“Proyektil tidak mengikuti lintasan yang diharapkan dan jangkauan maksimum dan ketinggian tidak memenuhi nilai desain,” kata tim Universitas Teknik Angkatan Laut yang dipimpin oleh Lu Junyong dalam makalah peer-review yang diterbitkan oleh jurnal akademik Transactions of China Electrotechnical Society.
Setelah meneliti data yang dikirim kembali ke tanah oleh bom pintar, tim Lu menemukan bahwa proyektil berputar terlalu cepat selama pendakiannya, menghasilkan kemiringan yang tidak diinginkan.
Dengan bantuan teknologi kecerdasan buatan, Lu dan rekan-rekannya mampu mengidentifikasi penyebab kegagalan dan menemukan solusi untuk mengatasi rintangan teknis yang menghambat aplikasi praktis senjata rel ini.
Menurut data sensor mekanis yang disediakan dalam makalah, proyektil dipercepat sekitar 35 kali gaya gravitasi selama sekitar 5 detik setelah peluncuran, membenarkan klaim para peneliti bahwa itu melebihi hypervelocity, atau Mach 5.
Tidak ada rincian yang diberikan tentang waktu dan lokasi tes, meskipun itu pasti terjadi sebelum Agustus 2023 ketika makalah diserahkan ke jurnal.
Kecepatan dan jangkauan yang dirancang dari bom berpemandu luncur hipersonik juga tidak diungkapkan, meskipun para ilmuwan angkatan laut telah menerbitkan beberapa makalah dalam beberapa tahun terakhir yang menguraikan ambisi untuk akhirnya mencapai 200km (124 mil) di Mach 7.
Beberapa ilmuwan militer mengatakan teknologi rail gun memiliki potensi untuk merevolusi peperangan, dalam perombakan yang mirip dengan penggantian mobil berbahan bakar fosil dengan kendaraan listrik. Tetapi tantangannya cukup besar.
Terlepas dari upaya puluhan tahun dan investasi besar, Angkatan Laut AS mengumumkan penarikannya dari lapangan pada tahun 2021. Di Cina, bagaimanapun, para ilmuwan dan insinyur telah menerima dukungan yang konsisten, menghasilkan serangkaian terobosan.
Pembuat kebijakan China mengantisipasi bahwa kemajuan proyek senjata rel juga akan memacu pengembangan teknologi sipil mutakhir, seperti kereta api berkecepatan tinggi dan peluncuran ruang angkasa yang hemat biaya.
Teknologi ini memanfaatkan kekuatan elektromagnetik yang kuat untuk mendorong proyektil kelas berat di sepanjang rel, dengan kecepatan dan rentang yang sulit ditandingi dengan proyektil yang digerakkan oleh bahan peledak, menjanjikan pengurangan yang signifikan dalam biaya operasi senjata.
02:06
Uji coba senjata hipersonik China ‘memiliki semua perhatian kami’, kata Jenderal AS Mark Milley
Tes senjata hipersonik China ‘memiliki semua perhatian kami’, Jenderal AS Mark Milley mengatakan
Ketika AS membubarkan proyek rail gun-nya, tim Lu sibuk dengan tes verifikasi peluncuran skala besar yang mengungkapkan tantangan tersembunyi yang dikenal sebagai “penguncian kecepatan rotasi” yang berpotensi mengirim proyektil sangat keluar jalur.
Efeknya tidak teratur dan sulit diprediksi, kata para peneliti. “Bahkan dengan jenis proyektil yang sama dan di bawah kondisi pengujian yang sama, penguncian kecepatan rotasi masih dapat terjadi sebentar-sebentar.”
Masalah seperti hantu tidak muncul selama tes terowongan angin lengkap dan simulasi komputer, tetapi pengoperasian senjata elektromagnetik tampaknya lebih kompleks daripada yang disarankan oleh teori fisika yang ada, kata mereka.
Sementara rotasi menstabilkan lintasan shell, frekuensinya harus menurun dengan cepat seiring dengan meningkatnya kecepatan penerbangan. Jika tidak, hulu ledak dapat miring ke atas yang memperkenalkan lebih banyak hambatan, mempengaruhi kecepatan penerbangan dan arah potensial.
Artileri konvensional mengandalkan alur spiral di dalam laras untuk mengontrol rotasi ini. Namun, teknologi rail gun membutuhkan pendekatan yang berbeda. Proyektil menghabiskan waktu lebih lama di laras elektromagnetik dan tidak boleh menyentuh dinding senjata.
Gesekan antara angker listrik yang mendorong proyektil dan rel menghasilkan suhu dan tekanan tinggi. Bom juga dapat menghasilkan busur seperti kilat saat keluar dari bagal.
Para peneliti mengatakan gangguan ini dapat menyebabkan proyektil berayun atau bergoyang, berpotensi beresonansi dengan frekuensi rotasinya dan mencegahnya menurun, sehingga terkunci.
Analisis lebih lanjut mengungkapkan bahwa kejadian acak fenomena ini terkait dengan tonjolan eksternal, seperti sayap meluncur dan kemudi ekor di permukaan bom yang dipandu.
Di bawah kekuatan peluncuran yang sangat besar, tonjolan ini dapat mengalami sedikit deformasi, tim peneliti menemukan. Di ranah hipersonik, kekurangan kecil seperti itu dapat secara tak terduga mengganggu stabilitas aerodinamis.
Dalam pencarian solusi mereka, para ilmuwan perlu mereplikasi kegagalan pada komputer. Tetapi proses peluncuran senjata elektromagnetik melibatkan masalah fisika multi-tubuh yang kompleks di lingkungan yang ekstrem, yang sulit untuk sepenuhnya dijelaskan atau dipecahkan menggunakan hukum fisika dan alat matematika yang ada.
Tetapi para ilmuwan China telah mengumpulkan banyak data mentah dari eksperimen mereka dan, dengan bantuan algoritma AI, tim Lu menciptakan kembali tes dalam simulasi komputer. Mereka juga menggunakan alat ini untuk memprediksi hasil yang tidak pasti.
Setelah menganalisis kemungkinan penguncian kecepatan yang terjadi dalam berbagai kondisi, tim mengusulkan serangkaian solusi, termasuk lebih meningkatkan kecepatan rotasi awal dan menyesuaikan sudut kemudi ekor proyektil untuk menekan resonansi.
01:15
Anjing robot buatan Cina ini adalah spesialis tempur
Anjing robot buatan China ini adalah spesialis tempur
Lu adalah anggota inti dari Laboratorium Kunci Nasional Teknologi Energi Elektromagnetik, yang didirikan oleh Laksamana Muda Angkatan Laut PLA Ma Weiming di Wuhan, provinsi Hubei, untuk mengembangkan teknologi propulsi kapal dan senjata yang mengganggu.
Tim Ma bertujuan untuk menciptakan “kapal perang super” bertenaga nuklir, yang mampu melepaskan sejumlah besar proyektil jarak jauh untuk membongkar seluruh formasi kapal induk konvensional.
Kemunduran sebelumnya termasuk ledakan laboratorium selama pengujian pada tahun 2012. Menurut laporan media resmi, Lu pertama kali masuk ke ruang pembakaran – mempertaruhkan nyawanya untuk memadamkan api yang dihasilkan dan menyelamatkan peralatan dan data penting.
Militer China telah menerapkan beberapa teknologi baru yang dikembangkan oleh proyek tersebut, termasuk sistem ketapel elektromagnetik untuk kapal induk Fujian bertenaga konvensional, mirip dengan yang digunakan oleh USS Gerald R. Ford bertenaga nuklir.
Radar array bertahap Fujian dan aset elektronik haus daya lainnya secara signifikan melebihi jumlah Ford, memberikan tekanan yang belum pernah terjadi sebelumnya pada militer AS, terutama dalam kesadaran situasional dan penindasan elektromagnetik.
Kemajuan ini sebagian dapat dikaitkan dengan terobosan proyek rail gun dalam penyimpanan energi, manajemen daya, lapisan tahan aus, sensor presisi tinggi, dan chip yang tahan terhadap kelebihan beban dan pulsa elektromagnetik, menurut beberapa pakar militer.