Studi Performa Super-Cruise Engine dengan Isothermal Combustion

Studi Performa Super-Cruise Engine dengan Isothermal Combustion

Engine merupakan salah satu sistem yang sangat penting dalam desain konseptual pesawat terbang dalam menghasilkan performa yang memuaskan misi desain. Dalam perkembangannya, engine yang banyak digunakan pada pesawat terbang adalah engine tipe turbofan, khususnya untuk pesawat terbang komersial karena engine tipe ini dikenal lebih hemat fuel dan mampu menghasilkan thrust yang besar.

Kemajuan teknologi telah mendorong adanya upaya untuk meningkatkan performa engine sehingga berbagai penelitian untuk pengembangan siklus engine turbofan banyak dilakukan. Salah satu konsep yang digunakan dalam pengembangan adalah konsep isothermal combustion dalam turbin atau turbine burner (turburner). Isothermal combustion merupakan pembakaran yang berlangsung pada temperatur konstan di turbine burner (turburner) dimana hasil pembakaran tersebut tidak meningkatkan temperatur gas karena langsung dikonversi untuk memutar kompresor dan fan.

Konsep isothermal combustion diterapkan pada engine turbofan yaitu pada pembakaran di high pressure turbine burner (HPTB) dan low pressure turbine burner (LPTB) sedangkan pada main burner diterapkan konsep isobaric combustor. Asumsi pesawat yang digunakan adalah pesawat yang akan terbang cruise pada mach ≥ 2. Analisis performa engine dilakukan dengan menggunakan software Matlab versi 6.1. Dalam analisis tersebut dibandingkan tiga konfigurasi engine turbofan yaitu turbofan tanpa afterburner, turbofan dengan afterburner, dan turbofan dengan turburner.

Berdasarkan hasil analisis dengan variabel desain fan pressure ratio, compressor pressure ratio, bypass ratio dan flight mach number diperoleh bahwa engine turbofan dengan turburner memiliki performa yang lebih baik dibandingkan kedua konfigurasi engine konvensional. Engine ini mampu menghasilkan thrust yang besar dengan thrust specific fuel consumption yang rendah, selain itu engine ini mampu menghasilkan thrust yang sama dengan penggunaan TSFC yang rendah atau dengan kata lain bahwa engine dengan turburner mampu menghasilkan thrust yang lebih besar dengan TSFC yang sama.