Courtesy of InterestingEngineering

Penelitian Baru Mengungkap Dampak Tetesan Air pada Pesawat Hipersonik

Memahami interaksi antara partikel air seperti tetesan hujan dengan aliran udara hipersonik untuk meningkatkan desain dan keamanan kendaraan hipersonik masa depan.

25 Jul 2025, 23.55 WIB

207 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Interaksi antara droplet air dan aliran hipersonik dapat mempengaruhi desain kendaraan.
Pentingnya memahami dinamika udara dan dampak droplet dalam pengembangan kendaraan hipersonik.
Penelitian ini membuka jalan bagi simulasi yang lebih canggih untuk memahami perilaku droplet individual.

Pesawat dan misil hipersonik terbang dengan kecepatan yang sangat tinggi, lebih dari lima kali kecepatan suara atau sekitar 6.173 kilometer per jam. Pada kecepatan ini, pesawat bisa mencapai tujuan manapun di dunia dalam waktu kurang dari empat jam. Namun, saat bergerak cepat melalui udara, kendaraan ini sering berhadapan dengan partikel air seperti hujan, es, dan salju, yang bisa berdampak pada permukaannya.

Dalam studi terbaru, para ilmuwan memeriksa bagaimana awan tetesan air berinteraksi dengan aliran udara hipersonik di sekitar pesawat. Mereka menemukan bahwa tetesan air yang menabrak permukaan pesawat bisa pecah menjadi tetesan-tetesan kecil yang kemudian terperangkap dan mempercepat gerakannya di dekat permukaan itu. Kondisi ini bisa mengganggu aliran udara dan meningkatkan risiko kerusakan pada struktur pesawat, terutama jika tetesannya besar.

Simulasi mengenai interaksi ini cukup rumit karena aliran udara hipersonik itu sendiri sangat kompleks. Peneliti menggunakan metode simulasi hibrida, yakni kerangka Eulerian untuk mengkaji aliran udara dan pendekatan Lagrangian untuk melacak pergerakan tiap tetesan air secara individu. Kombinasi metode ini memungkinkan mereka menangkap interaksi multiphase antara udara dan air dengan lebih baik.

Penemuan ini sangat penting bagi pengembangan generasi berikutnya dari pesawat hipersonik. Dengan memahami bagaimana tetesan air ini bisa memengaruhi permukaan pesawat secara lebih akurat, desainer kendaraan hipersonik bisa membuat pesawat yang lebih kuat dan aman. Selain itu, studi ini juga memperdalam pemahaman kita tentang fisika aliran multiphase pada kondisi ekstrim seperti kecepatan tinggi ini.

Teknologi hipersonik semakin mendapat perhatian dari negara-negara besar dan perusahaan swasta. Misalnya, militer AS mengembangkan senjata hipersonik yang mampu menyerang di seluruh dunia dalam hitungan menit. Sementara itu, perusahaan Venus Aerospace tengah mengerjakan pesawat hipersonik komersial yang bisa mengubah cara orang bepergian dengan pesawat di masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/military/water-droplets-interact-hypersonic-vehicles

Analisis Kami

"Pemahaman yang mendalam tentang interaksi tetesan air dengan aliran hipersonik adalah kunci untuk menghindari kerusakan permukaan dan menjaga performa kendaraan hipersonik. Pendekatan hibrid Eulerian-Lagrangian yang digunakan menunjukkan inovasi penting dalam pemodelan yang bisa mengubah cara kita merancang kendaraan hipersonik selanjutnya."

Analisis Ahli

Prithvi Ramesh

"Memprediksi dinamika udara dan droplet sangat penting untuk estimasi gaya dan dampak tetesan pada kendaraan hipersonik, meningkatkan keselamatan dan efisiensi desain."

Prediksi Kami

Penelitian lanjutan dan simulasi yang lebih canggih akan memungkinkan pengembangan kendaraan hipersonik yang lebih tahan terhadap dampak partikel air, mempercepat progres teknologi dalam penerbangan dan senjata hipersonik.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dimaksud dengan penerbangan hipersonik?

Penerbangan hipersonik adalah penerbangan di kecepatan yang melebihi Mach 5, atau sekitar 6,173 km/jam.

Apa dampak droplet air terhadap kendaraan hipersonik?

Dampak droplet air dapat menyebabkan droplet tersebut terpecah menjadi droplet yang lebih kecil, yang kemudian dapat mengganggu aliran udara di sekitar kendaraan hipersonik.

Siapa penulis utama penelitian ini?

Penulis utama penelitian ini adalah Prithvi Ramesh.

Apa tujuan Venus Aerospace dalam pengembangan pesawat hipersonik?

Tujuan Venus Aerospace adalah untuk merevolusi transportasi udara komersial dengan pesawat hipersonik.

Mengapa penting untuk mempertimbangkan pemecahan droplet dalam konteks penerbangan hipersonik?

Penting untuk mempertimbangkan pemecahan droplet karena dapat mempengaruhi gaya dampak pada permukaan kendaraan hipersonik.