Top Banner
Laporan Major Assignment AE4060 Kelaikan Udara i LAPORAN TUGAS BESAR STUDI SERTIFIKASI PERANGKAT TAMBAHAN DAYA (AUXILIRY POWER UNIT) BERDASARKAN EASA CS-APU Laporan ini disusun sebagai salah satu tugas besar mata kuliah AE4060 Kelaikan Udara Disusun oleh : Imam Safi’i 13613030 Inggi Safitri 13613038 Syardianto 13613043 Dosen : Dr. Ir. Rais Zain M.Eng. PROGRAM STUDI AERONOTIKA DAN ASTRONOTIKA FAKULTAS TEKNIK MESIN DAN DIRGANTARA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2016
37

Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Feb 08, 2017

Download

Engineering

Imam Safii
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

i

LAPORAN TUGAS BESAR

STUDI SERTIFIKASI PERANGKAT TAMBAHAN DAYA

(AUXILIRY POWER UNIT)

BERDASARKAN EASA CS-APU

Laporan ini disusun sebagai salah satu tugas besar mata kuliah

AE4060 Kelaikan Udara

Disusun oleh :

Imam Safi’i 13613030

Inggi Safitri 13613038

Syardianto 13613043

Dosen :

Dr. Ir. Rais Zain M.Eng.

PROGRAM STUDI AERONOTIKA DAN ASTRONOTIKA

FAKULTAS TEKNIK MESIN DAN DIRGANTARA

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2016

Page 2: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI............................................................................................................................. ii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL .................................................................................................................... v

BAB I ......................................................................................................................................... 1

PENDAHULUAN .................................................................................................................... 1

1.1. LATAR BELAKANG ............................................................................................... 1

1.2. TUJUAN ..................................................................................................................... 2

1.3. METODE DAN TEKNIK PENGUMPULAN DATA ........................................... 3

1.4. KERAHASIAAN DATA........................................................................................... 3

1.5. KERAHASIAAN DATA........................................................................................... 3

BAB II ....................................................................................................................................... 5

DESKRIPSI PRODUK ............................................................................................................ 5

2.1. PENJELASAN DAN FUNGSI UMUM................................................................... 5

2.2. KONSTRUKSI SISTEM APU ................................................................................. 6

2.3. SISTEM KERJA APU .............................................................................................. 8

2.4. APU FUEL SYSTEM ................................................................................................ 9

BAB III .................................................................................................................................... 11

PASAR PRODUSEN APU .................................................................................................... 11

3.1. SERTIFIKASI PRODUSEN APU ......................................................................... 11

3.2. PASAR PRODUSEN APU DI LUAR NEGERI ................................................... 11

3.3. POTENSI PASAR PRODUSEN APU DI INDONESIA ...................................... 14

BAB IV .................................................................................................................................... 20

REGULASI DAN TSO .......................................................................................................... 20

4.1. REGULASI .............................................................................................................. 20

4.2. TSO-C77b, GAS TURBINE AUXILIARY POWER UNIT (APU) ...................... 21

BAB V ..................................................................................................................................... 22

PROSEDUR PENGUJIAN ................................................................................................... 22

5.1. JENIS PENGUJIAN ............................................................................................... 22

Page 3: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

iii

5.2. FASILITAS PENGUJIAN ..................................................................................... 26

BAB VI .................................................................................................................................... 30

TIMELINE KERJA DAN PROSES SERTIFIKASI PRODUK ....................................... 30

BAB VII .................................................................................................................................. 31

KESIMPULAN ...................................................................................................................... 31

REFERENSI ........................................................................................................................... 32

Page 4: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Contoh Auxiliary power unit .................................................................................... 5

Gambar 2 Konstruksi sistem APU ............................................................................................. 8

Gambar 3 Sistem Kerja APU ..................................................................................................... 9

Gambar 4 Grafik perkembangan industri APU ....................................................................... 12

Gambar 5 Logo United Technologies Corporation ................................................................. 12

Gambar 6 Logo Honeywell ...................................................................................................... 13

Gambar 7 Logo GMF AeroAsia .............................................................................................. 14

Gambar 8 Fasilitas Pengujian di GMF..................................................................................... 15

Gambar 9 Logo PT Dirgantara Indonesia ................................................................................ 16

Gambar 10 Logo NTP .............................................................................................................. 16

Gambar 11 Fasilitas pengujian di NTP .................................................................................... 17

Gambar 12 APU yang ada di lab aeropropulsi ITB ................................................................. 19

Gambar 13 Pengujian APU ...................................................................................................... 24

Gambar 14 Logo CEL .............................................................................................................. 27

Gambar 15 Fasilitas pengujian di CEL .................................................................................... 28

Gambar 16 Logo ATEC ........................................................................................................... 28

Gambar 17 Fasilitas pengujian di ATEC ................................................................................. 29

Gambar 18 Logo Aerotest Limited .......................................................................................... 29

Gambar 19 Fasilitas Pengujian APU di Aerotest ..................................................................... 29

Gambar 20 Rencana timeline sertifikasi APU ......................................................................... 30

Page 5: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

v

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Kelas DOA .................................................................................................................. 11

Tabel 2 Produesn APU di dunia............................................................................................... 14

Tabel 3 Daftar pesawat yang menggunakan APU tipe TSCP 700-4B ..................................... 19

Tabel 4 Daftar regulasi APU.................................................................................................... 21

Page 6: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Pesawat terbang merupakan sebuah sistem besar yang terdiri dari beberapa sistem.

Sistem pesawat dapat mencakup navigasi, komunikasi, navigasi, roda pendaratan (landing

gear), flight control, display, collision avoidance, environmental control, in-flight

entertainment, electrical power, engine control, ground steering, thrust reversers, bahan

bakar, data udara, dan lain sebagainya. Setiap sistem memiliki efek pada pengoperasian

keseluruhan pesawat. Jelas bahwa untuk beberapa sistem tertentu memiliki dampak

keselamatan yang lebih dari sistem yang lain. Oleh karena itu, peraturan penerbangan sipil

dan regulasi pendukung lainnya (supporting advisory) mengklasifikasikan kategori

kegagalan menurut risiko (risk). Lima kategori kondisi kegagalan yang biasa digunakan:

catastrophic, hazardous/severe-major, major, minor, dan no effect. Setiap fungsi di masing-

masing sistem, serta kombinasi dari fungsi tersebut, kemudian dinilai terhadap dampak

keseluruhan pengoperasian pesawat terbang. Pada pengoperasian pesawat terbang dibagi

atas beberapa fase seperti taxi, lepas landas, climb, cruise, descent, dan mendarat. Sistem

keamanan dievaluasi disetiap fase, dimana efek dari kegagalan (failure) dapat sangat

bervariasi, tergantung pada fase terbang.

Dewasa ini, meskipun pesawat sudah menjadi moda transportasi umum yang banyak

digunakan orang, tetap saja banyak orang masih khawatir dan takut untuk naik pesawat

disebabkan rawan terjadi kecelakaan, banyak sekali orang meninggal akibat kecelakaan

pesawat, dan lain lain. Padahal hal ini merupakan suatu kasus yang dinamakan kasus “black

swan”, dimana kecelakaan yang terjadi sangat kecil sekali kemungkinannya, namun apabila

terjadi, efeknya dapat menjadi catastrophic.

Safety pada pesawat terbang merupakan suatu hal yang sangat penting. Hal ini berguna

agar pesawat dapat terbang dengan aman. Seiring dengan terus berkembangnya teknologi,

hampir setiap komponen atau part pesawat terus ditingkatkan keandalannya guna

menambah tingkat safety pada pesawat terbang. Selain itu komponen-komponen penting

dalam pesawat juga diharuskan mempunyai “back-up” agar tetap dapat menjalankan

fungsinya saat komponen utama mengalami kegagalan. Salah satu komponen penting

tersebut adalah engine. Sebagai pembangkit utama gaya dorong, engine memiliki peran

yang sangat penting sehingga kegagalannya dianggap sebagai suatu kondisi yang tidak bisa

Page 7: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

2

diterima dan sangat mempengaruhi penerbangan. Oleh karena itu, diperlukan tenaga

cadangan, yaitu APU. Peran penting ini juga yang menjadikan perlunya kondisi standar

performance dari APU sehingga harus dilakukan sertifikasi pada komponen ini.

1.2. TUJUAN

Tujuan dari studi ini adalah untuk mempelajari aspek – aspek maupun pedoman dalam

EASA CS-APU terkait dengan sertifikasi APU (Auxiliary power unit). Beberapa point

penting yang menjadi fokus adalah :

Menetapkan point-point regulasi dalam EASA CS-APU yang mengatur tentang

sertifikasi APU;

Menentukan alur sertifikasi APU menurut EASA CS-APU; dan

Menentukan linimasa proses sertifikasi APU menurut EASA CS-APU.

1.3. BATASAN MASALAH

Dalam makalah ini, penulis membatasi bahasan studi pada :

Regulasi yang digunakan sebagai rujukan untuk mendapatkan sertifikasi dari

auxiliary power unit adalah EASA CS-APU, meskipun sebenarnya pada FAR

juga terdapat regulasi yang mengatur mengenai sertifikasi APU. Hal ini

dikarenakan regulasi EASA CS-APU cukup mudah untuk diunduh dan tidak

berbayar, sehingga memudahkan proses dalam studi. Namun demikian,

berdasarkan informasi yang didapatkan dari situs resmi dari FAA, yakni

https://www.faa.gov/aircraft/air_cert/design_approvals/engine_prop/apu_approv

als/, dijelaskan bahwa untuk mendapatkan sertifikasi APU harus memenuhi

standar performa minimum yang ada pada TSO C77b, part 21, subpart O. TSO

C77b tersebut akan digunakan sebagai referensi tambahan pada studi kali ini.

Part-part yang ada di dalam APU, misal turbin, kompresor, dsb, diasumsikan

sudah memiliki TSO, sehingga penulis hanya melakukan studi terhadap

sertifikasi APU, tidak mencakup sertifikasi masing-masing part pada APU.

Fokus studi hanya sertifikasi untuk desain dan produksi APU sebagai sistem.

Pemasangan APU pada pesawat tidak termasuk ke dalam studi.

Meskipun regulasi yang digunakan (EASA CS-APU) studi difokuskan pada

sertifikasi APU tipe GTCP 85-129.

Page 8: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

3

1.4. METODE DAN TEKNIK PENGUMPULAN DATA

Metode dan teknik pengumpulan data yang dilakukan dalam penyusunan laporan ini

adalah :

a. Studi Pustaka

Studi pustaka digunakan dalam menentukan data-data yang dibutuhkan dalam

membuat transparencies. Pustaka ini kami gunakan sebagai referensi mengenai

spesifikasi dan juga aspek kelaikan udara yang dibutuhkan dalam membuat

transparencies.

b. Diskusi Kelompok

Diskusi kelompok digunakan untuk menentukan hal-hal apa saja yang

dibutuhkan untuk membuat transparencies dari APU pesawat.

c. Wawancara

Wawancara digunakan untuk mengetahui berbagai informasi pada proses desain

dan produksi turbin gas di laboratorium aeropropulsi ITB.

1.5. KERAHASIAAN DATA

Mengingat data-data yang digunakan dalam laporan ini dapat merupakan data resmi

dan jika perusahaan tidak menginginkan sebagian data tersebut yang bersidat rahasia

dimuat dalam laporan karena menyangkut kepentingan internal dan kepentingan bisnis dari

pihak-pihak yang terkait, maka tim penulis dalam hal ini menyatakan bahwa laporan ini

hanya bertujuan untuk keperluan mata kuliah AE4060 Kelaikan Udara dan berjanji untuk

tidak mempublikasikan laporan berikut data yang terlampir di dalamnya di luar lingkup

perkuliahan mata kuliah tersebut.

1.6. KERAHASIAAN DATA

Sistematika penulisan dari naskah laporan ini adalah sebagai berikut :

Bab I Pendahuluan

Bab II Deskripsi Produk

Bab III Pasar Produsen APU

Page 9: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

4

Bab IV Regulasi dan TSO

Bab V Prosedur Pengujian

Bab VI Timeline Kerja dan Proses Sertifikasi Produk

Bab VII Kesimpulan dan Saran

Page 10: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

5

BAB II

DESKRIPSI PRODUK

2.1. PENJELASAN DAN FUNGSI UMUM

Kebanyakan orang sudah tidak asing dengan engine pesawat, entah itu mesin piston,

turboprop, atau turbofan, namun masih banyak yang asing dengan APU, meskipun

keduanya memiliki prinsip kerja yang mirip. Auxiliary power unit (APU) adalah sistem

gas turbin yang berfungsi menyuplai sistem elektrikal dan udara bertekanan (pneumatic)

yang disebut bleed air untuk menjalankan Air Conditioning (AC) ke semua sistem

pesawat. APU mirip dengan engine namun perbedaannya terletak gaya dorong (thurst),

dimana APU tidak menghasilkan thrust. APU dipakai pada saat semua mesin dalam

keadaan mati. Pada saat mesin dimatikan, pesawat masih perlu pasokan listrik untuk

instrumen dan alat kelistrikan lainnya serta menyediakan bleed air untuk menjalankan air

conditioning pack (AC). Tenaga pneumatik yang dihasilkan oleh APU juga digunakan

untuk menyalakan mesin pesawat, dengan cara memberikan udara bertekanan ke mesin

turbin pesawat sehingga turbinnya berputar dan setelah putarannya cukup, bahan bakar

bisa dimasukkan ke ruang pembakaran. Hasil pembakaran akan memutar turbin sampai

turbin berputar sendiri.

Gambar 1 Contoh Auxiliary power unit

Pada dasarnya APU dipakai saat semua mesin dalam keadaan mati. Normalnya APU

dinyalakan saat pesawat disiapkan untuk terbang oleh teknisi atau penerbangnya. APU

akan dimatikan pada waktu mesin pesawat sudah menyala. APU dinyalakan kembali saat

pesawat mendarat dan sebelum mesin dimatikan agar kelistrikan dan AC pack di pesawat

Page 11: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

6

bisa digunakan. Untuk transit, maintenance atau service cleaning ketika pesawat di ground

APU harus digunakan jika bandara tersebut tidak menyediakan Ground Power Unit

(GPU). Pada waktu terbang APU bisa dinyalakan untuk menggantikan generator yang

rusak. Pesawat komersial bermesin ganda biasanya memiliki satu generator dan satu bleed

air/ AC pack di masing-masing mesinnya. Jadi jika salah satu generator tidak berfungsi

maka APU generator bisa dipakai untuk penggantinya.

Kemampuan APU tidak sama dengan mesin pesawat. Tidak semua APU bisa di

nyalakan di ketinggian maksimum yang bisa dicapai oleh pesawat tersebut. Misalnya ada

pesawat yang terbang mencapai 37.000 kaki tetapi APUnya hanya bisa di nyalakan pada

ketinggian 25.000 kaki, meskipun ada juga APU yang sanggup di operasikan pada

ketinggian maksimum pesawatnya.

2.2. KONSTRUKSI SISTEM APU

Auxiliary power unit (APU) mempunyai tiga bagian utama yaitu:

Power Section

Merupakan bagian generator gas engine dan menghasilkan semua power shaft APU.

Load Compressor Section

Load compressor pada umumnya berupa shaft-mounted compressor yang

menghasilkan tenaga pneumatic pesawat, sedangkan beberapa extract bleed air APU

dihasilkan melalui compressor power section. Ada dua alat penggerak, yaitu Inlet

Guide Vanes yang mengatur aliran udara yang mengalir ke load compressor dan surge

control valve yang menstabilkan operasi mesin turbo.

Gearbox Section

Gearbox mentransfer tenaga dari shaft utama engine ke generator oil-cooled untuk

tenaga listrik. Melalui Gearbox, power juga ditransfer ke aksesoris engine seperti fuel

control unit, modul pelumasan, dan fan pendingin. Selain itu, ada juga starter motor

yang terhubung melalui gear train untuk melakukan fungsi awal dari APU.Beberapa

desain APU menggunakan kombinasi starter/generator untuk menyalakan APU dan

pembangkit tenaga listrik untuk mengurangi kompleksitas.

Adapun konstruksi engine APU ini untuk type GTCP 85-129 terdiri dari:

Page 12: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

7

1. Diffuser

Berfungsi sebagai penampung udara yang masuk ke engine, dimana oleh kompressor

ditekan untuk melakukan proses pembakaran. Fungsi utama dari diffuser ini ialah agar

aliran udara dapat rata dan halus sehingga dapat mencegah terjadinya stall dan

mengurangi ram air pressure loss. Oleh karena itu diffuser perlu diperhatikan dan

dipelihara dari kerusakan dan perubahan bentuk akibat pembentukan es saat pesawat

kondisi cruise.

2. Compressor

Berfungsi merubah energi kinetik (kecepatan) menjadi energi mekanik (tekanan) udara

yang masuk ke ruang bakar. Dengan naiknya tekanan udara maka volume udara akan

mengecil sehingga proses pembakaran antara fuel dan udara terjadi pada volume yang

kecil. Kompresor diputar oleh turbin melalui poros yang berhubungan. Sistem propulsi

kompresor yang digunakan adalah jenis aksial dengan pertimbangan area yang

digunakan sehingga tahanannya rendah.

3. Combustion (Ruang Bakar)

Berfungsi membakar campuran udara dan bahan bakar kemudian mengalirkan gas hasil

pembakaran ke turbin dengan suhu yang merata. Temperature gas pembakaran dijaga

dan dibatas oleh kekuatan struktur material di turbin dan ruang bakar. Kerugian tekanan

harus dijaga seminimal mungkin dan efesiensi pembakaran harus dijaga sebesar

mungkin untuk menghindari flame out dan menjaga agar pembakaran tetap berjalan

dengan baik. Sekitar 20%- 30% udara digunakan untuk pembakaran dan 70%- 80%

untuk pendinginan

Tipe ruang bakar engine APU tipe GTCP 85-129 adalah type annular.

4. Turbin

Berfungsi menggerakkan kompresor dan alat bantu lainnya. Merubah energi panas

yang diberikan ruang bakar menjadi energi gerak berupa putaran. 75% energi yang

tersedia adalah untuk memutar kompresor. Turbin juga terdiri dari multistage jenis

turbin aksial. Perbedaan dengan kompressor ialah proses pada turbin ialah penurunan

tekanan dan ekspansi dimana gas pembakaran dari ruang bakar mempunyai teperature

Page 13: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

8

yang tinggi dan material pada turbin punya titik leleh tertentu maka diperlukan

pendinginan untuk menghindari kerusakan. Nozzle berfungsi sebagai keluaran gas ke

atmosfer dengan kecepatan tinggi.

Karena APU memproduksi daya yang tergolong tinggi untuk kebutuhan yang ringan,

biasanya tipe engine ini menggunakan Free Turbine, Turbo Shaft Engine. Turbo shaft

engine berbentuk kecil dan memiliki berat yang ringan namun menghasilkan power

sekitar 600 HP. Susunan Free turbine ini membuat mesin sangat fleksibel seperti

kompresor tidak dipengaruhi oleh perubahan load di free turbine yang mendorong

aksesoris melalui gearbox. Free turbine biasanya dirancang untuk berjalan pada

kecepatan konstan, sehingga memastikan bahwa generator yang dijalankan oleh APU

dapat mempertahankan kecepatannya dengan frekuensi konstan tanpa perlu constan

speed drive tambahan.

Gambar 2 Konstruksi sistem APU

2.3. SISTEM KERJA APU

Ketika starter dinyalakan, putaran starter mulai menggerakan roda gigi transmisi

kemudian menggerakan kompresor dan turbin. Udara masuk ke kompressor sebelum,

sebelum masuk ke kompresor tekanan tinggi udara dibagi menjadi 2 saluran, saluran

pertama untuk start engine pesawat terbang dan saluran lainnya masuk ke kompresor

tekanan tinggi, kemudian dikompresikan dan masuk ke ruang bakar. Di dalam ruang bakar

udara dengan bahan bakar dibakar, sehingga menjadi gas udara bertekanan tinggi yang

masuk ke turbin. Energi pembakaran tersebut diserap oleh putaran turbin dan dialirkan ke

Page 14: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

9

turbin exhaust. Sebagian daya yang diterima turbine wheel digunakan untuk memutar

compressor, impeller dan komponen lainnya. Dan sebagian daya lainnya digunakan untuk

output shaft power guna menggerakan perlengkapan pendukung.

Gambar 3 Sistem Kerja APU

2.4. APU FUEL SYSTEM

Karena APU sama dengan engine juga melakukan proses pembakaran di ruang bakar.

Bahan bakar yang digunakan sama dengan engine berasal dari fuel tanks yang sama, jadi

sharing fuel source from the same tanks. Bahan bakar yang digunakan biasanya Aftur Jet

A-1 pada penggunaan Boieng 737 untuk seri APU GTCP 85-129

Sistem bahan bakar pada APU berfungsi untuk mengatur dan mengalirkan aliran

bahan bakar dari pompa bahan bakar sampai ke ruang pembakaran. Operasional umum

dari sistem bahan bakar ini adalah bahan bakar dari tangki dialirkan menuju fuel control

unit oleh pompa bahan bakar yang berfungsi untuk mengatur laju aliran fuel, sehingga fuel

yang dialirkan sesuai dengan yang dibutuhkan. Setelah dari bagian FCU bahan bakar

dialirkan menuju ruang pembakaran.

Sesaat sebelum APU engine start, pada keadaan ini air inlet door terbuka penuh,

katup bahan bakar (fuel valve) terbuka penuh. Pompa mulai bekerja untuk menaikkan

tekanan aliran bahan bakar yang masuk melalui fuel inlet connection port. Kompressor

dan turbin yang porosnya berhubugan dengan poros fuel pump juga bekerja. Kompressor

Page 15: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

10

mengambil udara luar untuk selanjutnya dikompresikan sehingga menghasilkan energi

pneumatik yang berfungsi untuk membantu daya putar turbin.

Selanjutnya ignition system bekerja karena pada keadaan ini tegangan sudah sebesar

24 volt DC diberikan ke ignitter plug, kemudian fuel solenoid valve bekerja sehingga katup

terbuka. Karena laju aliran rendah pada saar lightoff speed, partikel fuel yang

disemprotkan masuk ke ruang bakar harus lebih halus sehingga siap untuk di evaporasikan

dalam proses pembakaran. Maka peran atomizer untuk pengabut bahan bakar setelah

terjadi proses pembakaran. Setelah proses pembakaran maka seiring dengan naiknya

tekanan udara di daerah turbin, maka jumlah aliran bahan bakar yang masuk juga

ditingkatkan. Jika aliran bypass bahan bakar tertutup maka bahan bakar langsung masuk

ke ruang bakar dari pompa melalui high pressure fuel filter, fuel solenoid valve. Jika katup

acceleration limiter valve dibuka maka aliran bahan bakar di baypass disirkulasikan

kembali menuju fuel pump, maka jumlah bahan bakar yang masuk ke cumbustion chamber

juga berkurang mengakibatkan suhu EGT dapat dinormalisasikan.

Page 16: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

11

BAB III

PASAR PRODUSEN APU

3.1. SERTIFIKASI PRODUSEN APU

Untuk dapat menjadi manufacturer atau produsen dari APU, sebuah perusahaan

setidaknya haruslah memiliki sertifikasi DOA (Design Organisation Approval) kelas C,

sebagaimana yang telah dijelaskan pada kuliah AE4060 Kelaikan Udara pada bab 3 yang

membahas tentang Design and Certifications. DOA merupakan sebuah pengakuan bahwa

sebuah perusahaan desain telah memenuhi persyaratan yang ada pada CASR Part 21

Subpart J.

Tabel 1 Kelas DOA

Perusahaan desain dengan DOA kelas C boleh mengerjakan tipe desain seperti STC,

PMA dan TSOA untuk APU. Dalam hal ini perusahaan kelas C berhak untuk

memodifikasi atau melakukan perubahan minor terhadap suatu produk sampai dengan

memperoleh Supplemental Type Certificate atau memproduksi sebuah part pesawat.

3.2. PASAR PRODUSEN APU DI LUAR NEGERI

Sudah cukup banyak berdiri pabrik pembuat APU di luar negeri, baik untuk pesawat

besar sekelas Boeing dan Airbus maupun pesawat kelas menengah. Keseluruhan pabrik

tersebut adalah pabrik dengan setidaknya DOA kelas C. Pertumbuhan industri APU ini

semakin pesat dan terus meningkat setiap tahunnya. Menurut Compound Annual Growth

Rate dapat dilihat bahwa industri ini terus mengalami kenaikan pertumbuhan.

Page 17: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

12

Gambar 4 Grafik perkembangan industri APU

Dua perusahaan produsen APU besar yang berkompetisi memperebutkan pasar APU

adalah United Technologies Corporation (melalui Pratt & Whitney Canada dan Pratt &

Whitney AeroPower) dan Honeywell International Inc.

a. United Technologies Corporation (Pratt & Whitney Canada dan Pratt &

Whitney AeroPower)

Gambar 5 Logo United Technologies Corporation

Produk meliputi airborne APU dan ground APU yang digunakan oleh berbagai

jenis pesawat komersial seperti Embraer 135, 145, 170, dan 190, Bombardier’s

dash8-100/-200/-300/-400, begitu juga Boeing 717, 747-400, 747-8, dan 787.

APU dari perusahaan ini juga dapat ditemukan pada Airbus A320 dan A380.

b. Honeywell International Inc.

Page 18: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

13

Gambar 6 Logo Honeywell

Produk APU dari Honeywell dapat ditemukan pada berbagai pesawat terbang.

Dengan lebih dari 95000 APU yang telah diproduksi dan lebih dari 36000 yang

digunakan pada saat ini, produk Honeywell digunakan untuk keperluan

penerbangan regional, eksekutif, komersial, hingga militer, baik untuk fixed wing

ataupun rotary wing. APU yang diproduksi oleh Honeywell dapat memberikan

daya hingga 50 SHP sampai 1700 SHP.

Selain kedua perusahaan besar di atas, masih banyak juga perusahaan lainnya yang

tersebar di berbagai negara lainnya. Berikut adalah perusahaan – perusahaan produsen

APU yang eksis di dunia :

No Manufacturer Negara

1. Aerosila Joint Stock Co. Russia

2. Avio Aero Italy

3. GE Aviation Electrical Power (Dayton) United States

4. Gelbyson Srl Italy

5. Goodrich Engine Controls Systems, Aero Engine Controls United Kingdom

6. Honeywell Aerospace United States

7. Light Helicopter Turbine Engine Company United States

8. LMI Aerospace, Inc. United States

9. Microturbo S.A.S. France

10. NAPO Novosibirsk Aircraft Production Association Russia

11. Omsk Engine Design Bureau Russia

12. Pacific Scientific Electro Kinetics Division United States

13. PBS Velkas Bites, a.s. Czech Republic

14. Pratt & Whitney AeroPower United States

15. Pratt & Whitney Canada Canada

16. Rolls-Royce Deutschland Germany

17. Safran Electrical & Power United States

Page 19: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

14

18. Safran Helicopter Engines France

Tabel 2 Produesn APU di dunia

3.3. POTENSI PASAR PRODUSEN APU DI INDONESIA

Sampai saat ini, belum ada produsen APU di Indonesia, namun tidak menutup

kemungkinan bagi perusahaan dalam negeri untuk dapat memproduksi APU bagi pesawat

udara, khsusunya pesawat udara buatan dalam negeri sendiri.

Perusahaan – perusahaan di Indonesia yang berpotensi untuk menjadi manufacturer

APU diantaranya adalah GMF AeroAsia yang telah memiliki sertifikasi DOA kelas C dan

PT Dirgantara Indonesia yang telah memiliki sertifikasi DOA kelas D. Selain itu, potensi

lainnya juga dimiliki oleh PT Nusantara Turbin dan Propulsi (NTP), yang mana meskipun

NTP ini baru memiliki sertifikasi DOA kelas A, namun fasilitas pengujian untuk APU

yang ada di sana sudah ada dan cukup memadai. Berikut adalah profil singkat dari

perusahaan – perusahaan tersebut :

3.2.1 GMF AeroAsia

Gambar 7 Logo GMF AeroAsia

PT Garuda Maintenance Facility Aeroasia adalah sebuah perusahaan berskala

Internasioanl yang merupakan anak perusahaan PT Garuda Indonesia,Tbk. GMF

AeoAsia berspesialisasi dalam maintenance, repair, and overhaul (MRO). Fasilitas

yang ada pada GMF AeroAsia meliputi bangunan dalam tanah seluas 480.000 m2,

termasuk didalamnya adalah tiga hangar, spares warehouse, workshops, utility

buildings, ground support equipment building, chemical stores, engine test cell, and

management offices. Dengan DOA kelas C yang sudah ia miliki merupakan sebuah

modal awal yang dapat digunakan untuk mengembangkan pembuatan APU pada

perusahaan ini.

Page 20: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

15

GMF telah memiliki fasilitas pengujian APU (APU test cell) sendiri. Pengujian

setelah proses perawatan dilakukan pada Auxiliary power unit (APU) GTCP131-9B,

dimaksudkan agar dapat diketahui kinerja dari APU tersebut. Pengujian sesuai dengan

standar yang dipakai oleh Test Cell GMF AeroAsia, yaitu standar Honeywell OHM

49-21-73, REV. 30; Nov. 30, 2014 (Doc. No. 13983). Pengujian dilakukan di ruang

uji Test Cell GMF AeroAsia dan dikendalikan dari ruang control dengan

menggunakan beberapa peralatan. Salah satu peralatannya adalah EGT (Exhaust Gas

Temperature) sensor, berupa thermocouple, digunakan untuk mengukur exhaust gas

temperature. Selain itu, ada juga Orifice duct, sebagai saluran udara keluaran orifice,

dimana pada aircraft merupakan saluran udara dari APU yang digunakan untuk

starter engine dan untuk air conditioning. Peratalan lain yang tersedia adalah orifice

sensor, mounting tool, power supply, dan fuel supply.

Gambar 8 Fasilitas Pengujian di GMF

3.2.2 PT Dirgantara Indonesia

Page 21: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

16

Gambar 9 Logo PT Dirgantara Indonesia

PT. Dirgantara Indonesia (DI) (Indonesian Aerospace Inc.) adalah industri

pesawat terbang yang pertama dan satu-satunya di Indonesia dan di wilayah Asia

Tenggara. Dirgantara Indonesia tidak hanya memproduksi berbagai pesawat tetapi

juga helikopter, senjata, menyediakan pelatihan dan jasa pemeliharaan (maintenance

service) untuk mesin-mesin pesawat. Dirgantara Indonesia juga menjadi sub-

kontraktor untuk industri-industri pesawat terbang besar di dunia

seperti Boeing, Airbus, General Dynamic, Fokker dan lain sebagainya. Perusahaan ini

sudah memiliki sertifikasi DOA kelas D.

Meskipun sudah memiliki kriteria yang cukup untuk dapat memproduksi APU,

namun PT DI lebih fokus pada kompetensi di bidang desain dan pengembangan

pesawat terbang, perakitan pesawat, struktur pesawat, dan perawatan pesawat baik

untuk pesawat transport ataupun pesawat militer. Dengan demikian, kedepannya

mungkin PT DI tidak akan terjun dalam produksi APU.

3.2.3. PT Nusantara Turbin dan Propulsi

Gambar 10 Logo NTP

Page 22: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

17

PT Nusantara Turbin dan Propulsi (NTP) adalah anak perusahaan dari PT

Dirgantara Indonesia yang berspesialisasi dalam gas turbine engine repair dan

overhaul. Perusahaan yang berada dekat dengan Bandara Husein Satranegara ini

memiliki fasilitas repair, overhaul, dan testing pada berbagai jenis mesin gas turbin

pesawat yang lebih lengkap dari GMF. Berdasarkan sekilas informasi yang

didapatkan, NTP juga memiliki fasilitas yang memadai untuk melakukan pengujian

untuk sertifikasi APU, namun karena keterbatasan detail informasi yang didapatkan,

maka informasi fasilitas pengujian APU yang ada pada NTP tidak dapat disampaikan

secara lengkap pada studi ini. Namun secara umum jika ada perusahaan di Indonesia

yang hendak memproduksi APU, pengujian untuk sertifikasi dapat dilakukan di NTP.

Meskipun baru memiliki DOA kelas A, namun tidak menutup kemungkinan bagi

NTP untuk dapat menjadi salah satu manufacturer APU di masa yang akan datang.

Hal ini dikarenakan NTP sudah memiliki fasilitas yang cukup memadai.

Gambar 11 Fasilitas pengujian di NTP

3.2.4. Penelitian dan Produksi Turbin Gas di Laboratorium Aeropropulsi ITB

Untuk melihat kesiapan Indonesia untuk masuk dalam dunia industri APU, maka

dapat dilihat dari peneltian-penelitian yang telah dilakukan dalam rangka

Page 23: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

18

memproduksi sebuah turbin gas secara umum, atau bahkan penelitian untuk membuat

APU khususnya. Salah satu yang melakukan penelitian dan pengembangan untuk

turbin gas adalah laboratorium Aeropropulsi Institut Teknologi Bandung.

Di laboratorium tersebut sudah dilakukan penelitian dan pembuatan mini turbojet.

Secara spesifik belum ada yang mengerjakan desain APU, namun untuk desain turbin

gas sudah pernah dilakukan. Mini turbojet yang dibuat masih sebatas dengan performa

RPM rendah, dengan bahan kompresor dibuat dari kayu dan turbin dibuat dari steel.

Salah satu kesulitan terbesar yang perlu dihadapi ketika mendesain mesin turojet

adalah balancing untuk mesin yang sudah memiliki RPM yang tinggi.

Produksi yang dilakukan di laboratorium ini masih terbatas pada produk-produk

turbojet, ruang bakar, ataupun turbin gas yang masih dalam ukuran yang kecil. Hal ini

dipengaruhi oleh keterbatasan material dan proses produksi yang dimiliki. Untuk

membuat turbin dengan temperatur total melebihi 900 derajat celcius dibutuhkan

material yang lebih advance, yakni single crystal steel. Di Indonesia, bahan tersebut

masih sangat terbatas dan sulit didapatkan. Untuk proses casting terdapat kendala

dalam mempertahankan susunan molekul atom dari material ketika ia diapanaskan

sampai berubah bentuk menjadi cair dan kemudian didinginkan lagi. Dalam proses

machining juga masih terkendala oleh peralatan machining yang memiliki DOF yang

tinggi dengan akurasi dan presisi yang tinggi. Hal ini dikarenakan untuk desain turbin

gas yang lebih advance dibutuhkan peralatan dengan ketelitian yang lebih tinggi.

Pendanaan juga menjadi salah satu faktor terbesar yang mempengaruhi

keberlangsungan penelitian. Penelitian dan pengembangan sebuah produk yang

berkelanjutan tentunya juga membutuhkan aliran dana yang tidak terputus sampai

produk tersebut jadi dan dapat disertifikasi.

Secara umum, dari segi teknis memang masih banyak hal yang kurang, namun

jika dilihat dari segi desain dan engineering, sebenarnya membuat APU di dalam

negeri bukanlah hal yang mustahil. Buktinya di laboratorium kecil ini saja sudah

mampu membuat mini turbojet, turbin, dan lain sebagainya.

Page 24: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

19

Gambar 12 APU yang ada di lab aeropropulsi ITB

Pada lab aeropropulsi ITB juga terdapat sebuah APU, hibah dari GMF AeroAsia.

APU dengan model TSCP 700-4B ini dulu digunakan oleh pesawat Boeing 777.

Rencana ke depannya APU ini akan digunakan untuk studi lebih lanjut mengenai

proses dan kerja yang dilakukan oleh APU, atau turbin gas secara lebih umumnya.

Tabel 3 Daftar pesawat yang menggunakan APU tipe TSCP 700-4B

Page 25: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

20

BAB IV

REGULASI DAN TSO

4.1. REGULASI

Berikut merupakan ringkasan regulasi- regulasi yang harus dipenuhi untuk

memproduksi komponen Auxiliary power unit (APU) untuk pesawat. regulasi yang

tercantum pada bab ini telah disesuaikan dengan regulasi CS (Certification Spesification)

maupun TSO (Technical Standard Orders) yang ada.

Regulation Section Note

CS CS-APU-20 APU Configuration,

Installation and Interfaces

CS-APU-40 APU ratings and operation

Limitation

CS-APU-60 Material

CS-APU-80 Operating Characteristics

CS-APU-90 APU Control System

CS-APU-120 Mounts Louds

CS-APU-130 Mounts Strength

CS-APU-140 Accestability

CS-APU-210 Safety Analysis

CS-APU-220 Fire Prevention

CS-APU-230 Air Intake

CS-APU-240 Lubrikasi sistem

CS-APU-250 Fuel System

CS-APU-260 Exhaust System

CS-APU-270 Cooling

CS-APU-300 Vibration

CS-APU-410 Calibration Test

CS-APU-420 Endurance Test

CS-APU-430 Tear Down Inspection

Page 26: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

21

CS-APU-440 Functional Test of Limited

Device

CS-APU-450 Over Speed Test

CS- APU-460 Over Temperature Test

AC AC NO. 33-8 Guidance for parts

manufacturer approval of

turbine engine and Auxiliary

power unit under Test and

Computation

Tabel 4 Daftar regulasi APU

4.2. TSO-C77b, GAS TURBINE AUXILIARY POWER UNIT (APU)

TSO ini bertujuan menjelaskan standar performa minimum untuk Gas turbine

auxiliary power unit (APU) yang harus di identifikasi dengan prosedur TSO yang berlaku.

Di dalam TSO ini diterangkan bahwa jika terdapat perbaharuan APU yang diproduksi pada

atau setelah tanggal efektif TSO ini harus memenuhi persayaratan diantaranya:

a. Fungsionalitas, standar TSO ini berlaku untuk gas turbine dari APU untuk

memberikan tambahan listrik, pneumatic, atau mechanical power untuk

mendukung sistem pesawat. standar ini tidak berpengaruh kepada turbin gas

untuk propulsi pesawat dan tidak ditunjukkan pada integrasi APU kedalam desain

pesawat.

b. Standar minimum performa. Desain dan konstruksi APU harus memenuhi MPS

dari TSO ini.

c. Deviasi. FAA memiliki ketentuan menggunakan sarana alternatif atau equivalent

MOC kriteria yang diterapkan kedalam TSO ini

TSO ini mengacu kepada regulasi yang ada di FAA yang kemudian juga tertuang

kedalam EASA CS, dimana di dalam book 2 CS, terdapat Acceptable means of

Compliance yang ada untuk memenuhi standar minimum performa dari TSO ini.

Page 27: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

22

BAB V

PROSEDUR PENGUJIAN

5.1. JENIS PENGUJIAN

Untuk dapat digunakan pada pesawat udara, maka produk APU haruslah terlebih

dahulu mendapatkan sertifikasi. Dalam proses sertifikasi tersebut dilakukan beberapa tes

untuk menguji apakah produk APU sudah memenuhi standar minimal safety yang

dibutuhkan. Beberapa pengujian yang harus dilakukan oleh produsen APU tersebut

sebelum dapat menjual dan memasarkan produknya adalah sebagai berikut :

1. Calibration Test

Berdasarkan CS-APU 410, APU harus melalui calibration test untuk menunjukkan

power dari APU (shaft dan/atau bleed) sebelum dilakukan endurance test sebagaimana

yang dijelaskan pada CS-APU 420. Pengecekan power dari APU (shaft dan/atau bleed)

juga harus dilakukan pada APU setelah dilakukan endurance test. Setiap perubahan

pada karakteristik power yang terjadi selama endurance test harus ditentukan. Data

tersebut harus menunjukkan bahwa pada rated output, APU tidak melebihi batas yang

telah ditentukan.

2. Endurance Test

Berdasarkan CS-APU 420 dijelaskan bahwa pada tes ini APU akan dinyalakan pada

selang waktu tertentu dan dilihat outputnya. APU harus berhasil menyelesaikan

endurance test selama 150 jam. Perangkat kontrol kecepatan dan suhu gas harus mampu

menjaga parameternya agar tetap dalam toleransi yang ditentukan selama tes ini. Rated

output yang dimaksudkan adalah output maksimum dari shaft power dan kompresor

bleed air dari APU.

Tes dilakukan dalam dua puluh periode, dengan masing-masing periodenya APU harus

dinyalakan dengan jadwal sebagai berikut :

a. Lima menit dengan rated output atau diatasnya, lima menit dengan tanpa load, satu

jam dengan rated output atau diatasnya, dan lima menit dengan tanpa load.

Page 28: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

23

b. Lima menit dengan rated output atau diatasnya, lima menit dengan tanpa load, satu

jam dengan 75% dari rated output, dan lima menit dengan tanpa load.

c. Lima menit dengan rated output atau diatasnya, lima menit dengan tanpa load, satu

jam dengan rated output atau diatasnya, dan lima menit dengan tanpa load.

d. Lima menit dengan rated output atau diatasnya, lima menit dengan tanpa load, satu

jam dengan 50% dari rated output, dan lima menit dengan tanpa load.

e. Lima menit dengan rated output atau diatasnya, lima menit dengan tanpa load, satu

jam dengan rated output atau diatasnya, dan lima menit dengan tanpa load.

f. Lima menit dengan rated output atau diatasnya, lima menit dengan tanpa load, satu

jam dengan 25% dari rated output, dan lima menit dengan tanpa load.

Selama berlangsungnya endurance test, beberapa hal berikut ini haruslah terus diamati

:

a. Kecepatan dari masing-masing rotor tidak boleh kurang dari rated speed pada saat

porsi rated output dari tes.

b. Batas suhu tertentu, termasuk rated turbine inlet atau suhu gas exhaust dan suhu

oli, harus dibuktikan dengan menjaga suhu dari komponen-komponen yang

terpengaruh agar tetap pada atau dibawah batas suhu yang ditentukan selama porsi

rated output dari endurance test. Suhu dari udara pada inlet dapat dikontrol agar

sesuai dengan temperatur, kecepatan, dan power output dari turbine.

c. Tekanan dari oli dan bahan bakar harus dijaga agar tetap sesuai dengan batas yang

telah ditentukan selama porsi rated output pada endurance test.

Selama tes berlangsung, dapat dilakukan perbaikan dan penggantian dari minor parts

atau pengaturan yang tidak terlalu sering yang tidak membutuhkan pembongkaran dari

major part. Namun major part tidak boleh diperbaiki ataupun diganti. Sedikitnya APU

harus distart selama 100 kali dengan dua jam shutdown harus dilakukan terlebih dahulu

pada sedikitnya 25 kali dari starts.

Page 29: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

24

Gambar 13 Pengujian APU

3. Tear down Inspection

Menurut CS-APU 430, setelah menyelesaikan endurance test dan calibration test, APU

harus dibongkar sepenuhnya. Inspeksi mendetail harus dilakukan pada masing-masing

part dan setiap dimensi kritikal harus diinspeksi ulang. Masing-masing komponen dari

APU harus memenuhi syarat untuk dapat dipakai pada operasi selanjutnya, sesuai

dengan informasi yang dibutuhkan pada CS-APU 30 yang menjelaskan tentang

instructions for continued airworthiness. Pada CS-APU 30 itu menjelaskan bahwa

manufacturer harus membuat manual yang berisikan instruksi untuk continued

airworthiness dari APU, dengan kata lain setelah dibongkar setiap komponen APU

harus menunjukkan kriteria yang memenuhi requirements yang tertulis pada manual

tersebut agar dapat dipakai lagi pada operasi selanjutnya.

4. Functional Test of Limitting Devices

Berdasarkan CS-APU 440 Functional Test of Limiting Devices, APU tidak

diperbolehkan mengalami kegagalan part atau secara keseluruhan sistem apabila

dioperasikan sesuai fungsinya minimal 10 kali. Operasi tersebut merupakan operasi

dalam kondisi kritis, seperti kecepatan yang melebihi rated speed atau temperatur yang

lebih tinggi dari rated temperature output yang tertera pada spesifikasi desain.

5. Overspeed Test

Page 30: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

25

Berdasarkan CS-APU 450 Over-Speed Test, untuk APU yang tidak memenuhi

spesifikasi yang telah ditetapkan pada CS-APU 290 tentang rotor containment, maka

tes yang dilakukan harus dapat mendemonstrasikan kemampuan pada semua jenis

compressor dan turbine rotor selama lebih dari 5 menit dalam kecepatan rotasi yang

lebih besar daripada kecepatan pada kondisi :

a. Kecepatan 115% dari rated speed

b. Hasil kecepatan pada :

Jika over-speed pada komponen terbatas tidak termasuk, kecepatan yang kurang

dari 105% kecepatan tertinggi akan menghasilkan kegagalan tunggal pada APU

Control System.

Jika overspeed komponen terbatas diikutsertakan, kecepatan tertinggi

menghasilkan :

i. Beberapa single failure pada APU Control System

ii. Bebrapa single failure atau kombinasi failure APU tidak dianggap sebagai

Extremely Remote

6. Overtemperature test

Berdasarkan CS-APU 460 Over-Temperature Test, untuk APU yang mempunyai rotor

selain yang diaturpada CS-APU 290(b), uji APU harus mendemonstrasikan

kemampuan semua turbine rotor untuk withstand operation minimal 5 menit dengan

kondisi inlet turbin dan temperature gas buang tidak kurang dari 42° C lebih tinggi

daripada rated turbine inlet atau exhaust gas temperature, pada atau di atas rated speed.

7. CS-APU 290 Rotor Containment :

Untuk semua high-energy APU Rotor, APU harus didesain agar memungkinkan

containment, atau :

a. Blades section terbesar memenuhi spesifikasi yang ditetapkan dalam CS-APU

470(c)(1) atau

b. Energi kinetik maksimum dari fragmen dari kegagalan hub harus sesuai dengan

spesifikasi yang ditentukan di CS-APU 470(c)(2)

Page 31: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

26

- Persamaan Laplace yang timbul pada masalah aliran panas 2D dalam pelat

persegi dalam syarat batas Dirichlet dapat diselesaikan secara numerik dengan

menggunakan perangkat lunak Matlab, baik dengan menggunakan metode

iterasi Gauss-Seidel, PSOR, maupun Jacobi.

- Dari ketiga metode iterasi yang digunakan, metode Jacobi adalah metode yang

membutuhkan jumlah iterasi terbanyak, baik pada kasus jumlah grid sedikit

ataupun banyak.

- Metode iterasi PSOR lebih efektif dalam menyelesaikan kasus pada jumlah grid

yang besar , sedangkan pada kasus dengan jumlah grid kecil, metode Gauss-

Seidel lebih unggul.

5.2. FASILITAS PENGUJIAN

Pengujian-pengujian diatas dilakukan dengan menggunakan fasilitas serta peralatan

pengujian yang tentunya sudah mendapatkan sertifikasi sebagai peralatan penguji.

Fasilitas pengujian APU (APU test cell) terdiri dari beberapa peralatan yang terintegrasi,

diantara peralatan dan fasilitas penguji yang digunakan adalah sebagai berikut :

Universal test trolley, digunakan untuk memposisikan APU agar sesuai dengan

exhaust augmentor entry dari test cell dan keseluruhan pola dari aliran udara.

APU adapter system, melalui peralatan ini memungkin untuk menghubungkan

APU ke perangkat lainnya, misal komputer, dsb.

Exhaust systems (dengan peredam noise), adalah piping yang digunakan untuk

membuang exhaust gas. Peralatan ini harus dilengkapi dengan peredam suara

agar noise yang ditimbulkan tidak mengganggu lingkungan.

Inlet systems (dengan peredam noise), adalah piping yang digunakan untuk

mengatur inlet gas. Peralatan ini harus dilengkapi dengan peredam suara

agar noise yang ditimbulkan tidak mengganggu lingkungan.

Acoustically attenuated test cell dan control room, ruangan yang telah

dilengkapi dengan pelemahan noise.

Mechanical shaft loading system, untuk memberikan beban pada shaft

Page 32: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

27

Electrical load bank system dengan power measurement and control, supply

electrical power untuk start APU. Sistem ini harus dilengkapi dengan peralatan

untuk mengukur dan mengontrol daya keluaran.

Fuel tank, pump, and controls, penyuplai bahan bakar bagi APU selama

pengujian

Fuel module, digunakan untuk mengantarkan aliran bahan bakar pada APU.

Fire suppression system, digunakan untuk mengkontrol dan memadamkan api.

Start system, digunakan untuk start atau menyalakan APU.

Bleed air load measurement, digunakan untuk mengukur luaran bleed air dari

APU.

Tempat dan fasilitas pengujian APU sudah cukup banyak tersedia di seluruh dunia.

Berikut adalah beberapa fasilitas pengujian APU :

a. CEL Aerospace Group

Gambar 14 Logo CEL

Kantor pusat CEL terletak di Longuleuil, dekat Montreal, pada jantung industri di

Kanada. Saat ini CEL juga sudah ada di Amerika dan Eropa. CEL memberikan

pelayanan untuk tes pada mesin turboprop, mesin helikopter, dan juga mesin

turbofan ukuran kecil dan sedang. Selain itu ia juga memiliki fasilitas test cell

untuk APU. CEL sudah memiliki lisensi approval dari perusahaan – perusahaan

seperti General Electric, Pratt & Whitney (termasuk AeroPower ex-Hamilton

Sundstrand Military APU), Honeywell Test Cell Manufacturer, Light Helicopter

Turbine Engine Company (LHTEC), Microturbo, Pratt & Whitney Canada

(termasuk Hamilton Standard Civil APU), Rolls Royce, SAFRAN (Snecma and

Turbomeca).

Page 33: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

28

Gambar 15 Fasilitas pengujian di CEL

b. Atec Inc.

Gambar 16 Logo ATEC

Kantor utama Atec terletak di Kota Houston, Amerika Serikat. Perusahaan ini

mempunyai fasilitas untuk turbine engine test, aero support equipment, space

flight components, dan energy service product. Perusahaan ini memiliki dua anak

perusahaan, yakni Celtech Corpotation dan Hager Machine and Tool, Inc. Fasilitas

pengujian APU yang ada di ATEC meliputi ADAQ (multi-engine applicatios), fire

suppression systems, acoustically-treated, bleed air measurement system, electric

starter system, air start system, dan peralatan pengujian lainnya.

Page 34: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

29

Gambar 17 Fasilitas pengujian di ATEC

c. Aerotest Limited

Gambar 18 Logo Aerotest Limited

Aerotest Limited adalah sebuah perusahaan konsultan dan spesialis pada fasilitas

aero engine test dan ground support equipment. Perusahaan ini terletak di

Hertfordshire, Inggris. Aerotest Limited memiliki fasilitas pengujian APU yang

telah terkorelasi dan disetujui oleh OEM. Fasilitas yang dimiliki oleh perusahaan

ini antara lain adalah test trolley, APU adapter system, exhaust system, inlet

system, mechanical shaft loading system, electrical load bank system, dan

peralatan uji lainnya.

Gambar 19 Fasilitas Pengujian APU di Aerotest

Page 35: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

30

BAB VI

TIMELINE KERJA DAN PROSES SERTIFIKASI PRODUK

Berikut adalah timeline kerja yang akan dilakukan untuk proses sertifikasi APU :

Gambar 20 Rencana timeline sertifikasi APU

Berdasarkan pada regulasi, hal yang harus dilakukan pertama kali oleh produsen APU adalah

memproduksi protoype dan mendaftarkan kepada pihak ototritas kelaikan udara. Selanjutnya

otoritas kelaikan udara akan melakukan pengujian-pengujian yang telah disebutkan

sebelumnya. Apabila APU tersebut lolos uji dan memenuhi seluruh kriteria keamanan, maka

perusahaan produsen berhak untuk memperoleh TSO atas APU tersebut dan berhak untuk

memproduksinya secara massal.

Page 36: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

31

BAB VII

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil studi yang telah kami lakukan, berikut adalah kesimpulan yang dapat kami

ambil :

Auxiliary power unit (APU) adalah sebuah mesin gas turbin yang terletak di belakang

fuselage , memiliki peran sebagai supporting engine dalam pesawat

Berdasarkan CS-APU (EASA) dan TSO C77b, untuk dapat memproduksi APU harus

melewati proses pengujian, yaitu : calibration test, endurance test, tear down

inspection, functional test, overspeed test, dan overtemperature test.

Perusahaan besar produsen APU, antara lain adalah Honeywell dan Pratt and Whitney.

Di Indonesia sendiri, perusahaan yang berpotensi untuk memproduksi APU adalah

GMF Aeroasia dan NTP.

Page 37: Studi sertifikasi perangkat tambahan daya (auxiliary power unit) berdasarkan easa cs apu

Laporan Major Assignment – AE4060 Kelaikan Udara

32

REFERENSI

1. EASA Certification Specification for Auxiliary power units , 2003.

2. TSO-C77b, Gas Turbine Auxiliary power units, 2000.

3. http://www.umcntp.co.id

4. https://www.indonesian-aerospace.com

5. http://www.gmf-aeroasia.co.id

6. http://www.cel-aerospace.com

7. http://aerotest.com/wordpress/wp-content/uploads/2014/05/1st-Proof-Auxiliary-

Power-Unit-APU-Test-Facility-Brochure-Information-PS.pdf

8. https://www.atec.com/aero-engine-test-cells/apu-test-cells/