Komponen mesin jet

**Mesin jet** adalah sebuah perangkat rumit yang dibuat dalam berbagai bentuk, tetapi memiliki banyak komponen yang sama.

Salah satu peralatan penghasil tenaga untuk pesawat terbang adalah mesin jet. Jika dibandingkan dengan pesawat terbang yang bermesin propeler, maka pesawat dengan mesin jet bisa memberikan kecepatan pesawat yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan pesawat terbang yang bermesin propeler.

Prinsip dasar mesin jet adalah pembakaran yang menghasilkan panas dan temperatur yang tinggi. Akibat adanya panas dan temperatur yang tinggi tersebut, kecepatan udara yang keluar dari tempat pembakaran sangat cepat, dan ini berarti memberikan tenaga yang besar juga.

## Komponen mesin jet
Secara umum, bagian-bagian utama suatu mesin jet adalah meliputi: inlet, compressor, burner, turbine dan nozzle.

Artikel ini menjelaskan secara singkat komponen dan sistem yang ditemukan dalam mesin jet.

### Komponen utama

Komponen utama turbojet termasuk referensi ke turbofan, turboprop, dan turboshaft:

* **Bagian dingin**:
** **Asupan udara** (**saluran masuk**) — Untuk pesawat subsonik, saluran masuk adalah saluran yang diperlukan untuk memastikan aliran udara yang lancar ke dalam mesin meskipun udara mendekati saluran masuk dari arah selain lurus ke depan. Ini terjadi di darat dari angin silang dan dalam penerbangan dengan gerakan pitch dan yaw pesawat. Panjang saluran diminimalkan untuk mengurangi hambatan dan berat. Udara memasuki kompresor sekitar setengah kecepatan suara sehingga pada kecepatan penerbangan yang lebih rendah dari ini aliran akan berakselerasi di sepanjang saluran masuk dan pada kecepatan penerbangan yang lebih tinggi akan melambat. Dengan demikian profil internal saluran masuk harus mengakomodasi aliran yang berakselerasi dan menyebar tanpa kerugian yang tidak semestinya. Untuk pesawat supersonik, saluran masuk memiliki fitur seperti kerucut dan landai untuk menghasilkan serangkaian gelombang kejut paling efisien yang terbentuk saat aliran supersonik melambat. Udara melambat dari kecepatan penerbangan ke kecepatan subsonik melalui gelombang kejut, kemudian menjadi sekitar setengah kecepatan suara di kompresor melalui bagian subsonik saluran masuk. Sistem gelombang kejut tertentu dipilih dengan mempertimbangkan berbagai kendala seperti biaya dan kebutuhan operasional, untuk meminimalkan kerugian yang pada gilirannya memaksimalkan pemulihan tekanan pada kompresor.
** **[[Kompresor]]** atau **[[Kipas angin|kipas]]** — Kompresor terdiri dari beberapa tahap. Setiap tahap terdiri dari bilah yang berputar dan stator atau baling-baling yang diam. Saat udara bergerak melalui kompresor, tekanan dan suhunya meningkat. Tenaga untuk menggerakkan kompresor berasal dari turbin (lihat di bawah), sebagai torsi dan kecepatan poros.
** **Saluran pintas** menyalurkan aliran dari kipas dengan kerugian minimum ke nosel pendorong pintas. Atau aliran kipas dapat dicampur dengan gas buang turbin sebelum memasuki satu nosel pendorong. Dalam pengaturan lain, afterburner dapat dipasang di antara mixer dan nosel.
** **Poros** — Poros menghubungkan turbin ke kompresor, dan menjalankan sebagian besar panjang mesin. Mungkin ada sebanyak tiga poros konsentris, berputar pada kecepatan independen, dengan banyak set turbin dan kompresor. Udara pendingin untuk turbin dapat mengalir melalui poros dari kompresor.
** **Bagian diffuser**: - Diffuser memperlambat aliran udara kompresor untuk mengurangi kehilangan aliran di ruang bakar. Udara yang lebih lambat juga diperlukan untuk membantu menstabilkan nyala api pembakaran dan tekanan statis yang lebih tinggi meningkatkan efisiensi pembakaran. 
* **Bagian panas**:

** **[[Pembakar]]** atau **ruang bakar** — Bahan bakar dibakar terus-menerus setelah awalnya dinyalakan saat mesin dihidupkan.
** **[[Turbin]]** — Turbin adalah serangkaian cakram berbilah yang berfungsi seperti kincir angin, mengekstraksi energi dari gas panas yang meninggalkan ruang bakar. Sebagian energi ini digunakan untuk menggerakkan kompresor. Mesin turboprop, turboshaft, dan turbofan memiliki tahap turbin tambahan untuk menggerakkan baling-baling, kipas bypass, atau rotor helikopter. Dalam turbin bebas, turbin yang menggerakkan kompresor berputar secara independen dari turbin yang menggerakkan baling-baling atau rotor helikopter. Udara pendingin, yang dikeluarkan dari kompresor, dapat digunakan untuk mendinginkan bilah turbin, baling-baling, dan cakram untuk memungkinkan suhu gas masuk turbin yang lebih tinggi untuk suhu material turbin yang sama.

** **[[Afterburner]]** atau **reheat** (Inggris) — (terutama militer) Menghasilkan daya dorong ekstra dengan membakar bahan bakar di pipa jet. Pemanasan ulang gas buang turbin ini meningkatkan suhu masuk nosel pendorong dan kecepatan buang. Area nosel ditingkatkan untuk mengakomodasi volume spesifik gas buang yang lebih tinggi. Ini mempertahankan aliran udara yang sama melalui mesin untuk memastikan tidak ada perubahan dalam karakteristik pengoperasiannya.
** **Knalpot** atau **[[nosel]]** — Gas buang turbin melewati nosel pendorong untuk menghasilkan semburan berkecepatan tinggi. Nosel biasanya konvergen dengan area aliran tetap.
** **Nosel supersonik** — Untuk rasio tekanan nosel yang tinggi (Tekanan Masuk Nosel/Tekanan Sekitar), nosel konvergen-divergen (de Laval) digunakan. Ekspansi ke tekanan atmosfer dan kecepatan gas supersonik berlanjut ke hilir tenggorokan dan menghasilkan lebih banyak daya dorong.

### Komponen yang bekerja sama
Komponen-komponen di atas, kecuali poros, dihubungkan oleh parameter yang umum untuk semuanya, laju aliran gas yang melewati mesin yang sama untuk semua komponen pada saat yang sama (sebagai pernyataan dasar ini adalah perkiraan yang dapat diterima yang mengabaikan penambahan bahan bakar di ruang bakar dan udara yang keluar dari kompresor). Ada persyaratan umum untuk semuanya, untuk membuang sedikit bahan bakar yang dipasok ke mesin dalam memberikan kontribusi kolektif pada output mesin, yang merupakan daya dorong atau daya ke baling-baling atau rotor. Untuk aliran melalui saluran, ini berarti menjaga agar bilangan Mach aliran (Mn) tetap rendah karena kerugian meningkat dengan meningkatnya Mn. Memiliki Mn yang terlalu tinggi pada pintu masuk ke saluran sangat relevan dalam saluran di mana ada penambahan panas, yaitu ruang bakar mesin, dan afterburner jika dipasang, karena Mn akan mencapai kecepatan sonik jika Mn masuk terlalu tinggi (aliran Rayleigh).

Kompresor dan turbin, selain harus melewati aliran yang sama, berputar bersama sehingga kecepatannya memiliki hubungan yang tetap (biasanya sama kecuali dihubungkan dengan kotak roda gigi), dan yang satu menggerakkan yang lain sehingga daya turbin harus sama dengan daya kompresor. Pada saat yang sama kerugian pada kompresor dan turbin harus dikurangi sehingga keduanya beroperasi dengan efisiensi yang dapat diterima.

Perancangan, pengukuran dan manipulasi karakteristik operasi komponen-komponen sehingga mereka bekerja bersama sebagai satu kesatuan dikenal sebagai pencocokan.

Performa dan efisiensi mesin tidak dapat dinilai secara terpisah; misalnya, efisiensi bahan bakar/jarak mesin jet supersonik mencapai maksimum pada sekitar Mach 2, sedangkan hambatan untuk kendaraan yang membawanya meningkat secara hukum kuadrat dan memiliki hambatan ekstra yang jauh lebih besar di wilayah transonik. Dengan demikian, efisiensi bahan bakar tertinggi untuk keseluruhan kendaraan biasanya berada pada Mach ~0,85.

Untuk mengoptimalkan mesin sesuai tujuan penggunaannya, yang penting di sini adalah desain pemasukan udara, ukuran keseluruhan, jumlah tingkat kompresor (set bilah), jenis bahan bakar, jumlah tingkat pembuangan, metalurgi komponen, jumlah udara bypass yang digunakan, tempat udara bypass dimasukkan, dan banyak faktor lainnya. Misalnya, pertimbangkan desain pemasukan udara.

### Intake udara