Sivitas Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Islam Riau (UIR) berhasil mengungkap pengaruh gaya sentrifugal terhadap kegagalan first stage turbine rotor pada Auxiliary Power Unit (APU) pesawat melalui penelitian berjudul The Impact of Centrifugal Force Against the Failure of APU’s First-Stage Turbine Rotor. Penelitian yang dilakukan oleh Surahbil Naufal Yusuf, Assoc. Prof. Jhonni Rahman, B.Eng., M.Eng., Ph.D., Ir. Eddy Elfiano, S.T., M.Eng., Ph.D., dan Ir. Ari Prasetyo, S.T., M.Eng., ini dilatar belakangi oleh tingginya risiko kerusakan rotor turbin akibat kondisi operasi yang ekstrem, terutama pada temperatur tinggi dan putaran sangat cepat.
Kondisi tersebut berpotensi menimbulkan deformasi komponen, gesekan antara sudu turbin dan stator, hingga menurunkan efisiensi serta keandalan sistem APU. Untuk mengidentifikasi penyebab kegagalan tersebut, tim peneliti menerapkan metode Finite Element Analysis (FEA) melalui simulasi tiga dimensi menggunakan ANSYS Workbench 2025. Simulasi dilakukan pada rotor turbin APU GTCP 131-9B dengan berbagai variasi kecepatan putar dan temperatur ruang bakar guna menganalisis distribusi gaya sentrifugal, tegangan (Von Mises Stress), dan deformasi yang terjadi selama rotor beroperasi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan temperatur pembakaran dan kecepatan putar rotor secara langsung meningkatkan gaya sentrifugal yang bekerja pada turbin. Kondisi tersebut menyebabkan tegangan dan deformasi rotor terus meningkat, dengan konsentrasi tegangan terbesar berada pada bagian pusat turbine disk dan pangkal sudu turbin, sedangkan deformasi terbesar terjadi pada ujung sudu atau blade tip. Perubahan dimensi rotor akibat gaya tarik tersebut memperbesar kemungkinan terjadinya kontak dengan stator sehingga memicu erosi pada sudu turbin dan menurunkan performa APU.
Lebih lanjut, melalui penelitian ini tim peneliti menyimpulkan bahwa gaya sentrifugal merupakan salah satu faktor utama penyebab kegagalan rotor turbin tahap pertama pada APU. Semakin tinggi temperatur operasi dan kecepatan putar, semakin besar pula risiko kerusakan yang dapat mengurangi efisiensi sistem bahkan berpotensi mengganggu keselamatan operasional pesawat. Temuan ini diharapkan menjadi referensi dalam pengembangan desain komponen turbin, strategi pemeliharaan prediktif, serta peningkatan keandalan sistem APU di industri penerbangan.(kh/hms)
Penulis : Surahbil Naufal Yusuf, Assoc. Prof. Jhonni Rahma, B.Eng. M.Eng., Ph.D., Ir. Eddy Elfiano, S.T., M.Eng., Ph.D., dan Ir. Ari Prasetyo, S.T., M.Eng.
Sumber Artikel :
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/3186/1/012013
Sumber Gambar : gatorlamination.com
