Poto Peluncuran

Keren nih....

Nggak tau nih roket apaan

Yang ini roket DELTA II

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.

Trhust to Weight Ratio

Ada 4 gaya yang bekerja pada setiap pesawat ketika terbang: gaya angkat, berat, gaya tolakan (thrust), dan gaya tahanan (drag). Gerak dari pesawat di udara bergantung pada besar dan arah relative ke kempat gaya tersebut. Berat pesawat ditentukan oleh ukuran (tentunya) dan material yang digunakan untuk membangun sang pesawat, bagian muatan dan juga seberapa banyak fuel yang di bawa olehnya. Berat selalu (karena gaya adalah besaran vektor)berarah ke pusat bumi. Thrust ditentukan oleh system pendorong (propulsion system) yang digunakan pada pesawat dan juga pada settingan throttle yang dipilih oleh pilot. Thrust berarah kedepan sepanjang garis pusat badan pesawat. Gaya angkat dan drag dalah gaya-gaya aerodinamika yang berdasarkan bentuk dan ukuran pesawat, kondisi udara, dan kecepatan terbang. Gaya angkat selalu berarah tegak lurus terhadap arah terbang dan drag berarah sepanjang garis terbang, yaitu berlawanan dengan arah thrust.

Seperti halnya lift to drag ratio yang merupakan parameter efisiensi untuk total aerodinamika pesawat, thrust to weight ratio adalah sebuah factor efisiensi keseluruhan daya dorong pesawat. Sesuai dengan hukum Newton kedua tentang gerak untuk massa yang konstan maka gaya sebanding dengan perkalian dari massa dengan percepatan benda.

F= m*a

Mari kita perhatikan percepatan horisontalnya dan mengabaikan gaya drag maka gaya yang bekerja hanyalah thrust F. Dari persamaan berat Newton:

W=m*g

Dengan W sebagai berat dan g adalah konstanta gravitasi yaitu sekitar 9.8m/s2. Maka massanya:

m=W/g

dan setelah kita subtitusikan kedua persamaan tersebut:
F=W*a/g

F/W=a/g

F/W adalah thrust to weight ratio dan berbanding lurus terhadap percepatan pesawat. Sebuah pesawat dengan thrust to weight ratio tinggi mempunyai percepatan yang besar. F-22 Raptor atau tanpa afterburner hingga mencapai kecepatan yang oleh pesawat tempur rata-rata hanya bisa dicapai dengan afterburner. adalah contoh pesawat yang memiliki thrust to weight ratio cukup istimewa, karena dia mampu terbang 'kering'.

Pada umumnya pesawat dengan thrust to weight ratio besar juga mempunyai excess thrust besar. Excess thrust menunjukkan kemampuan pesawat untuk ‘memanjat’. Jika thrust to weight ratio lebih besar dari satu dan dragnya kecil, maka pesawat akan mampu melaju tegak lurus seperti halnya sebuah roket. Demikian juga, sebuah roket harus mengembangkan harga thrust to weight rationya agar bisa terbang tegak lurus.

dari: www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane

Thrust Vector pada F-22 Raptor

Pada mesin jet umumnya, sebuah nozzle mengarahkan aliran gas panas keluaran dari mesin atau afterburner. Biasanya, nozzle mengarah lurus keluar dari engine. Nozzle pada F/A-22, sebaliknya adalah ‘pengarahan’ nozzle yang pertama. Ini berarti pilot dapat menggerakkan atau mengarahkan nozzle up and down sebesar 20 derajat.

Gas yang keluar dari vector nozzle membantu mendorong hidung pesawat naik atau turun. Pengarahan (vectoring) ini meningkatkan roll rate pada pesawat sebesar 50%, membuat F/A-22 jauh lebih mudah bermanuver daripada pesawat-pesawat tempur lainnya.

Thrust vectoring dibangun pada flight control system, sehingga dia bekerja berdasarkan respon dari perintah sang pilot. Ketika pilot membelokkan pesawat, nozzle bergerak pada arah yang diinginkan bersama dengan permukaan elevator, rudder dan ailereon control. Ketiga permukaan yang disebutkan terahir adalah umum ada pada semua pesawat:

· Elevator mengontrol pitch (gerakan naik-turun) dari pesawat.

· Rudder mengontrol yaw….gerakan ke kiri-kanan pada sumbu vertical.

· Aileron mengontrol gerakan roll pada sumbu horizontal.

Dengan tambahan vector nozzle F/A-22 memiliki 4 tipe control surface.

Mesin F119 juga memberikan sebuah rasio thrust-to-weight yang besar pada F/A-22. Itu berarti behwa mesinnya mampu menangani bobot yang beberapakali lebih besar dari bobot pesawat, memungkinkan pesawat untuk akselerasi dan maneuver dengan cepat. (dari howstuffworks.com, serta sumber-sumber lain.)

F-22 Raptor, just a bit about

Jet tempur ini menggunakan sepasang mesin high thrust-to-weight ratio baru, Pratt & Whitney F119-PW-100, yang didesain untuk operasi supersonic efisien namun tanpa afterburner (disebut supercruise), dengan daya tahan yang telah dikembangkan melebihi mesin-mesin yang ada pada saat ini. Teknologi lanjutan yang dipakai pada F119 memasukkan integrated flight-propulsion controls dan thrust-vectoring engine nozzle 2 dimensi (ke atas dan bawah) yang memberi F-22 maneuverability yang belum pernah ada. Pengembangan F119 dilakukan di Pratt & Whitney’s West Palm Beach, FL, Facility, sedangkan produksi di pabrik perusahaan di Middletown, CT. Pratt & Whitney telah membuat 27 mesin layak terbang selama EMD.

Didesain untuk operasi supersonic efisien tanpa afterburner dengan ketahanan yang melebihi mesin-mesin saat ini, F119 adalah sebuah mesin dengan thrust-to-weight ratio tinggi. F119 digunakan pada US air force/Pratt & Whitney research program serta untuk pesawat-pesawat tempur canggih lainnya. Mesin ini didesain dengan cara “integrated product development” untuk mencapai keseimbangan antara performa, keamanan & kelayakan, maintainability serta biaya life-cycle rendah. Selain itu, mesin ini mempunyai komponen yang lebih sedikit dan lebih tahan dari mesin-mesin jet tempur sebelumnya.

F119-PW-100 adalah sebuah kemajuan revolusioner dalam tenaga dorong jet tempur. Mesin ini mengembangkan dorongan yang lebih dari dua kali lebih lebih kuat daripada pesawat lain pada kondisi dibawah supersonic, dan bahkan dorongan yang lebih kuat daripada ketika pesawat biasa menggunakan afterburner sekalipun.

Sebuah F-22 akan didorong oleh dua buah mesin yang masing-masing memiliki 35,000-pound-thrust-class. Sebagai perbandingan, mesin yang menalangi F-15 dan F-16 memiliki range thrust rating antara 23,000 hingga 29,000 pound.

Mesin-mesin jet memperoleh thrust tambahan dengan injeksi bahanbakar secara langsung ke bagian exhaust mesin. Proses tersebut disebut afterburner (ada di artikel tersendiri), memberi sebuah boost seperti roket pada saat fuel dinyalakan pada exhaust chamber pesawat. Taruhannya adalah konsumsi fuel yang lebih besar, jumlah panas yang lebih, dan akibatnya, visibilirty lebih kepada pihak musuh (banyak heat seeker di militer).

F119 mampu mendorong F-22 mencapai Mach 1.4 bahkan tanpa menggunakan afterburner, yang memberikan sebuah range operasi yang lebih besar serta memungkinkan untuk operasi stealthier. Produk dari riset selama lebih dari 40 tahun pada high-speed propulsion system. F119 adalah bukti bahwa hi-technology tidak harus rumit.

Trust vector pada F-22 Raptor