Mesin jet adalah salah satu jenis mesin turbin gas, yang menghasilkan daya dorong (thrust) dengan mempercepat massa udara kecil ke kecepatan sangat tinggi. Hal ini berbeda dengan baling-baling (propeller), yang menghasilkan dorongan dengan mempercepat massa udara yang jauh lebih besar tetapi pada kecepatan lebih rendah. Berikut adalah penjelasan mengenai prinsip kerja dan keunggulan mesin jet dibandingkan mesin piston:
1. Siklus Operasi Mesin Piston dan Turbin Gas
Mesin piston dan mesin turbin gas keduanya termasuk mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) dan memiliki siklus operasi dasar yang sama: induksi, kompresi, pembakaran, ekspansi, dan pembuangan.
- Udara diambil dan dikompresi.
- Bahan bakar disuntikkan, lalu dibakar.
- Gas panas yang dihasilkan mengembang, menghasilkan tenaga lebih besar dari yang diperlukan untuk kompresi.
- Akhirnya, gas panas dibuang ke luar.
Efisiensi siklus meningkat pada kedua jenis mesin dengan memperbesar volume udara yang masuk dan meningkatkan rasio kompresi.
2. Sederhana Namun Efektif: Prinsip Mesin Jet
Secara teori, mesin jet lebih sederhana karena langsung mengubah energi panas (dari pembakaran dan ekspansi gas) menjadi energi mekanis berupa dorongan (thrust).
- Mesin piston, dengan banyak bagian bergeraknya, harus mengubah energi panas menjadi energi mekanis terlebih dahulu, yang kemudian diteruskan menjadi dorongan melalui rotasi baling-baling.
3. Keunggulan Mesin Jet di Ketinggian dan Kecepatan Tinggi
Salah satu keunggulan utama mesin jet dibandingkan mesin piston adalah kemampuannya menghasilkan daya dorong yang jauh lebih besar pada ketinggian dan kecepatan tinggi.
- Efisiensi mesin turbojet bahkan meningkat seiring dengan ketinggian dan kecepatan penerbangan, menjadikannya ideal untuk penerbangan modern di altitud tinggi.
4. Kelebihan Propeller di Landasan Pacu
Meskipun tidak seefisien jet di ketinggian dan kecepatan tinggi, pesawat dengan baling-baling memiliki satu keunggulan:
- Daya dorong maksimum tersedia hampir sejak awal proses lepas landas (takeoff roll), memungkinkan akselerasi awal yang lebih baik.
5. Mesin Turbofan: Perpaduan Teknologi Turbin Gas
Mesin turbofan adalah salah satu jenis mesin gas turbin yang paling populer dalam penerbangan modern.
- Gas generator adalah inti dari mesin turbofan, menghasilkan gas panas berkecepatan tinggi.
- Mesin ini memiliki turbin tekanan rendah, yang memanfaatkan sebagian besar energi dari gas generator untuk menggerakkan kipas saluran (ducted fan) di bagian depan mesin.
- Turbin tekanan rendah dipasang pada poros konsentris yang melewati poros berlubang dari gas generator, serupa dengan mesin turboprop.
Kesimpulan
Mesin jet, baik turbojet maupun turbofan, dirancang untuk memenuhi kebutuhan penerbangan modern dengan efisiensi tinggi di ketinggian dan kecepatan tinggi. Sementara itu, mesin piston dan baling-baling masih memiliki keunggulan dalam operasi kecepatan rendah dan akselerasi awal. Setiap teknologi ini memainkan peran penting dalam dunia penerbangan, tergantung pada kebutuhan dan kondisi operasional.
