DARPA Meluncurkan Program Kapal Selam Senyap Berpenggerak Medan Magnet ala 'Red October'

WASHINGTON - Mengambil titik plot dari film thriller yang dibintangi Sean Connery pada 1990, The Hunt for Red October, Badan Proyek Riset Lanjut Pertahanan Amerika Serikat (AS) atau
Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) dilaporkan sedang mengerjakan sistem penggerak kapal selam super senyap. Sistem tersebut tidak memiliki bagian bergerak dan memberikan daya dorong melalui air menggunakan medan magnet dan listrik.

Dalam film Red October, kapal selam super Uni Soviet itu dilengkapi dengan penggerak siluman fiktif yang didasarkan pada teknologi yang sangat nyata. Sejak akhir 1950-an, para insinyur tertarik pada konsep eksotis yang disebut magnetohydrodynamics (MHD). Ini adalah prinsip yang sangat sederhana yang menghasilkan mekanisme propulsi yang sangat sederhana.

Dikutip dari New Atlas, dalam drive MHD, cairan, seperti udara atau air, diberi muatan listrik dan kemudian dipercepat oleh medan elektromagnetik, menghasilkan daya dorong. Pada dasarnya, drive MHD terdiri dari tabung berongga dengan elektroda di salah satu ujungnya dan kumparan magnet di sekelilingnya. Karena perangkat tidak memiliki poros, roda gigi, baling-baling, turbin, atau jet, sistem ini menghasilkan sangat sedikit kebisingan dan bahkan jumlah kecil yang dihasilkannya dapat dikaitkan dengan sumber alam.

Drive siluman seperti itu akan sangat berharga untuk perang kapal selam. Tidak hanya memungkinkan kapal selam untuk tetap tersembunyi dari pemburu, itu juga akan sangat membantu misi pengintaian dan intelijen dengan menghilangkan sinyal audio yang mengganggu kapal saat sonarnya mengumpulkan data.

Pertanyaannya adalah, jika teknologi ini sangat berharga, mengapa tidak digunakan selama lebih dari 60 tahun kecuali di beberapa kapal permukaan eksperimental?

Jawabannya ada dua. Pertama, tidak mudah membuat kumparan elektromagnetik yang sangat kuat dan cukup ringan agar cukup efisien untuk dipasang di kapal selam. Yang kedua adalah elektroda harus tahan terhadap banyak keausan akibat korosi, hidrolisis, dan erosi yang disebabkan oleh interaksi medan magnet, arus listrik, dan air asin.

Dalam beberapa tahun terakhir, telah terjadi langkah besar dalam pengembangan magnet, namun masih ada ruang untuk perbaikan dan menemukan bahan yang tepat untuk membuat elektroda tetap menjadi masalah.

Untuk mengatasi hal ini, DARPA telah menetapkan program Prinsip Pompa Magnetohidrodinamis Bawah Laut (PUMP) selama 42 bulan yang akan menggunakan berbagai pendekatan untuk menyelesaikan masalah ini guna menciptakan penggerak MHD militer yang praktis.

"Efisiensi terbaik yang didemonstrasikan dalam penggerak magnetohidrodinamik hingga saat ini adalah pada tahun 1992 di Yamato-1, sebuah kapal sepanjang 30 meter yang mencapai kecepatan 6,6 knot dengan efisiensi sekitar 30 persen menggunakan kekuatan medan magnet sekitar 4 Tesla," kata Susan Swithenbank, manajer program PUMP di Kantor Ilmu Pertahanan DARPA.

"Dalam beberapa tahun terakhir, industri fusi komersial telah membuat kemajuan dalam magnet Rare-Earth Barium Copper Oxide (REBCO) yang telah menunjukkan medan magnet skala besar setinggi 20 Tesla yang berpotensi menghasilkan efisiensi 90 persen dalam penggerak magnetohidrodinamik, yang layak untuk dikejar. Sekarang langit-langit kaca dalam generasi medan magnet tinggi telah rusak, PUMP bertujuan untuk mencapai terobosan untuk memecahkan tantangan bahan elektroda."

Dalam kasus elektroda, kendala utama adalah gelembung gas cenderung terbentuk di atas permukaan elektroda. Ini mengisolasi mereka, mengurangi efisiensi, dan ketika gelembung runtuh mereka dapat merusak elektroda seolah-olah dipukul berulang kali dengan palu. Dengan mengembangkan model komputer yang mengevaluasi interaksi medan magnet, hidrodinamika, dan reaksi elektrokimia pada skala waktu dan panjang yang berbeda, dimungkinkan untuk menyesuaikan hidrodinamika, elektrokimia, dan magnet untuk mengurangi kerusakan sekaligus meningkatkan efisiensi.

"Kami berharap untuk memanfaatkan wawasan lapisan bahan baru dari industri sel bahan bakar dan baterai, karena mereka berurusan dengan masalah generasi gelembung yang sama," kata Swithenbank.

"Kami mencari keahlian di semua bidang untuk membentuk tim guna membantu kami akhirnya mewujudkan penggerak magnetohidrodinamis berskala militer yang relevan," ujarnya.