Apa itu Rasio Bypass?

Rasio bypass (BPR) adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan rasio antara jumlah udara yang mengalir melalui kipas bypass dan di sekitar inti mesin jet modern dan yang melewati inti. Pada mesin jet awal, sebagian besar udara yang masuk ke saluran masuk mesin digunakan dalam proses pembakaran dan melewati inti mesin untuk keluar di knalpot mesin. Meskipun mesin pesawat awal ini menghasilkan daya dorong yang cukup, mereka membakar banyak bahan bakar, menghasilkan emisi yang berlebihan, dan sangat bising. Kemajuan dalam teknologi propulsi turbin dan tekanan konstan untuk menghasilkan pembangkit listrik penerbangan yang lebih tenang, bersih, dan lebih hemat bahan bakar telah mendorong pengembangan mesin dengan rasio bypass yang jauh lebih tinggi. Generasi terbaru mesin jet pada 2011 mengembalikan rasio setinggi delapan banding satu, membuatnya senyap, bersih, dan jauh lebih efisien.

Dalam istilah yang sangat mendasar, pembangkit listrik turbin rata-rata, atau mesin jet seperti yang lebih umum disebut, terdiri dari dua bagian utama, atau tahap, yang saling berhubungan oleh poros pusat. Kedua bagian ini ditempatkan di dalam tabung tertutup, dan terdiri dari satu set bilah kompresor di bagian depan mesin dan satu set bilah turbin di bagian belakang. Area antara dua bagian tersebut digunakan sebagai ruang bakar. Kedua ujung tabung terbuka ke atmosfer luar, dengan ujung depan atau depan berfungsi sebagai saluran masuk dan lubang belakang sebagai knalpot.

Saat mesin hidup, udara yang masuk ke saluran masuk dikompresi oleh tahap kompresor dan dipaksa masuk ke ruang bakar. Di sana, udara terkompresi dicampur dengan bahan bakar yang dikabutkan dan dinyalakan. Gas yang berkembang pesat kemudian melewati dan memutar tahap turbin sebelum keluar di knalpot. Gas panas ini memberikan persentase daya dorong mesin dan, karena turbin dan kompresor saling berhubungan, menopang seluruh siklus. Pada mesin jet yang lebih tua, sebagian besar udara yang masuk ke mesin digunakan dalam proses ini dengan mayoritas total daya dorong mesin dikembangkan oleh gas buang.

Meskipun sistem ini bekerja dengan baik, sistem ini memiliki beberapa kelemahan, seperti konsumsi bahan bakar yang tinggi, emisi yang dihasilkan oleh mesin dalam jumlah besar, dan kebisingan yang berlebihan. Melonjaknya biaya bahan bakar dan kesadaran lingkungan yang terus meningkat, bersama dengan tekanan untuk mengurangi tingkat kebisingan di sekitar bandara, akhirnya mengarah pada pengembangan apa yang sekarang dikenal sebagai mesin bypass tinggi. Mesin ini masih memiliki struktur dasar yang sama dengan varietas yang lebih tua, tetapi memiliki kipas tahap pertama yang sangat besar tertutup dalam nacelle yang mengelilingi inti. Saat mesin ini berjalan, sebagian besar udara yang masuk ke saluran masuk melewati inti sepenuhnya.

Ini memiliki sejumlah manfaat yang signifikan. Yang pertama adalah konsumsi bahan bakar dengan peningkatan besar pada bypass thrust yang mengurangi jumlah thrust yang dibutuhkan dari proses pembakaran inti pusat. Yang kedua adalah pengurangan kebisingan yang disebabkan oleh tekanan gas buang yang lebih rendah, dan efek peredam dari udara bypass yang melewati knalpot. Udara bypass juga mendinginkan mesin, memungkinkan pembakaran bahan bakar yang lebih sempurna dengan pengurangan emisi yang sepadan.

Pada 2011, mesin rasio bypass tinggi modern memiliki rasio hingga 10 kali lebih tinggi daripada tipe awal. Pratt & Whitney JT 8D pada Boeing 737–200 tua memiliki rasio bypass 0.96 banding satu. Sebuah Rolls Royce Trent 900 pada Airbus A380 baru atau Boeing 777 memiliki rasio 8.7 banding satu. Ini berarti bahwa hampir sembilan kali lebih banyak udara mengalir di sekitar mesin daripada melalui inti. Satu-satunya saat mesin rasio bypass rendah lebih unggul adalah dalam aplikasi penerbangan supersonik. Contoh yang baik adalah mesin di Concorde, yang menampilkan rasio bypass nol banding satu dengan semua udara masuk langsung ke jalur merah.