Rusia Danai Pembuatan Roket Hipersonik

Wakil Direktur Umum sekaligus Ketua Dewan Ilmiah dan Teknis FPI Rusia Vitaliy Davydov menyatakan bahwa proyek ini memiliki prospek yang cerah. “Hasil perhitungan teoritis yang ada memperlihatkan prospek pelaksanaan proyek ini sangat positif. 

Kami memperkirakan dapat membuktikan penerapan dan efektifitas roket gelombang detonasi secara nyata dalam waktu dekat. Ini merupakan loncatan besar di bidang pembuatan mesin jet berkecepatan hipersonik dan bidang roket penggerak,” ungkap Davydov pada harian Izvestia.

Davydov tidak menyebutkan rincian besaran dana yang mereka kucurkan untuk proyek tersebut, tapi menurut informasi dari Izvestia, FPI berencana memberi suntikan dana sekitar 57 juta dolar AS.

Institusi yang mendapat dana pengerjaan proyek penelitian ilmiah tersebut antara lain NPO Energomash, Baranov Central Institute of Aviation Motor Development (CIAM), biro konstruksi Soyuz, dan beberapa pusat penelitian lain.

Harga Murah, Tenaga Maksimal

Mesin pembakaran yang digunakan saat ini bekerja berdasarkan siklus Brayton, yakni terdiri dari proses pencampuran bahan bakar dan oksigen, pemapatan campuran tersebut, serta ignisi dan proses pembakaran yang disertai perluasan pembakaran oleh hasil reaksi proses tersebut. Reaksi itu berlangsung di bawah kecepatan suara. 

Dalam mesin pembakaran detonasi, ledakan hasil pembakaran merupakan reaksi persebaran dalam substansi dengan kecepatan hipersonik. Gelombang ledakan tersebut disusul dengan reaksi kimia pada campuran bahan bakar yang menghasilkan kalori dalam jumlah besar.

Pavel Bulat dari biro konstruksi Dinamika yang berasal dari Saint Petersburg menjelaskan bahwa secara teoritis mesin pembakaran detonasi dapat menghasilkan daya 50-60 kali lebih besar dari mesin penggerak yang ada saat ini. Selain itu, harganya relatif lebih murah. 

“Saat ini sudah ada peluang untuk mewujudkan mesin pembakaran detonasi. Jika memang kelak koefisien konversi energi pembakaran mereka tidak dapat melebihi mesin konvensional, setidaknya dari parameter harga mesin baru ini lebih murah berkali-kali lipat, karena tekanan penghantar bahan bakar yang dibutuhkan kecil. 

Campuran bahan bakar dimapatkan oleh gelombang ledakan itu sendiri. Ruang bakar pun dapat dibuat tanpa sistem pendingin, karena waktu pembakarannya yang sebentar,” terang Bulat.

Narasumber dari NPO Energomash bercerita bahwa FPI sudah memberikan sekitar tujuh juta dolar AS pada mereka untuk pembuatan mesin pembakaran detonasi dalam kurun waktu tiga tahun. 

“Dengan dana itu, kami harus menciptakan prototipe ruang bakar detonasi untuk roket penggerak berbahan bakar cair dan melakukan uji coba. 

Beberapa negara maju juga sedang menjalankan proyek serupa. Ada rumor AS akan menerbangkan peluru kendali jelajah dengan penggerak detonasinya empat tahun lagi. Maka itu kami harus bekerja keras,” ujar sang narasumber.

Revolusi Hipersonik

Penguasaan teknologi pembakaran detonasi menjanjikan kemajuan di bidang penyempurnaan peralatan terbang berkecepatan hipersonik. 

Narasumber dari NPO Energomash mengatakan bahwa CIAM berencana membuat pesawat berkecepatan hingga delapan Mach (delapan kali kecepatan suara) dari dana yang diberikan oleh FPI.

Saat terbang dengan kecepatan lima Mach dengan mesin pembakaran konvensional, kecepatan akan menurun dari lima Mach menjadi satu Mach ketika satu siklus pembakaran habis. Tentu beban diferensial panas sangatlah tinggi. 

Oleh sebab itu, hingga saat ini kecepatan lima Mach merupakan batasan kecepatan maksimum untuk pesawat hipersonik. Sedangkan pembakaran detonasi sendiri berlangsung dalam kecepatan hipersonik dengan kecepatan persebaran 2,5-3 Mach. 

Ini berarti ketika terbang dengan kecepatan lima Mach, saat satu siklus pembakaran habis, maka kecepatan akan menurun menjadi tiga Mach. Beban diferensial panas menjadi lebih kecil dan kecepatan dapat bertambah dengan lebih efisien.

Narasumber dari Badan Antariksa Federal Rusia mengatakan biro konstruksi Soyuz berencana membuat mesin penggerak berdimensi kecil untuk pesawat tanpa awak dari dana FPI. Namun Soyuz tidak mengomentari pernyataan tersebut.

Andrey Yonin, anggota Akademi Kosmos Rusia Tsiolkovskiy menyatakan bahwa proyek ini merupakan gebrakan revolusi teknologi, meski tidak ada jaminan bahwa proyek ini akan membawa hasil nyata. “Ada perdebatan di kalangan para ilmuwan. 

Sebagian mengatakan proyek ini mungkin terwujud, sebagian lagi pesimis akan hal ini. Ini adalah hal yang rumit. Siapa saja yang dapat mewujudkan proyek ini akan mengubah citra para ilmuwan antariksa di mata publik,” kata Yonin.

Menurut Yonin, proyek tersebut perlu dilakukan dengan pendekatan berbeda dari pemahaman prinsip fisika yang ada saat ini. 

“Seperti yang dikatakan Albert Einstein, jika Anda belum merasa pemikiran Anda terkesan gila, kemungkinan pemikiran tersebut tidak benar. 

Jadi, pemberian dana untuk pihak yang bersedia mengerjakan proyek pembuatan mesin pembakaran detonasi ini merupakan langkah yang tepat,” ungkap Yonin.

Sumber : RBTH