Engine APU

Semua pesawat penumpang yang modern dilengkapi dengan tambahan daya unit (APU). Tujuan tamanya untuk menyediakan pesawat di tanah dengan daya listrik, hidrolik dan pneumatik. Menyediakan baik APU semua tiga bentuk kekuasaan secara langsung, atau konversi kekuasaan terjadi dengan tambahan di peralatan. APU sering memberikan kekuasaan hanya listrik dan pneumatik, tetapi hidrolik power. Daya hidrolik dapat dalam hal ini misalnya disediakan dari motor listrik yang di gerakan.

Artikel ini mencoba untuk menguji hipotesis dengan memeriksa kelayakan ide yag di dasarkan pada literatur dan internet review. Potensi mengurangi bahan bakar. Keuntungan ekonomis di perkirakan. Kesimpulan umum yang tertarik untuk pesawat penumoang "kha" genetik. Perhitungan di dasarkan pada Airbus A320. Sebelum menyimpulkan, perbandingan singkat juga dibuat dengan alternatif APU paling menonjol untuk turbin gas APU.

APU Installation of an Airbus A320

Auxiliary Power Unit (APU) adalah sebuah perangkat pada kendaraan yang menyediakan energi untuk fungsi lain selain propulsi. Mereka biasanya ditemukan pada pesawat besar, serta beberapa kendaraan darat besar.

Auxiliary Power Unit (APU) adalah perangkat pada kendaraan yang menyediakan energi untuk fungsi lain selain propulsi. APU biasanya dipasang pada pesawat besar, serta beberapa kendaraan darat besar. Pesawat APU umumnya menghasilkan 115V pada 400 Hz (bukan 50/60 Hz pasokan listrik), untuk menjalankan sistem listrik pesawat, selain itu dapat menghasilkan 28V DC. APU juga dipasang pada kapal-kapal angkatan laut. APU dapat memberikan listrik melalui sistem tunggal atau 3-fase.

Tujuan utama dari APU pesawat adalah untuk memberikan power untuk starting engines utama pesawat. Mesin turbin harus dipercepat untuk kecepatan rotasi tinggi untuk memberikan kompresi udara yang cukup pada saat engine beroperasi. Jet engine yang lebih kecil biasanya distart oleh sebuah motor listrik, sedangkan engineyang lebih besarbiasanya dimulai oleh motor turbin udara.Sebelumengine bergerak, APU start, umumnya oleh baterai atau akumulator hidrolik. Setelah APU bergerak, APU memberikan daya (listrik, pneumatik, atau hidrolik, tergantung pada desain) untuk memulai engine utama pesawat.

APU pada Pesawat Komersil

Fungsi

Tujuan utamadari APU pesawat adalah untuk memberikan power untuk starting engines utama pesawat. Mesin turbin harus dipercepat untuk kecepatan rotasi tinggi untuk memberikan kompresi udara yang cukup pada saat engine beroperasi. Jet engine yang lebih kecil biasanya distarting oleh sebuah motor listrik, sedangkan engine yang lebih besar biasanya distarting oleh motor turbin udara. Sebelum engine bergerak, APU pada umumnya distarting oleh baterai atau akumulator hidrolik. Setelah APU bergerak, APU memberikan daya (listrik, pneumatik, atau hidrolik, tergantung pada desain) untuk memulai engine utama pesawat

APU juga digunakan untuk menjalankan aksesori pesawat lainnya pada saat engine mati.  Hal ini memungkinkan kabin menjadi nyaman saat penumpang naik pesawat sebelum engine dinyalakan. Listrik digunakan untuk menjalankan sistem saat preflight check. Beberapa APU juga dikoneksikan ke pompa hidrolik, memungkinkan kru mengoperasikan peralatan hidrolik (seperti Flight control atau flaps) sebelum engine dinyalakan. Fungsi ini dapat juga digunakan, pada beberapa pesawat, sebagai cadangan pada saat terbang atau sistem hidrolik rusak.

APIC APS3200 APU for Airbus A318, A319, A320, and A321

Pesawat dengan APU juga dapat menggunakan power listrik dan pneumatic dari peralatan darat ketika APU rusak atau tidak dapat digunakan.

APU dipasang pada pesawat extended-range twin-engine operations (ETOPS) yang merupakan alat pengaman saat kondisi kritis, karena APU menyediakan listrik cadangan dan tekanan udara pada engine yang mati atau generator utama rusak.  Sementara beberapaAPU mungkin tidak startable dalam penerbangan, APUETOPS-compliant harus flight-startable pada ketinggian sampai keservice ceiling.  Aplikasiterbaru telah ditentukan mulai sampai denganketinggian43.000kaki (13.000 m) dari kondisi cold-soaklengkapseperti Hamilton Sundstrand APS5000 untuk Boeing 787 Dreamliner.JikaAPU atau generator listrik tidak tersedia, pesawat tidak diperbolehkanuntuk penerbanganETOPS dan diharuskanuntuk mengambilrute non-ETOPS.

APU menghasilkan listrik 400 Hz lebih kecil dan lebih terang daripada 50/60 Hz counterpart, akan tetapi harganya lebih mahal; kelamahannya adalah sistem, frekuensi tinggi menyebabkan tegangan menurun.

MAINTENANCE PRACTICE

PERHATIAN

JANGAN SENTUH UNIT DAYA TAMBAHAN (APU) SAMPAI CUKUP DINGIN UNTUK MENCEGAH LUKA BAKAR KETIKA ANDA MELAKUKAN TUGAS PEMELIHARAAN. PASTIKAN BAHWA PENGENCANG RILIS CEPAT TIGA PADA PINTU AKSES KIRI APU BENAR DISIMPAN. INI MENCEGAH KERUSAKAN METERAI DI PINTU AKSES KIRI APU

APU REMOVAL / INSTALLATION

PERINGATAN:

 PASTIKAN BAHWA ANDA MEMILIKI BENAR KEBAKARAN PERALATANYANG TERSEDIA. APAKAH TIDAK MENYENTUH APU (TAMBAHAN DAYA UNIT) SAMPAI CUKUP DINGIN UNTUK MENCEGAH LUKA BAKAR KETIKA ANDA MELAKUKAN TUGAS PEMELIHARAAN (S). MENGUNCI MEKANISME AKSES PINTU 316 AR (SEPERTI WAJIB) DENGAN PIP-PIN SAAT ANDA MEMBUKA PINTU AKSES. DEPRESSURIZE HIJAU DAN KUNING SISTEM HIDROLIK. TERBUKA, SAFETY DAN TAG SESUAI C/BS.

Catatan: Sebelum penghapusan APU, pada terpusat kesalahan tampilan sistem (CFD), melakukan GIGITAN tes APU dan merekam jam APU dan siklus. Setelah instalasiAPU, berdarah garis bahan bakar APU sebelum Anda mulai APU untuk mencegah panas mulai.

Engine Control

Tujuan dari setiap sistem kontrol mesin adalah untuk memungkinkan mesin mendapat di efisiensi maksimum untuk kondisi tertentu. Awalnya, sistem kontrol mesin terdiri dari hubungan mekanis sederhana terhubung secara fisik ke mesin. Dengan memindahkan tuas ini pilot bisa mengendalikan aliran bahan bakar, daya output, dan banyak parameter mesin lainnya.

Dalam penerbangan, perubahan kecil dalam operasi terus-menerus dilakukan untuk mempertahankan efisiensi. Dorong maksimum yang tersedia untuk situasi darurat jika throttle maju ke penuh, tetapi keterbatasan tidak dapat dilampaui; awak pesawat tidak memiliki sarana secara manual override FADEC.

Keuntungan

• Lebih baik efisiensi bahan bakar
• Perlindungan mesin otomatis terhadap operasi out-of-tolerance
• Lebih aman sebagai beberapa saluran FADEC komputer menyediakan redundansi dalam hal kegagalan
• Perawatan engine handling gratis, dengan jaminan pengaturan thrust
• Kemampuan untuk menggunakan jenis mesin tunggal untuk kebutuhan thrust besar dengan hanya memprogram ulang FADECs
• Menyediakan starting mesin semi-otomatis
• Integrasi sistem yang lebih baik dengan mesin dan pesawat sistem
• Dapat memberikan jangka panjang keawetan mesin dan diagnostik
• Jumlah parameter eksternal dan internal yang digunakan dalam proses kontrol meningkatkan oleh salah satu urutan besarnya
• Mengurangi jumlah parameter yang akan dipantau oleh awak penerbangan
• Karena tingginya pantauan jumlah parameter, FADEC memungkinkan "Fault Tolerant Systems"
• Menghemat berat

Kekurangan

• Full authority digital engine controls tidak memiliki bentuk override manual yang tersedia, menempatkan otoritas penuh atas parameter operasi dari mesin di tangan komputer.

1. Jika gagal total FADEC terjadi, mesin gagal.
2. Setelah FADEC gagal total, pilot tidak memiliki kontrol manual untuk mesin restart, throttle, atau fungsi lainnya.
3. Titik risiko kegagalan dapat dikurangi dengan melebihkan FADECs (dengan asumsi bahwa kegagalan adalah kegagalan hardware acak dan bukan hasil dari desain atau manufaktur kesalahan, yang dapat menyebabkan kegagalan identik dalam semua komponen berlebihan identik).

• Kompleksitas sistem yang tinggi dibandingkan dengan hydromechanical, analog atau sistem kontrol manual
• Pengembangan sistem yang tinggi dan usaha validasi karena kompleksitas
• Sedangkan dalam krisis (misalnya, kontak medan dekat), a-FADEC non mesin dapat menghasilkan secara signifikan lebih dari dorong dinilai, mesin FADEC akan selalu beroperasi dalam batas-batasnya.

Full Authority Digital Engine Control (FADEC) adalah suatu sistem yang terdiri dari komputer digital, disebut Electronic Engine Controller (EEC) atau Engine Control Unit (ECU), dan aksesori yang terkait yang mengontrol semua aspek kinerja mesin pesawat. FADECs telah diproduksi untuk mesin piston dan mesin jet .

Engine Fuel System

Engine Fuel System

Sistem Bahan Bakar di Gas Turbine Engine, artikel yang saya sharing menurut beberapa sumber dan semampu pengetahuan saya. Sistem berarti gabungan komponen / section menjadi satu yang mempunyai tujuan tertentu, sebab membahas system bahan bakar di pesawat terbang. Tujuannya ialah mensuplai bahan yang bersih pada tekanan yang tepat dan dalam jumlah yang diperlukan untuk mengoperasikan suatu mesin.

Fuel (Bahan Bakar) secara umum ialah zat, ketika dicampur dengan oksigen, kemudian di bakar dan menghasilkan panas. Bahan bakar diklasifikasikan bedasarkan keadaan fisik yaitu :

• Solid Fuels digunakan untuk pembakaran luar. Contoh : Nuklir, Uap
• Gaseous Fuels digunakan untuk pembakaran dalam. Contoh : Piston
• Liquid Fuels digunakan untuk mesin-mesin berat. Contoh : Mesin Diesel, Gas Turbine Engine

Liquid Fuels digunakan pada pembakaran dalam. Liquid Fuels diklasifikasikan ialah volatile (mudah menguap); Alkohol, Benzol, Minyak Tanah dan Bensin, nonvolatile (tidak mudah menguap); Heavy oils yang digunakan mesin diesel. Aviation fuel ialah Liquid Fuels, yang melewati pembakaran melepaskan energi panas dan diubah menjadi energi mekanik oleh engine menjadi penghasil gaya dorong untuk pesawat. (AVGAS 115, AVGAS 100 High Lead or Low Lead, AVGAS 80, Kerosene JET A-1 dan Kerosene JET B).

Turbine Engine Fuel System adalah sistem yang sangat rumit.

Fuel control dapat dibagi dalam dua grup dasar :

• Hydro-mechanical types are composed of speed governors, servo systems, sleeve and pilot valves, feedback or follow-up devices, dan metering systems.
• Full Authority Digital Engine (or Electronic) Control (FADEC)    

Basic Fuel System

Fuel System adalah sistem pengisian, penyimpanan dan pendistribusian fuel ke system engine dan APU. Penyimpanan fuel yaitu fuel tank dilengkapi dengan electrical boost pump yang mendistribusikan fuel (lines) dibawah tekanan ke engine dan APU. Fuel yang dimuat ke pesawat dari ground akan melalui sebuah katup fueling dibagian fueling yang bertekanan . Electric motor-driven boost pump dan saluran fuel mendistribusikan fuel dari suatu tank ke engine. Electrically operated valve mengontrol fuel cross-feed dan Engine fuel shut off. Pump and valve pengontrol (selector valve) di lengkapi dengan instrument dan indicating light untuk memonitoring system tersebut. Pengaturan dari system control panel berada didepan diatas kepala panel.

Didalam Fuel System sendiri terdapat beberapa system yang dapat membantu Fueling dan De-Fueling lebih cepat seperti :

• Fuel Vent System
• Pressure Fueling System
• Fuel Quantity Indicating System

Fuel Vent System mencegah kelebihan tekanan atau kehampaan dari pendistribusian fuel. Vent channel memanjang sampai ke main dan center tank yang berdekatan dengan skin wing bagian atas pada setiap section channel. Tabung vent memberikan venting ketika katup float membuka.

Pressure Fueling System menyuplai fuel untuk mengisi tank-tank dipesawat. Refuel station berada di leading edge wing kanan yang memiliki:

• Refuel panel
• Fueling receptacle manifold
• Fueling power control switch
• Fueling receptacle

Engine Operation

Prinsip dasar dari cara pesawat terbang untuk mengudara sama untuk semua pesawat, baik pesawat capung maupun pesawat super jumbo seperti Airbus A380.

Yang mempengaruhi pesawat unuk terbang adalah gaya - gaya aerodinamis yang mengenainya yaitu, gaya angkat (lift), gaya hambat (drag), gaya berat (grafitasi), dan gaya dorong (thrust).

Pada pesawat terbang, gaya dorong biasanya dihasilkan melalui beberapa aplikasi dari Hukum Newton ketiga : aksi dan reaksi. Sebuah gas atau udara disekitarnya (working fluid) dipercepat oleh mesin dan reaksi terhadap percepatan ini menghasilkan tenaga pada mesin. Mesin ini disebut Gas Turbine Engine (GTE) atau kita biasa menyebutnya mesin jet.

Gas Turbine

Sebelum membahas tentang Engine Operation, Gambar 2 ialah Bagian dasar dari Gas Turbine Engine yaitu: 

-Inlet : The inlet sits upstream of the compressor and brings air into the engine. (awal aliran udara      bebas masuk kedalam engine)

-Compressor : Increases the pressure of the air while delivering it to the burner. (menaikan tekanan  udara sebelum ke ruang pembakaran)

-Combustor : Step where fuel is combined with high pressure air and burned. (ruangan yang  mencampur udara tekanan tinggi dari kompresor dengan bahan bakar dan dibakar sebab percikan  api)

-Turbine : The turbine sits downstream of the burner and extracts some energy from the hot exhaust  to power the compressor. (Hasil pembakaran diubah oleh turbine menjadi energi mekanik dan  memutar compressor)

-Nozzle : The nozzle is a specially shaped tube which accelerates the hot exhaust gas to produce  thrust. (penghasil daya dorong, mengembalikan gas buang ke aliran udara bebas sekaligus mengatur  laju aliran massa melalui engine)

PENJELASAN

Jet Engine menghasilkan gaya dorong menggunakan prinsip yang sangat sederhana yaitu Hukum Newton ketiga. Kunci utama Jet Engine bekerja ialah masuknya udara yang terkompresi. Sebab jika tidak terkompresi, campuran udara dengan bahan bakar tidak akan membakar dan engine tidak menghasilkan gaya dorong apapun. 

Semua jenis turbine engine pada bagian compressor terdiri dari pisau yang bergerak (Rotor) dan pisau yang diam (Stator) membuat efek seperti gambar yaitu membuat udara melambat dan menciptakan udara lebih bertekanan tinggi.

Udara bertekanan tinggi kemudian masuk ke Combustion section (ruang pembakaran) dimana pencampuran udara bertekanan dengan bahan bakar dan dipercikan api terjadi ledakan. Hasil pembakaran yaitu gas pembakaran bertekanan tinggi memutar turbin sebab turbin memiliki blade seperti airfoil. Karena turbin yang berputar memiliki poros yang sama dengan compressor, compressor memiliki efek berputar mengikuti turbin yang mana menjaga engine tetap bekerja. Expansion gas berlanjut keluar melalui nozzel menciptakan gaya dorong (reaksi).

PENGOPRASIAN MESIN PESAWAT

Engine yang beroperasi dikendalikan dari kokpit. Beberapa instalasi banyak menangani kontrol dan tuas yang terhubung ke mesin dengan rods, cables, bell cranks, pulleys, dan lain-lain. Pegangan kontrol yang dalam beberapa kasus yang nyaman banyak terpasang pada kuadran di cockpit.

Engine Operation biasanya dibatasi oleh barisan operasi tertentu sebagai berikut:

1. Speed
2. Oil Temperature
3. Oil Pressure
4. Fuel Pressure
5. Pengaturan campuran bahan bakar/udara (Piston Engine)
6. Manifold Pressure (Piston Engine)
7. Cylinder Head Temperature (Piston Engine)
8. Carburetor Air Temperature (Piston Engine)

Prosedur operasi dan batas digunakan pada tipe masing-masing dan model mesin pesawat bervariasi dari nilai-nilai yang ditampilkan di sini. Contoh infromasi singkat spesifik model engine turbofan PW1100G pada pesawat terbang A320neo.

Prosedur yang tidak tepat sering digunakan karena beberapa prinsip dasar yang termasuk dalam Engine Operation yang disalah pahami. Kompleksitas peralatan dukungan dan bahaya yang bersangkutan dalam ground handling pesawat mengharuskan maintance technicians memiliki sebuah pengetahuan yang terperinci dari prosedur yang aman digunakan di aircraft servicing, taxing, run-up, dan dalam penggunaan ground support equipment.

Sebelum starting engine pesawat:

1. Memeriksa jumlah bahan bakar, memeriksa jumlah oli, memeliksa keluluasaan putaran pada propeller
2. Posisi kepala pesawat menghadap ke angin yang berlaku untuk memastikan aliran udara yang memadai untuk mesin dengan tujuan pendinginan. Hal ini secara khusus penting bahwa pesawat akan menghadap ke angin jika mesin yang akan di matikan langsung.
3. Pastikan bahwa barang/ objek asing yang dapat merusakkan pada wilayah seputar tempat starting.
4. Jika daya listrik eksternal digunakan untuk starting, pastikan bahwa itu dapat dilepas dengan aman.
5. Selama dan semua prosedur starting “fire guard” harus dilengkapi dengan alat pemadam api yang cocok dan harus ditempatkan di tempat yang tepat.
6. Jika mesin pesawat berputar, daerah di depan inlet jet harus clear (kosong) dari manusia, properti dan puing-puing. Daerah exhaust harus clear juga.
7. Ini semua prosedur “before starting” reciprocating, turbo propeller dan powerplants