Amaran senjata hipersonik Rusia yang tidak dapat dibela oleh A.S. mungkin telah anda berlari untuk perlindungan bom minggu lepas. Tetapi apa sebenarnya senjata ini, dan bagaimanakah ia berfungsi?
Presiden Russia Vladimir Putin mengumumkan senjata hipersonik, bernama bernama Avangard, dalam ucapan pada bulan Mac. Minggu lalu, sumber perisikan A.S. memberitahu CNBC bahawa senjata itu telah berjaya diuji beberapa kali dan boleh beroperasi menjelang tahun 2020.
Orang Rusia telah mengeluarkan beberapa butiran konkrit tentang senjata itu, tetapi dari maklumat yang ada, nampaknya senjata itu adalah kenderaan yang disebut hypersonic glide, kata Thomas Juliano, penolong profesor kejuruteraan aeroangkasa di University of Notre Dame yang mengkhususkan diri dalam hypersonic penerbangan.
Putin mendakwa kenderaan itu mampu mencapai kelajuan Mach 20 - atau 20 kali kelajuan bunyi - dan dapat mengelakkan sistem pertahanan peluru berpandu A.S. saat ini. Dengan bimbang, kenderaan itu boleh dikatakan membawa peluru berpandu nuklear, menurut sumber perisikan.
Daripada menjana kuasa sendiri untuk mencapai kelajuan hipersonik, kenderaan meluncur menunggang di atas peluru berpandu balistik antar benua (ICBM). Biasanya, roket-roket ini terbang ke angkasa pada landasan peluru sebelum melepaskan peledak di dekat bahagian atas parabola, dan peledak ini jatuh ke sasaran pada kelajuan hipersonik di bawah kuasa graviti.
Namun, daripada jatuh ke Bumi, Avangard kembali menghidupkan atmosfer dengan sudut dan bentuk aerodinamiknya menghasilkan daya angkat yang membolehkannya meluncur pada kelajuan hipersonik, kata Juliano, yang membolehkannya bergerak jauh lebih jauh dan manuver ketika ia turun.
Kejuruteraan Hyper
Kenderaan itu kelihatan mengikuti reka bentuk yang dikenali sebagai "waverider," kata Juliano. Waveriders adalah pesawat hipersonik yang mempunyai corak berbentuk baji yang direka bentuk khas untuk menghasilkan angkat dengan melayari gelombang kejutan yang dijana kerana pesawatnya sendiri menumbuk melalui udara pada kelajuan tinggi.
Ini penting di ketinggian yang lebih tinggi, di mana kepadatan udara rendah, menjadikannya sukar untuk menjana angkat dengan reka bentuk sayap konvensional. Dan kerana ia tidak memerlukan sayap yang besar, kenderaan itu lebih teratur, dan seretan yang dikurangkan membolehkannya mengekalkan kelajuannya jauh lebih jauh, kata Juliano.
Membina kenderaan yang boleh bertolak ansur dengan kelajuan hipersonik dan suhu yang mereka hasilkan bukanlah semudah yang mudah, kata Juliano. Tetapi reka bentuk Rusia telah memilih untuk mengelilingi salah satu cabaran utama: pendorongan.
"Reka bentuk sistem pendorong yang berjaya di Mach 10 atau ke atas sangat mencabar," katanya. "Dengan meletakkan peluncur di atas ICBM, anda mengelakkan keperluan untuk mereka bentuk enjin pernafasan udara hipersonik yang berjaya."
Mengawal kenderaan pada kelajuan tinggi itu masih sangat rumit, walaupun. Rusia mendakwa bahawa Avangard sangat mudah bergerak, dan berdasarkan video yang dijana komputer termasuk dalam alamat Putin, nampaknya terdapat beberapa kelemahan yang mirip dengan aerofoils yang digunakan oleh pesawat untuk berubah arah.
Melaraskan aerofoils pada kelajuan hipersonik bukanlah tugas yang sepele, kerana gelombang kejutan boleh mempunyai interaksi yang rumit dengan udara mengalir ke permukaan kenderaan, mengakibatkan tingkah laku "tidak linear", kata Juliano.
Ini bermakna penyesuaian kecil boleh memberi impak outsize, yang membuatnya sangat sukar untuk mengira berapa banyak untuk memindahkan flap atau aerofoil. "Ia perlu tepat, ia perlu beroperasi dengan cepat dan persekitaran yang lebih sukar untuk diramal," katanya.
Walau bagaimanapun, Juliano berpendapat bahawa tuntutan Rusia itu boleh dipercayai, kerana teknologi itu telah berkembang selama beberapa waktu. A.S. menguji versi sendiri, yang digelar Hypersonic Technology Vehicle 2, pada tahun 2010 dan 2011, tetapi kedua-dua penerbangan adalah kegagalan. Dan China juga mempunyai sistem percubaan, kod yang bernama DF-ZF.
Untuk apa itu?
Usaha Rusia untuk membangunkan kenderaan meluncur hipersonik secara jelas bertujuan untuk menghindari sistem pertahanan peluru berpandu A.S., kata Pavel Podvig, seorang penganalisis bebas yang pakar dalam senjata nuklear Rusia.
Pertahanan A.S. semasa direka untuk mengambil kepala peledak konvensional dari ICBMs pada trajektori balistik yang boleh diramalkan semasa mereka masih berada di angkasa; pertahanan ini tidak sesuai untuk memintas senjata yang datang dengan kelajuan tinggi di atmosfera, kata Podvig. Dan tidak seperti hulu peluru tradisional, kenderaan akan mampu menggerakkan pertahanan.
Tetapi Podvig berkata ia tidak jelas jika senjata itu benar-benar memberikan keupayaan tentera tambahan yang berguna. "Ia telah digambarkan sebagai senjata untuk mencari misi," katanya kepada Sains Live. "Saya ambil, anda tidak semestinya memerlukan keupayaan seperti ini. Ia tidak banyak berubah dari segi keupayaan untuk memukul sasaran."
Podvig menegaskan bahawa ICBM yang membawa Avangard semasa ujian, SS-19, biasanya membawa enam kepala peledak konvensional. Jika matlamatnya adalah untuk mengatasi sistem pertahanan peluru berpandu, ia akan menjadi mudah untuk mengatasi mereka dengan sejumlah besar kepala peledak standard, katanya.
Tetapi senjata seperti itu boleh menimbulkan ketidakpastian yang berbahaya, kata Podvig, kerana mereka tidak dilindungi oleh perjanjian kawalan senjata seperti START Baru, yang memerlukan negara untuk melaporkan nombor, jenis dan lokasi senjata nuklear yang mampu seperti ICBMs. Di samping itu, keupayaan dan kegunaan berpotensi hipersonik masih belum jelas.
"Sistem ini membina risiko yang lebih besar daripada salah perhitungan," kata Podvig, "dan tidak jelas jika kita dapat menangani risiko tersebut secara efektif."
Dalam usaha untuk mengurangkan beberapa ketidakpastian itu, Pentagon dilaporkan mempertimbangkan untuk menempatkan sensor berasaskan ruang untuk melihat senjata hipersonik, menurut Space News. Pendekatan itu memerlukan buruj satelit yang mahal, tetapi lebih baik untuk melihat senjata meluncur di atmosfera atas dan juga dapat melihat lebih jauh daripada sistem berasaskan darat yang terhad oleh ufuk.
Podvig mengatakan bahawa sistem yang direka dengan baik semacam ini dapat mengesan senjata hipersonik dalam penerbangan, tetapi tidak jelas ini akan menjadikannya lebih mudah untuk memintas kenderaan yang cepat dan mudah dipandu itu.
