Ilmuwan Cina Sukses Uji Coba Mesin Hipersonik Low Cost, Tembus Mach 9

Mesin jet dengan performa kecepatan tinggi identik dengan biaya besar yang rakus bahan bakar, namun, para peneliti Cina berhasil membalik anggapan tersebut. Peneliti dari Chinese Academy of Sciences mengklaim berhasil melakukan uji coba di darat (ground experiments) atas mesin berbahan bakar jet murah dari minyak tanah penerbangan (aviation kerosene) yang dapat mencapai kecepatan hipersonik, Mach 9.

Baca juga: Ngeri, Cina Bangun Terowongan Angin Hipersonik untuk Wahana Berkecepatan Mach 30

Dikutip dari iflscience.com (21/11/2022), kecepatan Mach 9 sukses diuji JF-12 shock tunnel, dimana dapat dicapai tanpa biaya atau risiko ledakan seperti halnya pada pembakaran hidrogen. Rekayasa mesin ini dipimpin Liu Yunfeng, seorang insinyur senior di Chinese Academy of Sciences.

Mesin ini menghasilkan daya dorong melalui peledakan minyak tanah dalam serangkaian ledakan, bukan terus menerus seperti pembakaran pada mesin jet pada umumnya. Informasi teknis tentang mesin bertenaga kerosene pertama kali diterbitkan dalam Journal of Experiments in Fluid Mechanics.

Selain klaim kecepatannya yang luar biasa tinggi, penggunaan mesin jet berbahan bakar minyak tanah telah menarik perhatian banyak orang. Mesin hipersonik rancangan Cina ini menggunakan bahan bakar jet RP-3. Menurut Shell, RP-3 adalah bahan bakar penerbangan kelas ekspor Cina, setara dengan Jet A-1, yang digunakan oleh pesawat komersial di Amerika Serikat.

Meskipun sulit diledakkan, Yunfeng percaya bahwa minyak tanah penerbangan sangat ideal untuk semua mesin yang bernapas (air breathing) karena kepadatan energinya serta kemudahan penyimpanan dan transportasi.

Mesin gelombang detonasi hipersonik berhasil menjalani uji darat di Beijing. Sementara propulsi hipersonik terutama digunakan untuk tujuan militer.

Mesin detonasi menggunakan rantai gelombang kejut untuk mendorong pesawat ke depan dengan menyuntikkan bahan bakar ke saluran berbentuk cincin, sebelum menyalakannya untuk membentuk ledakan yang terkendali. Gelombang kejut kemudian menyulut bahan bakar putaran berikutnya yang disuntikkan ke dalam saluran, menciptakan rangkaian ledakan yang menopang dirinya sendiri sementara produk pembakaran dikeluarkan dari belakang.

Mesin ini melepaskan lebih banyak energi daripada alternatif mesin hipersonik lain, yaitu scramjet yang diinvestasikan oleh AS, dan jauh lebih efisien pada kecepatan tinggi.

Pengujian mesin ini menggunakan terowongan kejut hipersonik JF-12 (JF-12 shock tunnel), yaitu terowongan kejut terbesar di dunia, yang mereplikasi kondisi penerbangan hipersonik. Dengan diameter hingga 3,5 meter, terowongan dapat mensimulasikan kondisi dari Mach 5 sampai 9, memungkinkan pengujian profil dan mesin pesawat hipersonik.

Mesin detonasi bukanlah konsep baru, tetapi impian untuk menggunakan minyak tanah penerbangan telah menimbulkan tantangan bagi para ilmuwan, karena pembakarannya lebih lambat daripada hidrogen.

Baca juga: Untuk Pertama Kali, Pesawat Hipersonik Misterius Darkstar “Top Gun” Diperlihatkan ke Publik

Menggunakan minyak tanah akan membutuhkan ruang besar yang sepuluh kali lebih panjang dari mesin hidrogen saat ini, dan tidak bisa begitu saja memperbesarnya saat akan melaju mendekati Mach 9.

Untuk menyiasatinya, Liu Yunfeng dan rekan-rekan menemukan solusi cerdik namun sederhana – benjolan kecil (yang mereka sebut “bulge”) di saluran masuk udara memungkinkan minyak tanah meledak lebih banyak. Saat udara berputar di sekitar ruangan dengan kecepatan tinggi, ia bertabrakan dengan tonjolan untuk menciptakan gelombang kejut kecil yang membantu menyalakan bahan bakar. (Gilang Perdana)

7 Comments