Bagaimana Mesin Jet Bekerja pada Pesawat Tempur

 

Di jantung setiap pesawat tempur modern terdapat salah satu mahakarya rekayasa paling kuat yang pernah dibuat adalah mesin jet. Kemampuannya untuk menghasilkan daya dorong yang luar biasa adalah alasan utama mengapa pesawat-pesawat ini dapat terbang lebih cepat dari suara, menanjak vertikal, dan melakukan manuver yang menentang gravitasi.

Namun, di balik kekuatannya yang dahsyat, prinsip kerjanya sebenarnya didasarkan pada konsep fisika yang elegan dan serangkaian proses yang presisi.

Prinsip Dasar: Aksi dan Reaksi Sederhana

Pada intinya, setiap mesin jet bekerja berdasarkan Hukum Gerak Ketiga Newton: untuk setiap aksi, ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah. Bayangkan Anda meniup balon hingga besar lalu melepaskannya; udara yang menyembur ke belakang (aksi) akan mendorong balon melesat ke depan (reaksi).

Mesin jet melakukan hal yang sama, tetapi dengan cara yang jauh lebih kuat dan berkelanjutan, sebuah prinsip yang telah disempurnakan sejak era Sejarah dan Penemu Pesawat Jet Tempur pertama di dunia. Mesin ini secara konstan menghirup udara dari depan dan menyemburkannya ke belakang dengan kecepatan sangat tinggi untuk menciptakan daya dorong (thrust).

Anatomi Mesin Turbofan Modern: Proses Empat Tahap

Pesawat tempur modern umumnya menggunakan mesin jenis low-bypass turbofan, sebuah evolusi canggih dari mesin turbojet murni. Proses kerjanya dapat dipecah menjadi empat tahap utama yang sering diringkas sebagai "hisap, tekan, bakar, buang" (suck, squeeze, bang, blow).

Tahap 1: Intake (Penghisapan)

Semuanya dimulai dari bagian depan mesin, yaitu saluran masuk udara atau intake. Sebuah kipas raksasa di bagian depan berputar dengan kecepatan tinggi, menghisap volume udara yang sangat besar ke dalam mesin. Desain intake pada pesawat tempur sangat krusial, karena harus mampu memasok udara secara stabil bahkan saat pesawat sedang bermanuver ekstrem atau terbang dengan kecepatan supersonik.

Tahap 2: Compression (Penekanan)

Setelah masuk, udara diarahkan ke bagian kompresor. Bagian ini terdiri dari serangkaian bilah-bilah kipas (rotor) yang berputar dan bilah-bilah stasioner (stator). Setiap tahap kompresor akan menekan udara, membuatnya semakin padat, panas, dan bertekanan tinggi. Bayangkan memompa ban sepeda, di mana Anda harus menekan udara ke dalam ruang yang kecil. Pada mesin jet tempur, tekanan ini bisa mencapai lebih dari 30 kali tekanan atmosfer normal.

Tahap 3: Combustion (Pembakaran)

Udara bertekanan super tinggi ini kemudian dialirkan ke ruang bakar atau combustion chamber. Di sini, serangkaian nosel menyemprotkan bahan bakar jet dalam bentuk kabut halus yang langsung bercampur dengan udara panas tersebut. Campuran ini kemudian dinyalakan oleh busi (hanya saat start-up), menciptakan ledakan terkontrol yang dahsyat dan berkelanjutan. Proses ini melepaskan energi panas yang luar biasa, menyebabkan gas di dalamnya berekspansi secara eksplosif dan berusaha mencari jalan keluar.

Tahap 4: Exhaust (Pembuangan) dan Turbin

Satu-satunya jalan keluar bagi gas panas bertekanan tinggi ini adalah melalui bagian belakang mesin. Saat melesat keluar, gas ini melewati serangkaian bilah yang disebut turbin. Hembusan gas ini memutar turbin dengan kecepatan puluhan ribu RPM. Inilah bagian paling jenius dari desainnya: turbin terhubung melalui sebuah poros ke bagian kompresor di depan. 

Artinya, energi dari gas buang inilah yang digunakan untuk memutar kompresor yang menekan udara masuk, membuat seluruh siklus ini berjalan secara mandiri selama bahan bakar dipasok. Sisa energi dari gas yang akhirnya keluar melalui nosel belakang inilah yang menjadi daya dorong utama pesawat.

Peran Kunci Afterburner untuk Performa Tempur

Untuk mendapatkan lonjakan kecepatan atau tenaga ekstra saat bertempur, pesawat tempur memiliki fitur unik bernama afterburner. Ini adalah sistem di mana bahan bakar mentah disemprotkan langsung ke aliran gas buang yang masih sangat panas dan kaya oksigen di antara turbin dan nosel. 

Bahan bakar ini langsung terbakar, menciptakan bola api raksasa di belakang mesin dan secara dramatis meningkatkan daya dorong hingga 50% atau lebih. Penggunaan afterburner menandai lompatan besar dalam Perjalanan Teknologi Jet Tempur dari perang dunia hingga modern, meskipun sangat boros bahan bakar.

Lebih dari Sekadar Mesin: Integrasi Total

Mesin jet pada pesawat tempur bukan sekadar komponen yang ditempelkan. Ia terintegrasi penuh dengan sistem kontrol penerbangan. Nosel pembuangan (exhaust nozzle) sering kali dapat bergerak dan mengubah bentuknya untuk mengoptimalkan daya dorong pada kecepatan dan ketinggian yang berbeda. 

Integrasi canggih antara mesin yang kuat dan badan pesawat yang aerodinamis inilah yang melahirkan banyak Pesawat Jet TempurLegendaris yang mengubah dunia militer. Dari prinsip fisika sederhana, teknologi ini telah berevolusi menjadi jantung mekanis yang kompleks, memberikan kekuatan bagi para predator langit modern.

Sumber gambar: Canva 

Penulis: Gelar Hanum (hnm)