DARPA Sedang Mengerjakan Material Generasi Selanjutnya Untuk Kendaraan Hipersonik
- DARPA mengumumkan program baru bernama MACH yang berupaya membuat desain dan material baru untuk kendaraan hipersonik.
- Tujuannya adalah untuk mengembangkan solusi terdepan yang tajam yang dapat menangani fluks panas tinggi dan memberikan kinerja di luar sistem berbasis komposit karbon-karbon yang ada.
Pesawat dan senjata hipersonik mungkin merupakan impian masa depan, tetapi untuk mewujudkannya, para peneliti perlu menemukan bahan canggih yang memiliki kemampuan luar biasa untuk menangani suhu sangat tinggi yang tercipta pada kecepatan hipersonik.
Bagi mereka yang tidak tahu, apa pun yang bergerak lebih cepat dari Mach 5 — lima kali kecepatan suara — adalah hipersonik. Beberapa kendaraan telah mencapai kecepatan yang sangat tinggi, tetapi hanya untuk waktu yang singkat. X-15 Amerika Utara, misalnya, adalah pesawat berawak eksperimental yang mencetak rekor kecepatan tertinggi Mach 6,7 pada tahun 1967.
Merancang struktur yang dapat menahan ribuan derajat panas pada kecepatan tinggi adalah tugas yang menantang, terutama untuk bagian terdepan yang mengalami jumlah panas maksimum.
Sekarang, DARPA telah mengambil langkah lebih jauh untuk mengatasi tantangan teknis ini. Agensi telah mengumumkan program baru bernama MACH (kependekan dari Material Architectures and Characterization for Hypersonics) yang berupaya membangun desain dan material baru untuk kendaraan hipersonik.
Meskipun para insinyur telah bekerja untuk mendinginkan bagian depan kendaraan hipersonik yang panas, mereka belum dapat memberikan konsep yang layak dalam penerbangan. Namun, kemajuan terbaru dalam rekayasa termal dapat memungkinkan arsitektur material terukur yang dapat secara efisien menolak panas dan meningkatkan kinerja hipersonik.
Struktur Program MACH
Tujuan utamanya adalah untuk menciptakan tipe baru arsitektur terdepan yang dikelola secara termal dan tajam untuk kendaraan udara hipersonik dengan rasio angkat-terhadap-tarik tinggi yang dapat beroperasi pada fluks panas yang intens. Tepi terdepan yang tidak mengikis ini akan meningkatkan kemampuan operasional kendaraan, membuatnya terbang lebih cepat dan lebih jauh.
Program MACH akan fokus pada dua hal:
T1. Mengembangkan dan menguji sistem manajemen termal terintegrasi untuk skala terdepan.
T2. Penelitian material generasi berikutnya untuk kendaraan hipersonik untuk mencapai kemampuan terdepan yang mengesankan.
Kredit gambar:DARPA
Ini adalah empat tahun, program upaya dua fase. Tahap pertama akan dilaksanakan dalam 27 bulan dan tahap berikutnya akan diberikan sisa 21 bulan.
Di T2, DARPA akan mencoba untuk mendapatkan kemampuan terdepan di luar metrik kinerja T1, yang mencakup metode manajemen termal baru, keramik, logam, dan pelapis, bersama dengan fitur baru yang diperlukan untuk mengembangkan bahan dan teknik ini.
Referensi:Fbo.gov | DARPA
Pendekatan yang berhasil akan mengeksplorasi:
- Ruang material baru, seperti komposisi keramik, paduan logam baru, dan kinerja pelapisan pada suhu lebih dari 2.200 derajat Celcius.
- Teknologi subkomponen, termasuk metodologi untuk mendapatkan pendinginan ekstrem.
- Kemampuan pemodelan untuk mempercepat pengembangan materi khusus misi.
Selain itu, semua teknik pengembangan material akan menggunakan kerangka kerja ICME (singkatan dari rekayasa material komputasi terpadu) untuk meningkatkan pengoptimalan material dan memungkinkan proyeksi kinerja tingkat sistem.
Baca:DARPA Akan Menggunakan Sumber Cahaya Laser Untuk Menghidupkan Pesawat Kecil Saat Terbang
Jika semuanya berjalan sesuai rencana, kita bisa melihat terobosan dalam mengurangi efek aerothermal — yang pada akhirnya akan meningkatkan kinerja hipersonik — dalam empat tahun ke depan.
