Afterburner

Sebuah afterburner atau reheat adalah sebuah komponen tambahan yang ditambahkan pada beberapa mesin jet, terutama pesawat-pesawat supersonik di militer. tujuannya adalah untuk menyediakan peningkatan dorongan singkat, baik untuk terbang dengan kecepatan supersonik atau takeoff. Pada pesawat militer dorongan extra juga diperlukan pada saat combat atau saat tempur di udara. kondisi ini diperoleh dengan menginjeksikan fuel tambahan ke dalam pipa hilir jet dari(setelah) turbin. Bahan bakar ini disulut dengan gas panas dan menambah daya dorong pada mesin secara besar-besaran. Keuntungan dari afterburning tentu saja adalah tambahan thrust yang sangat signifikan, kerugiannya adalah konsumsi fuel yang sangat besar dan inefisiensi(ke-tidakefisien-an), meskipun hal ini masih bisa diterima dalam periode yg singkat selama afterburning dilakukan. Mesin jet dikatakan beroperasi "basah" ketika menggunakan afterburner dan "kering" ketika tanpa afterburner.

DESIGN

Sebuah afterburner mesin jet adalah seksi buangan (bagian exhaust) yang telah dikembangkan berisi injector-injector bahan bakar ekstra, dan karena mesin jet bagian upstream (sebelum turbin) akan menggunakan sedikit oksigen yg dihisapnya, afterburner adalah (pada bagian paling sederhananya), sejenis ramjet. Ketika afterburner dinyalakan, fuel is injected, yg telah siap dibakar, bertepatan dengan temperatur yg relative tinggi dari gas yg masuk. Pembakaran yg dihasilkan akan meningkatkan temperatur dari afterburner exit (nozzle entry, keluaran dari afterburner adalah masukan untuk nozzle) secara signifikan, menghasilkan peningkatan engine net thrust yang sangat tajam. Selain adanya peningkatan stagnasi suhu pada 'exit' afterburner, juga ada sebuah peningkatan pada aliran massa pada 'nozzle'(i.e. aliran massa entry afterburner ditambah dengan aliran bahan bakar afterburner yang effektif), tapi juga muncul penurunan pada tekanan stagnasi pada 'exit afterburner' (disebabkan oleh rugi-rugi mendasar akibat dari pemanasan, friksi atau gesekan dan juga rugi-rugi akibat turbulensi).

Peningkatan yang dihasilkan pada aliran volum dari exit afterburner ditampung oleh peningkatan luas throat dari 'propulsion nozzle'. Sebaliknya, mesin turbo bagian atas (upstream turbomachinery) dinyalakan ulang(mungkin menjadi penyebab 'compressor stall' atau hentakan kipas pada sebuah aplikasi turbofan).

Pada orde pertama, perbandingan kotor dari 'thrust' (afterburning/dry) adalah berbanding lurus dengan akar dari rasio temperatur stagnasi malalui afterburner (yaitu, exit/entry).

Pembatasan
Dikarenakan tingkat konsumsi fuel-nya yang tinggi, afteburner tentu tidak digunakan dalam waktu yang 'lama'(extended period), sebuah pengecualian adalah mesin Pratty & Whitney J58 yang digunakan oleh pesawat SR-71 Blackbird. Jadi, afterburner hanya digunakan pada saat dimana kebutuhan thrust sebesar mungkin menjadi sangat penting. Saat penting itu termasuk takeoff dari runway pendek(seperti pada pesawat carrier) dan situasi pertarungan udara.

Efisiensi

Karena gas buangan (exhaust gas) telah mereduksi oksigen pada pembakaran sebelumnya, dan karena bahan bakar tidak dibakar pada lajur udara bertekanan tinggi(highly compressed air column), maka secara umum afterburner tidak efisien dibandingkan dengan combustor utama. Efisiensi afterburner juga menurun secara signifikan jika, seperti pada umumnya, tekanan pada taipipe menururn karena bertambahnya ketnggian pesawat.

Meskipun demkian, sebagai contoh-pengecualian SR-71 mempunyai efisiensi yang lumayan pada ketinggian (high altitude) dengan mode afterburner(wet) untuk memenuhi kecepatannya yaitu mach 3.2 dan tentusaja tekanan tinggi karena ram effect.

Afterburner juga menghasilkan thrust yang sangat menyolok dan juga sangat besar, nyala api yang sangat 'mempesona' di belakang mesin. Api buangan ini bisa menunjukkan 'shock-diamond', yang disebabkan oleh 'gelombang kejut' yang timbul karena perbedaan tipis antara tekanan atmosfer sekitar pesawat dengan tekanan exhaust atau lubang buang. Ketidakseimbangan itu menimbulkan osilasi pada diameter semburan jet melampaui jarak yang jauh dan mengakibatkan ikatan yang tampak dimana tekanan dan suhu mencapai puncaknya.

Info lebih lanjut, Wikipedia.