Sebuah tim peneliti di China mengatakan telah menemukan cacat yang berpotensi fatal dalam perangkat lunak aerodinamika hipersonik NASA.
Kekurangan kecil di tengah persamaan kusut ini dapat menyebabkan “hasil yang pasti salah” ketika para ilmuwan mensimulasikan dan menganalisis isu-isu penting, seperti ablasi suhu tinggi, kata tim yang dipimpin oleh Profesor Liu Jun, seorang peneliti di Laboratorium Teknologi Hipersonik dari Universitas Nasional Teknologi Pertahanan, dalam sebuah makalah peer-review yang diterbitkan dalam jurnal akademik Cina Acta Aerodynamica Sinica pada 14 Maret.
Ketika kecepatan pesawat melebihi Mach 5, gesekan intens dengan udara menghasilkan suhu pendangkalan yang dapat mengionisasi molekul udara dan memicu reaksi kimia.
02:06
Uji coba senjata hipersonik China ‘memiliki semua perhatian kami’, kata Jenderal AS Mark Milley
Uji coba senjata hipersonik China ‘memiliki semua perhatian kita’, kata Jenderal AS Mark Milley
Reaksi rumit ini dapat mengikis permukaan pesawat dan mengubah suhu atau kepadatan udara di sekitarnya. Ketidakakuratan dalam data pemodelan dapat memiliki implikasi mendalam bagi kinerja dan keselamatan pesawat.
Perangkat lunak yang disebutkan dalam makalah Liu, yang disebut Vulcan-CFD, dikembangkan oleh Langley Research Centre NASA. Karena potensi penggunaannya dalam pengembangan senjata hipersonik, ia tunduk pada kontrol ekspor dengan distribusi terbatas di dalam perbatasan Amerika.
Peneliti Tiongkok memperoleh informasi mereka dari makalah akademis yang diterbitkan pada tahun 2020 di mana tim pengembangan perangkat lunak NASA memperkenalkan prinsip kerja Vulcan dan beberapa persamaan utama yang digunakannya.
Perangkat lunak itu “terkenal” di industri, kata Liu dan rekan-rekannya.
Liu, yang laboratoriumnya berada di Changsha, provinsi Hunan, bergabung dalam penelitian oleh para ilmuwan dari Universitas Teknik Dirgantara Tentara Pembebasan Rakyat di Beijing dan Pusat Penelitian dan Pengembangan Aerodinamika di Mianyang, provinsi Sichuan. Ketiga institusi tersebut telah berkontribusi pada perkembangan pesat teknologi senjata hipersonik China selama dua dekade terakhir.
Laju pengembangan senjata hipersonik Amerika tertinggal dari China dan Rusia dan secara bertahap disusul oleh beberapa negara yang lebih kecil. Korea Utara mengatakan berhasil menguji Mars 16B, rudal luncur hipersonik berbasis darat, pada 3 April.
Sementara itu Long-Range Hypersonic Weapon (LRHW) Angkatan Darat AS, yang mirip dengan rudal Korea Utara, gagal berturut-turut pada tahun 2021 dan 2022. Tiga peluncuran yang direncanakan berikutnya dibatalkan atau ditunda.
Kemunduran ini datang dengan harga yang curam. Untuk tahun keuangan 2025 saja, Angkatan Darat AS telah meminta US $ 1,28 miliar dari pembayar pajak “untuk memberikan prototipe eksperimental dengan kemampuan tempur residual pada tahun 2024”.
Kantor Anggaran Kongres AS menyalahkan kemajuan yang tidak menguntungkan pada suhu tinggi.
“Tantangan mendasar yang tersisa melibatkan pengelolaan panas ekstrem yang terpapar rudal hipersonik dengan melakukan perjalanan dengan kecepatan tinggi di atmosfer untuk sebagian besar penerbangan mereka,” tulis kantor itu dalam sebuah laporan setelah melakukan penyelidikan menyeluruh terhadap program senjata hipersonik Amerika tahun lalu.
“Melindungi elektronik sensitif rudal hipersonik, memahami bagaimana berbagai bahan bekerja, dan memprediksi aerodinamika pada suhu berkelanjutan setinggi 3.000 derajat Fahrenheit memerlukan pengujian penerbangan yang ekstensif. Tes sedang berlangsung, tetapi kegagalan dalam beberapa tahun terakhir telah menunda kemajuan,” katanya.
Tim Liu mengatakan menemukan cacat dalam persamaan yang digunakan oleh NASA di Vulcan untuk menggambarkan perubahan konsentrasi komponen kimia yang berbeda, seperti oksigen dan nitrogen, dalam campuran gas suhu tinggi.
Persamaan ini gagal memperhitungkan pencampuran dan pengangkutan komponen yang disebabkan oleh turbulensi skala kecil ketika suhu berubah dengan cepat atau berosilasi.
02:13
Korea Utara mengklaim telah melakukan uji coba rudal hipersonik yang dihadiri oleh pemimpin Kim Jong-un
Korea Utara mengklaim telah melakukan uji coba rudal hipersonik yang dihadiri oleh pemimpin Kim Jong-un
Karena kompleksitas aerodinamika hipersonik, beberapa gerakan skala kecil dapat diabaikan oleh perancang model karena kurangnya pemahaman atau perhitungan yang terlalu rumit untuk dipecahkan.
Tim Liu mengatakan dalam makalahnya bahwa kurangnya perhatian NASA terhadap detail ini telah mengakibatkan ketidakmampuan perangkat lunak untuk secara tepat memperkirakan komposisi kimia dan perubahan suhu pada permukaan pesawat, yang dapat berdampak signifikan pada simulasi, desain atau analisis pekerjaan yang bergantung pada perangkat lunak.
NASA adalah salah satu institusi pertama di dunia yang mengeksplorasi teknologi hipersonik.
Istilah “hipersonik” diciptakan oleh Qian Xuesen, “bapak roket China”, ketika ia bekerja di NASA sebagai salah satu dari tiga ilmuwan pendiri Jet Propulsion Laboratory (JPL) pada tahun 1946.
Para ilmuwan dan insinyur di NASA telah melakukan banyak studi perintis dan tes penerbangan dalam domain ini tetapi dalam beberapa tahun terakhir telah menderita pemotongan anggaran terus-menerus dan menguras otak.
JPL memberhentikan 530 karyawan pada Februari di tengah ketidakpastian pendanaan.
South China Morning Post telah menghubungi NASA untuk memberikan komentar.
