SISTEM HIDROLIK PADA PESAWAT TERBANG

HYDRAULIC SYSTEM

I. HYDRAULIC POWER SISTEM

           

Hydraulic power system adalah suatu system pada pesawat terbang yang menggunakan tekanan zat cair (hydraulic) sebagai media untuk menggerakkan sistem – sistem yang terkait dengan komponen – komponen yang lain, seperti menggerakkan ground spoilers, flight spoilers, leanding gear, nose gear steering, trailing edge flaps, leading edge devices, ailerons, elevators, leanding gear brakes’ rudder, dan thrust reverser.

            Keunggulan dari system hydraulic adalah tenaga yang di butuhkan untuk menggerakkan flight control lebih ringan, jadi seorang pilot tidak perlu mengeluarkan tenaga yang besar dalam menggerakkan control colom.

II. PRINSIP DAN HUKUM YANG DI APLIKASIKAN DALAM SYSTEM HYDRAULIC

            1. Perinsip Bernauli berbunyi besaran total energi dalam aliran benda cair tetap konstan, pertambahan kecepatan akan menghasilkan pengurangan tekanan.

           

2. Hukum Paskal berbunyi bila dalam suatu ruang tertutup yang berisi fluida bagaimanapun bentuk dinding ruangan itu, tekanan terhadap fluida yang diberikan akan diteruskan oleh fluida tersebut keseluruh arah dengan besar yang sama. Gaya tekan tersebut akan selalu tegak lurus pada dinding ruangan tersebut.

Pada gambar dapat dijelaskan bahwa tanda panah dianggap sebagai pemberi beban (tekanan) dan lingkaran dengan tanda panah adalah lubang saluran tekanan ke sistem, maka apabila pemberi beban tersebut ditekan, tekanan tersebut akan disalurkan oleh fluida keseluruh ruangan yang besarnya sama dengan besar tekanan yang diberikan.

III. JENIS – JENIS FLUIDA HYDRAULIC

            Cairan hydraulic adalah media yang memungkinkan terjadinya peralihan tekanan dan energi yang juga berfungsi sebagai media pelumasan, sehingga mengurangi gesekan yang terjadi pada bagian – bagian komponen yang bergerak. Jenis – jenis cairan hydraulic :

           

- Mineral base oil

MIL – H – 5606, merupakan prodak dari minyak bumi dan berwarna merah , banyak digunakan pada system terutama system yang tidak menimbukan api, seperti flap dive system dan shock strut.

Sifatnya :   1. Mudah terbakar

2. Tidak beracun

3. Jarak jelajahnya rendah

4. Berguna sebagai pelumas

5. Tidak bersifat merusak

- Phosphate ester base oil

Skydrol BMS 3 – 11, merupakan prodak synthetic atau buatan, berwarna ungudan dipakai diseluruh system hydraulic di pesawat terbang.

Sifatnya :   1. Jarak jelajah – 65  F sampai 225  F

2. Mudah terkontaminasi

3. Dapat merusak bagian komponen

4. Dapat mengelupas cat pesawat

5. Tidak mudah terbakar

6. Beracun

IV. KOMPONEN- KOMPONEN HYDRAULIC SYSTEM

1. Reservoir berfungsi sebagai tangki penampungan cairan hydraulic yang terdiri dari tiga 

    reservoir yaitu masing – masing untuk System A, System B, dan Standby System.

2. Hydraulic pump berfungsi untuk menghisap dan menyalurkan (memompa) tekanan

    hydraulic ke system.

3. Pressure modul berfungsi untuk mengatur dan mengolah hydraulic pressure yang keluar 

 dari hydraulic pump sebelum masuk ke sub system.

4. Return modul berfungsi untuk mengatur dan mengolah hydraulic pressure setelah

    digunakan oleh sistem dan dilengkapi dengan filter

5. Case drain berfungsi untuk mengalirkan tekanan hydraulic langsung ke return modul

    melalui head exchanger ketika tekanan hydraulic tidak lagi digunakan oleh system.

6. Head exchanger berfungsi untuk mendinginkan cairan hydraulic yang melalui case drain.

7. Ground interconnect valve berfungsi untuk menghubungkan atau mengalirkan tekanan

    hydraulic dari hydraulic system B ke hydraulic system A pada saat di ground.

8. Hydraulic shut off valve berfungsi untuk memutuskan aliran dari tekanan hydraulic.

9. Hydraulic panel berfungsi untuk mengontrol dan mengoperasikan hydraulic system.

     10.Check valve berfungsi untuk mengalirkan tekanan hydraulic ke satu arah.

     11.Relief valve berfungsi untuk membuang  tekanan hydraulic yang berlebihan.

     12.Balance line berfungsi sebagai penghubung dan menyalurkan pneumatic bleed air dari

          reservoir system A ke reservoir system B dan reservoir standby system.

V. RESERVOIR PRESSURIZATION SYSTEM

            Reservoir pressurization system adalah suatu system yang berfungsi untuk memberikan positif pressure dan mencegah terjadinya negatif pressure serta menghindari terjadinya foaming (membusa) karena kelebihan udara.

Pressure pada hydraulic system reservoir disuplai malalui ground air, engine no 1 dan engine no 2 pada stage 13, dengan melewati air manifold. Tekanan tadi melewati air pressure filter gunanya untuk menyaring tekanan udara , kemudian diteruskan ke air pressure regulator fungsinya untuk mengatur tekanan udara supaya konstan pada tekanan 40 – 45 Psi yang di tunjukkan oleh air pressure gauges indikator, kemudian tekanan masuk ke hydraulic reservoir system A lalu ke system B dan Standby system degan melewati balance line.

            Jika tekanan udara melebihi 40 – 45 Psi, maka tekanan udara akan dikeluarkan melalui Relief valve.

            Drain fitting digunakan jika mau mengeluarkan tekanan udara pada saat penggantian komponen yang rusak.

VI. HYDRAULIC SYSTEM A

            Hydraulic pressure system A menggunakan dua buah engine driven pump yang terletak di engine no1 dan engine no2 dengan tekanan 3000 Psi. Untuk meredam kejutan dari engine driven pump maka di pasang Ripple Damper.

 

Reservoir system A terletak di wheel well, reservoir pressurization berasal dari pneumatic bleed air. Hydraulic fluid quantity full 4,6 gallon dan saat refill 3,4 gallon

 

Hydraulic system A digunakan untuk menggerakkan :

- Nose Wheel Steering                  - Inboard Brake

- Left Aileron                                -  Left Elevator

- Inboard Flight Spoiler                -  Rudder

- Leanding Gear                           -  Thrust Reverse

- Ground Spoiler                           - Inboard Flaps, dll

- Leading Edge Flaps

     

Keterangan gambar :  Cairan hydraulic dari reservoir dipompa dan dialirkan oleh engine driven  

pump ke pressure modul. Di dalam pressure modul terdapat PS   (PRESSURE SWITCH) dan PR (PRESSURE RELIVE).

- PS fungsinya memonitor setiap pressure yang dihasilkan oleh pump, apabila pressure yang diinginkan tidak tercapai atau kurang, maka low pressure warning light akan menyala.

- Pressure relive valve akan bekerja jika pressure pada pressure modul lebih besar dari pada yang ditentukan, maka valve akan terbuka untuk mencegah terjadinya over pressure, dan bila pressure kembali normal maka valve akan tertutup secara otomatis. Pada tekanan 3500 Psi, relive valve akan terbuka dan cairan hydraulic langsung  di teruskan ke return modul dan akan tertutup dibawah tekanan 3100 Psi.

- Setelah diolah dan diatur tekananya dalam pressure modul maka tekanan tersebut disalurkan ke Sub System. Setelah digunakan oleh system maka cairan hydraulic akan dikembalikan ke reservoir melalui case drain lalu masuk ke head exchanger yang terletak di left wing untuk didinginkan terlebih dahulu. Setelah dari head exchanger, cairan hydraulic di alirkan ke return module, setelah dari return module cairan hydraulic masuk kembali ke reservoir dan siap untuk digunakan kembali.

VII. HYDRAULIC SYSTEM B

            Hydraulic pressure system B menggunakan dua buah electric motor pump dengan tekanan normal 3000 Psi sama dengan system A. Untuk mengoprasikan Electric motor pump membutuhkan daya sebesar 115 V AC. Sebagian cairan hydraulic pada system B juga digunakan untuk pelumasan dan pendinginan electric driven pump, electric driven pump memiliki thermal switch yang berfungsi sebagai pengaman panas, jika cairan hydraulic yang melewati pompa terlalu panas, maka OVERHEAT light yang berada di hydraulic control panel akan menyala.

 

System B menggunakan dua buah acoustik filter yang berfungsi untuk meredam suara dari electric driven pump 

            Hydraulic system B reservoir pressurization berasal dari system A reservoir. Isi cairan hydraulic di reservoir system B 1,3 US gallon.

Hydraulic system B digunakan untuk menggerakkan :

-          Right Aileron              - Out Board Brake

-          Right Elevator             - Out Board Flight Spoiler            

-          Rudder                        - dll

Keterangan gambar :  Skema system B  pada  dasarnya  sama  dengan  system  A, yaitu  cairan

hydraulic  dari   reservoir   dipompa  dan  dialirkan  oleh  electric  driven 

pump ke pressure modul. Di dalam pressure modul terdapat PS   (PRESSURE SWITCH) dan PR (PRESSURE RELIVE).

- PS fungsinya memonitor setiap pressure yang dihasilkan oleh pump, apabila pressure yang diinginkan tidak tercapai atau kurang, maka low pressure warning light akan menyala.

- Pressure relive valve akan bekerja jika pressure pada pressure modul lebih besar dari pada yang ditentukan, maka valve akan terbuka untuk mencegah terjadinya over pressure, dan bila pressure kembali normal maka valve akan tertutup secara otomatis. Pada tekanan 3500 Psi, relive valve akan terbuka dan cairan hydraulic langsung  di teruskan ke return modul dan akan tertutup dibawah tekanan 3100 Psi.

- Setelah diolah dan diatur tekananya dalam pressure modul maka tekanan tersebut disalurkan ke Sub System. Setelah digunakan oleh system maka cairan hydraulic akan dikembalikan ke reservoir melalui case drain lalu masuk ke head exchanger yang terletak di right wing untuk didinginkan terlebih dahulu. Setelah dari head exchanger, cairan hydraulic di alirkan ke return module, setelah dari return module cairan hydraulic masuk kembali ke reservoir dan siap untuk digunakan kembali, namun bedanya dengan hydraulic system A ,  hydraulic system B dilengkapi dengan ground interconnect yang berfungsi untuk memberikan tekanan hydraulic dari system B ke sub system yang menggunakan tekanan hydraulic dari system A. Ground interconnect digunakan pada saat pesawat berada di ground

VIII. GROUND INTERCONNECT

                        

  - Ground interconnect switch terpasang di atas hydraulic control panel di cockpit.

- Normalnya Ground interconnect switch berada pada posisi close.

 

            Untuk mengaktifkan ground interconnect valve maka hidraulic pump system A harus dalam posisi OFF dan hidraulic pump system B harus dalam posisi ON

            Ground interconnect valve hanya akan terbuka saat pesawat berada di ground dengan mengaktifkan parking brake. Saat ground interconnect valve terbuka maka hidraulic pump system B akan memberikan pressure pada system A dan system B dan engine driven pumps low pressure light akan menyala.

VIV. HYDRAULIC STANDBY SYSTEM

            Hydraulic standby system adalah suatu system hydraulic yang digunakan pada saat emergency yaitu pada saat hydraulic system  A dan system B tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Hydraulic standby system hanya menggerakkan rudder, leading edge devices, thrust reversers.

            Hydraulic standby system reservoir mendapatkan  positif pressure dari bleed air yang melewati balance line. Isi cairan hydraulic di reservoir standby system 1,9 US gallon. Hydraulic pressure standby system menggunakan satu buah electric motor pump dengan tekanan normal kira-kira 2900 Psi. Untuk mengoprasikan Electric motor pump membutuhkan daya sebesar 115 V AC.

           

Untuk mengaktifkan standby system maka harus mengaktifkan tiga switch di flight control panel yang terletak di sebelah kiri dari overhead panel

 

            Standby system memiliki sensor low quantity dan low pressure light yang terdapat pada standby system control panel. Lampu low quantity akan menyala jika cairan hydraulic pada reservoir standby system berkurang  dan lampu low pressure akan menyala jika tekanan dari standby pump kurang.

 

Cara 1 mengaktifkan standby system :

SYSTEM B FAILED

Saat system B tidak bekerja low pressure light system B akan menyala.

 

Dalam keadaan normal shutoff valve standby rudder tertutup. Pada saat flight switch di arahkan pada posisi standby rudder, standby pump akan bekerja, shutoff valve standby rudder akan terbuka dan low pressure light system B akan mati, maka standby system hydraulic pressure akan membackup rudder dan leading edge devices.

 

Cara 2 mengaktifkan standby system :

SYSTEM A FAILED

            Saat system A tidak bekerja low pressure light system A akan menyala

           

 

Pada saat flight switch di arahkan pada posisi standby rudder, standby pump akan bekerja, shutoff valve standby rudder akan terbuka dan low pressure light system A akan mati, maka standby system hydraulic pressure akan membackup rudder, leading edge devices, dan thrust reversers.

 

Cara 3 mengaktifkan standby system :

            Posisikan switch ALTERNATE FLAPS ke ARM, maka shutoff valve standby rudder akan terbuka dan motor pada flap akan bekerja. Flap akan extended jika switch UP/OFF/DOWN di aktifkan.

            The L.E. Flaps and Slats are extended hydraulically when the Alt. Flap 3 position switch is used.   The L.E. Devices cannot retract when using this switch.

Keterangan gambar :  - Skema  dari  standby system ,  yaitu   cairan   hydraulic  dari   reservoir  

dipompa  dan  dialirkan  oleh   electric  motor  pump ke pressure modul. Di dalam pressure modul terdapat PS  (PRESSURE SWITCH) dan PR (PRESSURE RELIVE).

- PS fungsinya memonitor setiap pressure yang dihasilkan oleh pump, apabila pressure yang diinginkan tidak tercapai atau kurang, maka low pressure warning light akan menyala.

- Pressure relive valve akan bekerja jika pressure pada pressure modul lebih besar dari pada yang ditentukan, maka valve akan terbuka untuk mencegah terjadinya over pressure, dan bila pressure kembali normal maka valve akan tertutup secara otomatis.

-  Setelah dari pressure modul lalu hydraulic pressure masuk ke sub system, setelah dari sub system hydraulic akan kembali ke reservoir.

X. AILERON

 

Dalam keadaan normal aileron digerakkan oleh control coloum yang terdapat di cocpit suatu pesawat terbang, aileron berfungsi untuk mengemudikan pesawat ketika melakukan gerakan rolling. Gerakan aileron dibackup oleh dua system hidraulic yaitu system A dan system B. Jika salah satu dari kedua system hidraulic mengalami kerusakan / gangguan, aileron akan tetap bekerja secara normal karena gerakan aileron bersifat antagonis atau berlawanan. Aileron juga memiliki balance tabs yang berfungsi membantu gerakan aileron.

PENERAPAN SYSTEM HIDRAULIC PADA AILERON

            Saat control wheel di gerakkan, cable dari control wheel akan memberikan perintah kemudian diteruskan ke Feel & Centering Mechanism lalu ke PCU ( power control unit) untuk menggerakkan aileron. PCU ini digerakkan oleh hidraulic pressure

 

            Saat control wheel di gerakkan, PCU akan menggerakkan cable, gerakan dari cable akan menggerakkan kedua aileron ke posisi naik dan turun secara berlawanan.

 

            Jika dalam pengoprasian aileron salah satu dari system hidraulic mengalami kerusakan. Anggaplah system A mengalami kerusakan, tidak akan menjadi masalah yang besar karena hidraulic pressure system B masih dapat mengoprasikan PCU yang nantinya akan menggerakkan aileron secara berlawanan. Begitu juga sebaliknya jika system B yang mengalami kerusakan.           

 

            Aileron trim digunakan untuk membantu control wheel dalam menggerakkan aileron. Aileron trim terlatak di bagian belakang dari cocpit control stand. Gerakan dari aileron trim seirama dengan gerakan control wheel / control coloum.

 

           

            Pada saat aileron trim digunakan Feel & centering mechanism membuat control wheel dan aileron berada dalam posisi netral. Putaran aileron trim kekiri dan kekanan diteruskan ke Feel & centering mechanism lalu ke PCU untuk menggerakkan aileron dan tetap menggunakan hydraulic pressure.

 

            Dalam keadaan tidak normal, system A dan systemB mengalami kerusakan. Pilot tetap dapat menggerakkan aileron dengan menggunakan control columns, tapi pilot harus mengeluarkan tenaga yang sangat besar karena sudah tidak ada bantuan dari PCU yang digerakkan memakai tekanan hydraulic.

XI. ELEVATOR

            Dalam keadaan normal elevator digerakkan oleh control columns yang terdapat di cocpit suatu pesawat terbang dengan cara ditekan atau ditarik kebelakang, elevator berfungsi untuk mengemudikan pesawat ketika mau melakukan gerakan pitch. Gerakan elevator dibackup oleh dua system hidraulic yaitu system A dan system B. Elevator juga memiliki balance tabs yang berfungsi membantu menyeimbangkan gerakan elevator.

           

 

PENERAPAN SYSTEM HIDRAULIC PADA ELEVATOR

            Secara normal gerakan control columns baik itu ditarik atau di tekan akan di teruskan oleh cable ke elevator PCU ( power control unit). Gerakkan PCU akan menggerakkan elevator melalui cable yang terhubung ke elevator.

  

            Apabila salah satu PCU tidak bekerja atau salah satu system hydraulic mengalami kerusakan, gerakan elevator akan tetap bekerja secara normal. Jika kedua PCU tidak bekerja atau kedua system hydraulic mengalami kerusakan, elevator tetap dapat digerakkan melalui control columns secara manual, tanpa bantuan PCU.

 

   

            Elevator feel system berfungsi untuk memberikan tanda pada penerbang jika terjadi kesalahan / perbedaan beban aerodinamik pada elevator. Dalam memberikan tanda pada penerbang, elevator feel system menerima 3 input dari :

1. Input dari sensor posisi horizontal stabilizer
2. Input dari pitot probes yang dipasang di vertical stabilizer
3. Input dari hidraulic system A dan B

 

            Sewaktu waktu terjadi perbedaan input dari 3 input yang masuk ke elevator feel system, lampu feel differential pressure akan menyala.

Lokasi lampu feel differential pressure berada di hydraulic/ flight control panel, di sebelah kiri dari overhead panel.

Saat lampu feel differential pressure menyala, lampu MASTER CAUTION dan FLT CONT annunciator ikut menyala.

 

XII. RUDDER

Rudder digerakkan oleh pedal rudder yang terdapat di cocpit pesawat terbang, rudder berfungsi untuk mengemudikan pesawat ketika melakukan gerakan yawing. Gerakan rudder dibackup oleh dua system hidraulic yaitu system A dan system B, tapi jika salah satu dari kedua system hidraulic atau keduanya mengalami kerusakan / gangguan, rudder akan tetap bekerja secara normal karena gerakan rudder juga dibackup oleh standby system.

. 

            Secara normal rudder akan bergerak saat pedal ditekan baik yang kiri atau kanan, tekan itu kemudian diteruskan ke feel & centering unit. feel & centering unit ini akan mengatur berapa derajad gerakan rudder, sesuai dengan tekanan yang diberikan ke pedal. Gerakan mekanik dari feel & centering unit di teruskan untuk menggerakkan rudder PCU ( power control unit) dan standby rudder PCU, lalu diteruskan untuk menggerakkan rudder. PCU   ini digerakkan oleh hidraulic pressure.

 

SYSTEM B FAILED

           

Jika dalam pengoprasian rudder, salah satu dari system hidraulic mengalami kerusakan. Anggaplah system B mengalami kerusakan, lampu low pressure system B akan menyala. Untuk mengantisipasinya maka posisikan flight control switch system B ke posisi standby rudder.

 

Pada saat flight control switch system B di arahkan ke posisi standby rudder, shutoff valve standby system akan terbuka dan valve system B tertutup sehingga standby hidraulic pressure akan menggerakkan standby rudder PCU. Gerakan standby rudder PCU akan membantu main rudder PCU dalam menggerakkan rudder. Karena standby system hydraulic sudah bekerja, lampu low pressure system B akan mati yang menandakan pressure sudah normal.

SYSTEM A FAILED

Pada saat system A yang mengalami masalah atau kerusakan, lampu low pressure system A akan menyala, maka untuk mengatasinya posisikan flight control switch system A ke posisi standby rudder.

 

Setelah flight control switch system A berada pada posisi standby rudder,shutoff valve standby system akan terbuka dan valve system A tertutup sehinggastandby hidraulic pressure akan menggerakkan standby rudder PCU. Gerakan standby rudder PCU akan membantu main rudder PCU dalam menggerakkan rudder. Karena standby system hydraulic sudah bekerja, lampu low pressure system A akan mati yang menandakan pressure sudah normal.

      

Rudder trim digunakan untuk membantu control pedal dalam menggerakkan rudder ke posisi yang di inginkan ( biasanya ke posisi netral ). Rudder trim terlatak di bagian belakang dari cocpit control stand. Gerakan dari rudder trim seirama dengan gerakan control pedal.

 

Sumber :  Anaz Bunaman