Apa itu Propulsi Turbin?

Penggerak turbin adalah penggerak kendaraan melalui penggunaan turbin. Karena torsi turbin yang rendah, kendaraan darat jarang didorong oleh turbin. Kapal laut, bagaimanapun, telah menggunakan turbin untuk propulsi sejak penemuan mereka di akhir abad ke-19. Jenis turbin yang paling umum digunakan untuk propulsi adalah turbin uap dan turbin gas, yang keduanya memiliki kelebihan dan kekurangan yang unik. Saat ini, banyak kapal militer modern menggunakan turbin uap karena kecepatan dan efisiensinya yang tinggi.

Turbin uap praktis pertama yang digunakan untuk penggerak dan pembangkit energi ditemukan oleh Sir Charles Parsons pada tahun 1884. Turbin Parsons meningkat seiring waktu, dan akhirnya dipasang di kapal yang dibuat khusus. Kapal ini, yang dikenal sebagai “Tubrinia”, adalah kapal air pertama yang ditenagai oleh turbin. Diluncurkan pada tahun 1894, kapal dapat mencapai kecepatan 34.5 knot (39.7 mph, 63.9 km/jam), dan digunakan untuk mendemonstrasikan potensi penggerak turbin uap di kapal laut.

Sejak itu, penggunaan penggerak turbin uap menjadi semakin populer untuk kapal laut. Turbin lebih disukai daripada mesin uap bolak-balik besar pada masa itu, karena efisiensi termal, kecepatan, dan rasio daya-terhadap-beratnya yang lebih tinggi. Kapal pesiar, seperti Cunarder “Lusitania,” menggunakan turbin uap sebagai penggerak utama mereka, memungkinkan mereka untuk melakukan perjalanan secara signifikan lebih cepat daripada rekan-rekan mereka yang digerakkan piston. SS “Amerika Serikat” yang digerakkan turbin uap masih memegang Blue Riband untuk penyeberangan transatlantik tercepat menuju Barat, dengan kecepatan maksimum sekitar 38 knot (43.8 mph, 71 km/jam).

Dengan pengembangan tenaga nuklir, propulsi turbin uap terus menjadi sumber daya yang digunakan secara luas. Kapal bertenaga nuklir, termasuk kapal selam, menggunakan turbin uap sebagai penggerak utamanya. Reaktor nuklir menggantikan boiler untuk memanaskan air mendidih menjadi uap super panas. Uap tersebut kemudian dialirkan melalui turbin, di mana kemudian dikeluarkan dan dikondensasikan untuk digunakan di masa mendatang.

Meskipun torsinya rendah, turbin uap telah digunakan pada kendaraan darat. Ford Nucleon adalah mobil bertenaga nuklir yang diusulkan, di mana reaktor nuklir kecil menggerakkan turbin. Pada tahun 2009, tim insinyur Inggris memecahkan rekor kecepatan darat dunia untuk mobil bertenaga uap menggunakan turbin uap. Ada juga beberapa lokomotif yang digerakkan oleh turbin uap.

Salah satu kelemahan turbin uap adalah torsinya yang rendah. Untuk mengatasi masalah ini, bagaimanapun, gigi reduksi digunakan untuk meningkatkan torsi dengan mengorbankan putaran per menit (RPM). Sementara tuntutan torsi bervariasi berdasarkan aplikasi, hampir semua kendaraan yang digerakkan oleh turbin uap memerlukan sejumlah torsi tertentu yang tidak dapat dicapai melalui penggerak langsung. Sebagian besar kendaraan yang digerakkan oleh turbin uap, oleh karena itu, menggunakan roda gigi reduksi.

Alternatif untuk roda gigi reduksi adalah penggerak turbo-listrik, di mana turbin memutar generator yang menggerakkan motor listrik. Motor listrik kemudian berfungsi sebagai penggerak utama kendaraan, dengan turbin uap menyediakan tenaganya. Karena biayanya, bagaimanapun, sistem turbo-listrik hanya digunakan di sejumlah kecil kapal dan lokomotif.

Turbin gas juga memainkan peran yang sangat penting dalam penggerak turbin modern. Tidak seperti turbin uap, yang kecepatan uapnya tinggi memutar banyak rotor, turbin gas menggunakan pembakaran untuk menghasilkan ekspansi termal yang diperlukan untuk rotasi. Turbin gas tidak hanya jauh lebih kuat daripada turbin uap, tetapi juga dapat berputar pada kecepatan yang jauh lebih tinggi. Karena itu, turbin gas telah digunakan untuk pesawat, lokomotif, kapal, dan bahkan kendaraan militer yang lebih berat.