Angkatan Udara Amerika Serikat Mencari Pengembangan Mesin Roket dengan Ledakan Berputar untuk Memajukan Teknologi Senjata Berkecepatan Tinggi

Angkatan Udara Amerika Serikat sedang mencari proposal untuk mengembangkan dan menguji terbang mesin roket dengan ledakan berputar yang dirancang untuk senjata berkecepatan tinggi di masa depan. Rencana ini bertujuan untuk memajukan teknologi dari tahap verifikasi konsep awal ke prototipe yang ditampilkan dalam lingkungan yang relevan, yang diperkirakan memerlukan waktu 36 hingga 48 bulan. Mesin ini menggunakan metode ledakan berputar untuk dorong, di mana proses pembakaran dilakukan melalui serangkaian gelombang ledakan yang terus menerus. Rencana ini mendukung pengembangan amunisi berkualitas tinggi yang efisien dan murah (HAMM), dengan batas waktu proposal awal pada 16 November 2026.

Laboratorium Penelitian Angkatan Udara (AFRL) sedang mencari proposal dari industri untuk mengembangkan dan menguji terbang mesin roket dengan ledakan berputar yang dirancang untuk senjata berkecepatan tinggi di masa depan. Teknologi ini memanfaatkan gelombang ledakan yang terus menerus untuk membakar bahan bakar, diharapkan menjadi alternatif untuk dorong roket konvensional. Rencana ini bertujuan untuk memajukan mesin dari verifikasi konsep laboratorium ke prototipe yang ditampilkan dalam lingkungan yang relevan, yang diperkirakan memerlukan waktu 36 hingga 48 bulan. Rencana ini dikelola oleh departemen dorong roket AFRL yang terletak di Pangkalan Angkatan Udara Edwards di California, dan dilakukan berdasarkan pengumuman lembaga HERMES yang luas.

Batas waktu untuk white paper awal adalah 16 November 2026, dengan tujuan rencana ini untuk melakukan demonstrasi terbang guna mendukung pengembangan HAMM.

Bagaimana Mesin Ledakan Berputar Bekerja

Mesin roket konvensional biasanya membakar bahan bakar secara terus menerus di dalam ruang bakar untuk menghasilkan gas panas dan dorong. Sementara itu, mesin ledakan berputar (RDE) menggunakan proses pembakaran yang berbeda, menghasilkan gelombang ledakan yang bergerak dengan kecepatan supersonik di sekitar ruang berbentuk lingkaran. Ketika gelombang bergerak di dalam ruang, ia menyalakan campuran bahan bakar dan oksidator yang masuk, terus-menerus menghasilkan serangkaian ledakan berulang. Proses ini memanfaatkan tekanan yang dihasilkan oleh ledakan, bukan hanya bergantung pada pembakaran lambat konvensional. Para peneliti sedang menyelidiki teknologi ini karena dapat meningkatkan efisiensi dorong sambil mengurangi ukuran dan kompleksitas mesin.

Proses ledakan berputar juga dapat mengurangi kebutuhan akan beberapa komponen mesin konvensional, yang berpotensi memungkinkan sistem dorong yang lebih kompak. Namun, manfaat nyata tergantung pada desain mesin dan kondisi operasinya.

Keuntungan dari Mesin Kombinasi Sirkulasi

Rencana AFRL berfokus pada desain mesin kombinasi sirkulasi yang disebut mesin roket ledakan berputar - kombinasi sirkulasi (RDRE-CC). Desain ini menggabungkan dorong roket dan operasi pernapasan udara, memungkinkan mesin untuk memanfaatkan oksigen dari atmosfer selama sebagian proses penerbangan tanpa perlu membawa semua oksidator yang diperlukan. Pendekatan ini dapat membantu memenuhi kebutuhan penerbangan berkecepatan tinggi, karena sistem dorong harus beroperasi dalam berbagai kondisi. Mesin kombinasi sirkulasi harus mengintegrasikan dua mode operasi sambil mempertahankan pembakaran yang stabil dan memberikan kinerja yang diperlukan di seluruh profil penerbangan. Pekerjaan pengembangan yang direncanakan mencakup desain mesin, pengujian, dan integrasi dengan kendaraan terbang.

Evaluasi darat akan mencakup pengujian koneksi langsung, yang memeriksa operasi mesin di bawah pengaturan pengujian yang terhubung, serta pengujian aliran bebas, yang mengekspos sistem dorong pada aliran udara berkecepatan tinggi yang disimulasikan. Pengujian ini bertujuan untuk mengevaluasi kinerja mesin dalam kondisi yang relevan dengan lingkungan penerbangan yang diharapkan sebelum demonstrasi kendaraan peluncuran. Rencana ini diperkirakan akan diakhiri dengan satu uji terbang, di mana roket deteksi yang diluncurkan dari darat akan mengangkat kendaraan terbang yang digerakkan oleh mesin ke kondisi yang diperlukan untuk mendemonstrasikan operasinya. AFRL berencana untuk memajukan teknologi dari tingkat kematangan teknologi 3 ke tingkat 6, di mana prototipe telah ditampilkan dalam lingkungan yang relevan.

Panggilan ini meminta perusahaan yang berpartisipasi untuk mengajukan proposal desain, metode pengujian, jadwal, dan perkiraan biaya awal. Pelamar yang terpilih mungkin akan diundang untuk memberikan proposal teknis dan biaya lengkap, tergantung pada ketersediaan dana.

Rencana ini dibangun di atas penelitian berkelanjutan Angkatan Bersenjata Amerika Serikat tentang teknologi dorong berbasis ledakan. RTX's Pratt & Whitney melakukan pengujian mesin ledakan berputar pada tahun 2025 berdasarkan program Gambit DARPA, yang bertujuan untuk mencari dorong pernapasan udara untuk senjata jarak jauh di masa depan. Peneliti AFRL juga telah melakukan pengujian mesin roket ledakan berputar berbasis darat di Edwards.

Dampak Potensial Teknologi Ledakan Berputar

Perkembangan teknologi mesin roket ledakan berputar dapat mengubah paradigma desain dorong roket konvensional, terutama dalam aplikasi senjata berkecepatan tinggi. Metode dorong yang efisien dari mesin ini tidak hanya dapat mengurangi ukuran dan kompleksitas mesin, tetapi juga meningkatkan efisiensi dorong, yang sangat penting untuk aplikasi militer. Dengan meningkatnya perhatian Angkatan Bersenjata Amerika Serikat terhadap teknologi dorong baru, keberhasilan rencana ini dapat memandu perubahan besar pada sistem senjata di masa depan, terutama dalam peningkatan kemampuan serangan jarak jauh dan kecepatan respons.