Kenapa Militer AS Harus Takut Pada “Ramjet”

Perbandingan ukuran rudal BrahMos dan BrahMos-M. © Anirvan Shukla via Wikimedia Commons

Militer.or.id – Ramjet telah mulai kembali dalam teknologi militer baru-baru ini. Sementara ramjet banyak dipergunakan pada rudal anti-pesawat selama Perang Dingin, desain yang lebih baru menjauhkan mereka dalam mendukung rocket booster multi-stage atau roket yang lebih kuat, seperti dilansir dari laman National Ineterest.

Ramjet pertama kali dikembangkan dan digunakan untuk rudal pada akhir 1940-an sebagai teknologi yang memungkinkan rudal dapat mempertahankan kecepatan supersonik dalam jangka waktu lama. Mesin jet tradisional saat itu masih subsonik dan roket tidak dapat mendorong muatan besar dengan cukup cepat.

Prototipe alias purwarupa ramjet pertama hanyalah berupa penyemprot bahan bakar yang ditempatkan di dalam tabung dengan pijar yang digunakan untuk menyalakan bahan bakar. Roket HVAR digunakan untuk mempercepat tabung-tabung ini hingga kecepatan supersonik.

Pengujian ramjet primitif itu dilaksakan pada tahun 1945 dan berhasil menunjukkan potensi lebih lanjut untuk desain. Beberapa kesulitan yang dihadapi dengan prototipe roket yang merobek dirinya sendiri di saat percepatan dan dengan menyempurnakan rasio campuran bahan bakar serta udara, semua ini dipecahkan tahun 1949 dengan eXperimental Prototype Missile (XPM), yang menunjukkan rudal bertenaga ramjet adalah layak.

XPM memasukkan inovasi aerodinamis utama yang nanti akan menentukan ramjets. Pada kecepatan supersonik, udara yang akan masuk sering terlalu cepat, hingga udara terkompresi dan kemudian dilepaskan ke ruang ekspansi untuk memperlambatnya ke kecepatan subsonik.

Integrasi teknologi ramjet ini ke dalam rudal yang sebenarnya terjadi dalam program Talos, yang bertujuan menyediakan kapal-kapal Angkatan Laut AS dengan rudal anti-pesawat jarak jauh (hingga 50 mil).

Talos pertama adalah evolusi XPM, menggabungkan pendorong roket ke belakang untuk mempercepat rudal ke kecepatan yang diperlukan sebelum menyalakan ramjet dan mengintegrasikan mekanisme radar dan hulu ledak. Ini mencapai layanan pada tahun 1952.

Sifat alami ramjet pada rudal berarti bahwa tata letak sederhana mesin, hulu ledak dan seeker tidak dapat digunakan pada RIM-8 Talos. Karena keseluruhan rudal itu adalah lebih mirip sebuah mesin, para desainer harus jeli menempatkan komponen rudal.

Alih-alih menempatkan antena tunggal di hidung, empat antena yang digunakan bagi penerima sinyal radar homing malah ditempatkan di sekitar asupan. Hulu ledak jadi ditempatkan di innerbody yang digunakan untuk memampatkan udara dalam asupan rudal. Semua elektronik bimbingan ditempatkan di sekitar saluran dimana udara mengalir melalui rudal.

RIM-8 adalah desain yang sukses menjadi rudal permukaan-ke-udara pertama untuk Angkatan Laut AS pada tahun 1968 dan berhasil menembak MiG-21 Vietnam Utara. Itu juga diadaptasi menjadi rudal anti-radar jarak jauh untuk menyerang situs radar NVA.

Tetapi Amerika bukan satu-satunya yang menggunakan ramjet dalam peran ini. Soviet juga mengimplementasikan ramjet dalam rudal 2K11 “Krug” (SA-4) dan 2K12 “Kub” (SA-6). Namun tidak seperti rudal AS yang memiliki pendorong tunggal di belakang, 2K11 Krug malah menampilkan empat pendorong roket di setiap sisi rudal untuk mempercepatnya. 2K12 Kub, di sisi lain, menggunakan inversi parsial yang unik dari desain ini, dengan empat intake udara ramjet di semua sisi rudal dan booster pusat.

Namun, seiring dengan kemajuan teknologi roket, ramjet telah mulai terlihat kurang menarik. Rudal Standar RIM-66 yang menggunakan roket akan menggantikan RIM-8, dan 9K37 Buk akan melakukan hal yang sama untuk jajaran rudal 2K12 Kub.

Sementara ramjet keluar dari mode untuk desain rudal permukaan-ke-udara di akhir 1970-an, Soviet mulai mencari untuk membuat rudal anti-kapal yang lebih cepat pada saat yang sama. Hal ini menghasilkan rudal P-270 Moskit dan rudal P-800 Onyks.

Rudal BrahMos yang dikembangkan India dan Rusia juga didukung ramjet. Sementara Barat lebih terfokus pada rudal anti-kapal subsonik, penggunaan teknologi ramjet oleh Rusia dalam peran anti-kapal kemungkinan bakal berlanjut karena doktrin mereka menekankan pada kecepatan.

Namun baru-baru Barat telah kembali tertarik pada ramjet. Sementara mereka tidak menerapkan untuk peran permukaan-ke-udara, ramjet sekarang sedang digunakan dalam peran udara-ke-udara oleh rudal seperti Meteor buatan MBDA.

Sementara sebagian besar rudal udara-ke-udara terus kehilangan energi setelah fase dorongan mereka, rudal bertenaga ramjet mampu mempertahankan energi jauh lebih baik karena dorongan terus-menerus yang disediakan oleh mesin ramjet. Ini membuat mereka lebih sulit untuk dihindari, karena misil memiliki lebih banyak energi dalam tahap pencegatan akhir.

Ini adalah fitur yang diketahui dari sejumlah misil permukaan-ke-udara bertenaga ramjet seperti Sea Dart Inggris, dan salah satu alasan mengapa itu terbukti sangat mematikan terhadap pesawat tempur Argentina dalam Perang Falklands.

Amunisi artileri adalah aplikasi lain di mana dorongan terus-menerus yang dihasilkan mesin ramjet adalah fitur yang diinginkan. Tidak seperti peluru proyektil yang dibantu roket saat ini, yang memiliki kelemahan karena hanya mampu memberikan dorongan untuk waktu yang relatif kecil, peluru ramjet akan bisa memberikan “dorongan” lebih lama.

Integrasi ramjet pada rudal udara-ke-udara dan amunisi artileri dimungkinkan oleh miniaturisasi teknologi ramjet. Rudal ramjet generasi pertama adalah seperti yang digunakan pada RIM-8, 2K12, 2K11 dan Sea Dart yang semua mengandalkan bahan bakar cair di ramjets mereka, jadi mereka harus berukuran sangat besar.

Pada rudal ramjet generasi baru menggunakan bahan bakar padat sebagai gantinya, memungkinkan mereka menjadi lebih kompak. Mereka juga memiliki kemampuan “throttling” terbatas, yang memungkinkan rudal dapat mengontrol laju penggunaan bahan bakarnya.