompresor penerbangan untuk menyediakan udara bertekanan untuk pemeliharaan peralatan, pengisian ban pesawat, dan tujuan lainnya. Ini memastikan bahwa pesawat dalam kondisi baik dan siap menghadapi penerbangan berikutnya.

Cara memilih kompresor penerbangan

Pertimbangkan aspek berikut saat memilih kompresor penerbangan:

• Fluida kerja dan media

  Kompresor penerbangan sering digunakan di berbagai bidang kedirgantaraan dan penerbangan, seperti mesin pesawat, pesawat ruang angkasa, satelit, dan banyak lagi. Aplikasi yang berbeda mungkin memiliki persyaratan yang berbeda mengenai jenis fluida kerja dan media. Misalnya, mesin jet mungkin memerlukan kompresi udara, sedangkan mesin roket mungkin memerlukan kompresi gas propelan. Memilih kompresor yang sesuai berdasarkan fluida kerja dan media tertentu sangat penting untuk memastikan fungsionalitas dan kinerja yang tepat.

• Rasio kompresi

  Fungsi kompresor penerbangan biasanya untuk meningkatkan tekanan gas; oleh karena itu, rasio kompresi adalah parameter penting. Rasio kompresi mengacu pada rasio antara tekanan gas terkompresi dan tekanan gas masuk, yang mencerminkan kemampuan kompresor untuk meningkatkan tekanan gas. Berbagai aplikasi kedirgantaraan mungkin memerlukan rasio kompresi yang berbeda. Sangat penting untuk memilih kompresor penerbangan yang dapat memenuhi tuntutan aplikasi tertentu, sehingga memastikan kecukupan pasokan gas dan fungsionalitas sistem.

• Arus volume

  Arus volume menandakan jumlah gas yang dapat diproses oleh kompresor, biasanya dinyatakan dalam volume per satuan waktu. Penting untuk memilih kompresor yang dapat memberikan arus volume yang dibutuhkan untuk memenuhi tuntutan aplikasi. Mengadopsi kompresor yang terlalu kecil dapat menyebabkan kekurangan pasokan gas, sedangkan kompresor yang terlalu besar dapat menimbulkan biaya dan pemborosan sumber daya yang tidak perlu.

• Lingkungan operasi

  Lingkungan operasi kompresor penerbangan meliputi berbagai faktor, seperti suhu, tekanan, kelembapan, dan keberadaan zat lain. Memilih kompresor yang sesuai dengan lingkungan operasi tertentu sangat penting untuk pengoperasian dan umur pakai yang normal. Dengan melakukan itu, ia dapat menjadi tangguh terhadap potensi kerusakan dan memastikan kinerja yang stabil di tengah kondisi lingkungan yang beragam.

Tanya Jawab Kompresor Penerbangan

T1: Apa fungsi kompresor penerbangan dalam pesawat?

J1: Peran utama kompresor pesawat adalah untuk meningkatkan tekanan udara masuk sebelum mengalir ke ruang pembakaran mesin. Proses ini memastikan pembakaran bahan bakar yang efisien dan berkontribusi pada pembentukan dorong untuk mendorong pesawat maju.

T2: Apa tren terbaru di pasar kompresor penerbangan?

J2: Salah satu tren yang menonjol adalah meningkatnya penggunaan titanium dalam kompresor pesawat karena bobotnya yang ringan dan ketahanan terhadap panas yang tinggi. Selain itu, pengembangan kompresor geometri variabel, yang beradaptasi dengan kondisi penerbangan yang berubah untuk mengoptimalkan kinerja dan efisiensi, mendapatkan daya tarik dalam desain pesawat modern.

T3: Bagaimana kompresor aero berbeda dari kompresor raider?

J3: Kompresor aero dirancang untuk menahan tantangan unik dari penerbangan ketinggian tinggi, seperti tekanan atmosfer yang rendah, sambil mempertahankan kinerja mesin yang optimal. Di sisi lain, tugas kompresor RAID adalah untuk memastikan pelestarian peralatan di dalam aeronave, dengan bertindak sebagai perangkat pendingin.