Riset dan Rekayasa Kemandirian Teknologi Roket

KARAKTERISTIK RISET DAN REKAYASA UNTUK KEMANDIRIAN TEKNOLOGI ROKET NASIONAL

Kemandirian teknologi roket nasional merupakan kegiatan riset dan rekayasa yang melibatkan berbagai macam disiplin dan saling memberikan kontribusi terhadap keberhasilan maupun kegagalan untuk mencapai misi roket. Oleh sebab itu untuk mendorong senantiasa mencapai keberhasilan, tentunya bukan hanya mengandalkan kepentingan sepihak, tetapi juga diperlukan kompromi antara sesama unit teknis maupun dengan yang non teknis. Unit tenis melalui pendekatan kaidah riset dan rekayasa yang diperlukan. Sedangkan untuk yang non-teknis dapat melalui pendekatan administrasi, keamanan, finansial maupun yang lain.

Roket merupakan wahana dirgantara yang memiliki arti strategis bagi bangsa Indonesia. Wahana ini dapat dimanfaatkan sebagai alat pertahanan maupun sarana perdamaian. Pada umumnya setiap bangsa yang mampu menguasai dan mengembangkan teknologi roket akan disegani oleh bangsa-bangsa lain di seluruh dunia. Roket padat adalah salah satu jenis roket yang teknologinya telah dikuasai dan terus dikembangkan oleh Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional  – LAPAN. Karakteristik riset dan rekayasa roket padat juga terus mengalami perbaikan, baik yang berhubungan dengan peralatan, pelaku maupun pihak lain yang terkait, sehingga dapat diperoleh hasil riset dan rekayasa roket yang andal, mandiri dan berkesinambungan secara nasional. Maka untuk mencapai hal ini dirasa perlu dilakukan kajian karakteristik riset dan rekayasa roket padat, agar dapat diketahui langkah perbaikan di tahapan berikutnya.

[iklan]

–      Misi Roket Padat

Misi roket merupakan acuan yang digunakan sebagai tolok ukur keberhasilan pelaksanaan riset dan rekayasa roket padat, mulai dari identifikasi kebutuhan calon pengguna sampai dengan pembuatan roket sesuai dengan kebutuhan tersebut. Pemenuhan misi ini, bukan hanya tanggung jawab bagian pabrikasi, motor roket, struktur maupun aerodinamika saja, melainkan tanggung jawab semua pihak  yang terlibat sesuai dengan tugas dan fungsi masing-masing di dalam institusi riset dan rekayasa roket. Identifikasi kebutuhan yang telah dicanangkan oleh pemesan roket, baik untuk roket sonda, roket pendorong, maupun roket kendali taktis dapat dimanfaatkan sebagai bahan untuk menentukan semua karakteristik atau spesifikasi komponen roket, mulai dari konfigurasi aerodonamika, bentuk fisik struktur, konversi energi di dalam motor roket, nosel, tabung muatan, hidung dan sirip roket, propelan, muatan dan peralatan subsistem yang lain, sehingga segala potensi yang dimiliki oleh institusi riset dan rekayasa roket padat dapat segera diarahkan untuk mencapai misi roket.  Secara umum misi roket padat adalah sebagai kendaraan pendorong yang berisi muatan tertentu ke suatu tempat atau lokasi target yang telah ditetapkan, baik roket dari darat ke darat, roket dari darat ke laut atau sebaliknya, roket dari darat ke udara maupun sebaliknya, dan roket dari udara ke udara. Untuk memenuhi misi ini diperlukan kontribusi dari berbagai pihak yang terkait dan bersifat lintas keahlian, sesuai dengan karakteristik riset dan rekayasa roket padat. Oleh sebab itu dibutuhkan komunikasi terpadu dan bisa terjadi kompromi kepentingan dari berbagai macam keahlian.

–      Tolok Ukur Pemenuhan Misi Roket Padat

Dari pandangan misi roket terhadap institusi riset dan rekayasa roket, usaha riset dan rekayasa roket bisa dikatakan sukses jika hasil riset dan rekayasa dapat memenuhi terwujudnya misi roket yang telah ditentukan. Terpenuhinya misi roket ini agak sulit untuk diketahui secara cepat pada saat riset dan rekayasa berlangsung. Namun demikian, ada lima dimensi lain yang dapat dihubungkan untuk membantu menilai kinerja riset dan rekayasa roket padat, antara lain :

• Kualitas prototip roket padat

Seberapa baik prototip yang dihasilkan dari usaha riset dan rekayasa ?
Apakah prototip tersebut memenuhi kebutuhan misi ?
Bagaimana tingkat keandalan dan kekuatan prototip ?
Kualitas ini pada akhirnya akan mempengaruhi besarnya biaya yang harus dikeluarkan oleh institusi untuk melakukan riset dan rekayasa.

• Biaya prototip roket padat.

Biaya prototip roket padat adalah biaya yang dikeluarkan untuk membangun sebuah prototip mulai dari modal peralatan utama, alat bantu sampai dengan bahan yang digunakan beserta ongkos kerja. Biaya ini dapat menentukan seberapa besar keuntu-ngan atau benefit yang diperoleh institusi dari kegiatan riset dan rekayasa tersebut.  Berapakah biaya yang diperlukan untuk membuat sejumlah prototip roket padat yang diperlukan ?

• Waktu pengembangan prototip.

Waktu pengembangan prototip roket padat dapat menentukan kompetensi institusi dalam hal : berkompetisi dengan kompetitor yang melakukan riset dan rekayasa yang serupa, mengasah daya tanggap terhadap perubahan kemajuan teknologi, yang pada akhirnya menentukan kecepatan institusi untuk  mengembalikan biaya riset dan rekayasa dalam bentuk keuntungan atau benefit. Seberapa cepat waktu yang diperlukan untuk mengembangkan prototip roket ?

• Biaya litbang dan rekayasa.

Biaya litang dan rekayasa merupakan salah satu faktor investasi penting untuk mencapai misi roket maupun untuk penguasaan riset dan rekayasa teknologi roket pada tahap-tahap selanjutnya. Berapakah biaya yang dibutuhkan untuk pengembangan riset dan rekayasa roket padat ?

• Kapabilitas riset dan rekayasa.

Kapabilitas riset dan rekayasa roket padat merupakan aset yang dapat dimanfaatkan oleh institusi untuk mengembangkan hasil riset dan rekayasa yang lebih baik di masa yang akan datang. Seberapa lebih baiknya tim periset dan perekayasa dalam mengambil pengalaman dari hasil riset dan rekayasa pada saat ini untuk dilakukan pada pengembangan tahap berikutnya ?

Kesuksesan kinerja dari lima dimensi di atas akan mampu mendorong tercapainya misi roket, disamping kesuksesan pada hal-hal lain, semisal minat berbagai pihak yang terkait dengan riset dan rekayasa roket padat ( stakeholder ) baik yang berada di lingkungan institusi maupun masyarakat yang berada di luar institusi. Bagi pihak-pihak yang berada di dalam instuitusi riset dan rekayasa roket padat berkepentingan untuk mewujudkan keter-tarikan pihak luar dalam memanfaatkan hasil riset dan rekayasa roket padat. Bagi pihak luar, misalnya calon pengguna tentu berkepentingan untuk mendapatkan informasi seberapa besar keuntungan yang didapatkan jika menggunakan hasil riset dan rekayasa institusi tersebut. Sedangkan pihak yang tidak berhubungan langsung dengan kegiatan riset dan rekayasa roket padat, mungkin akan menghendaki agar kegiatannya bisa ramah lingkungan, tidak membahayakan masyarakat sekitar dan tidak mengganggu kegiatan ekonomi mereka secara permanen.

–      Diagram Alir Riset dan Rekayasa Roket Padat

Dalam pelaksanaan riset dan rekayasa roket padat, seluruh pihak yang terkait  pada dasarnya akan mengikuti alur kegiatan yang diawali dari penentuan misi roket sesuai dengan kebutuhan calon pengguna. Kemudian menerjemahkan misi menjadi konfigurasi eksternal aerodina-mika sebelum diwujudkan menjadi bentuk fisik melalui disain struktur, disain muatan dan disain motor roket. Alur riset dan rekayasa ini terlihat pada gambar 1.

Mula-mula ditentukan misi roket yang akan didisain, misalnya untuk keperluan roket balistik jarak jangkau 40 km. Kemudian misi ini diterjemahkan dalam bahasa teknik perancangan bagian eksternal dalam bentuk konfigurasi aerodinamika. Setelah diketahui bentuk dan dimensi eksternalnya, dilakukan disain struktur yang meliputi pemilihan material, penentuan dimensi struktur dan proses pembuatannya. Disamping itu secara paralel juga dilakukan disain muatan dan motor roket. Disain muatan menyangkut persoalan peralatan sensor serta barang-barang lain yang akan dibawa roket dalam suatu kompartemen muatan. Sedangkan disain motor roket dilakukan untuk menentukan jenis dan ukuran proplean padat serta nosel dan tabung motor roket, sehingga mampu mendorong roket sesuai misi. Langkah berikutnya adalah melakukan uji validasi hasil rancang bangun komponen roket. Jika lulus uji, maka akan diteruskan dengan membuat prototip roket secara terintegrasi menjadi roket utuh, dan diteruskan uji terbang roket. Pada saat uji terbang ini akan diketahui keandalan roket dalam mencapai misi yang telah ditentukan. Jika memenuhi syarat, akan dilanjutkan pembuatan atau produksi roket secara penuh, Namun apabila tidak memenuhi syarat yang telah ditentukan oleh misi roket, kegiatan riset dan rekayasa akan diulang kembali pada tahap awal atau sesuai dengan temuan kegagalan pada saat uji terbang, maupun pada saat langkah disain yang sebelumnya.

–     Kompromi Lintas Keahlian

Disain konfigurasi roket merupakan bidang kegiatan yang cukup menarik dan menantang bagi peneliti maupun perekayasa iptek dirgantara. Kegiatan ini merupakan langkah awal yang perlu dilakukan setelah misi roket ditentukan, sebelum pengadaan bahan dan pembuatan komponen roket secara fisik dimulai. Disain di bidang ini mampu melibatkan berbagai macam disiplin ilmu dan teknologi, mulai dari aerodinamika, dinamika dan kinematika, termodinamika, propulsi, instrumentasi, material, rancang bangun struktur, sistem uji validasi dan lain-lain. Sampai saat ini, belum pernah ada disain konfigurasi roket yang hanya dilakukan oleh perorangan atau individu tertentu, tetapi merupakan hasil kompromi dari beberapa bidang keahlian, baik peneliti maupun perekayasa roket padat, terutama dalam menelaah pertimbangan disain sebagai berikut :

1. Penyederhanaan konfigurasi bagian luar, untuk mengurangi waktu pengembangan dan disain.
2. Efisiensi kontrol aerodinamika untuk penyederhanaan sistem sirkuit kendali, kontrol dan untuk mengatur tenaga servo.
3. Rentang jangkauan roket, kecepatan, dan karakteristik ketangguhannya yang disesuaikan dengan misi roket.
4. Stabilitas struktur pada saat terbang dan bermanuver maupun respon dinamik yang lain.
5. Sederhana, efisien dan sistem pabrikasi presisi tinggi.
6. Biaya murah, mudah diproduksi dan berkonstruksi ringan.
7. Komponen-komponen individu mudah dirakit dengan cepat dan juga mudah digunakan..
8. Sistem pandu dan kontrol sangat akurat, disesuaikan dengan misi roket.
9. Efisien dalam pengepakan komponen roket pada saat penyimpanan, bongkar muat dan pemasangan kembali serta sistem transportasi.
10. Derajat kompleksitas persiapan maupun pengiriman roket disesuaikan dengan misi roket.

Dari uraian di atas dapat dimengerti bahwa kegiatan riset dan rekayasa roket padat merupakan aktivitas lintas disiplin yang membutuhkan kontribusi dari semua pihak yang terkait antara lain : peneliti, perekayasa, teknisi, serta segenap penunjang kegiatan antara lain : ahli hukum, ahli administrasi, ahli keuangan, ahli pertahanan, hubungan masyarakat dan lain-lain. Komposisi aktivitas ini dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. : Komposisi Kelompok Riset dan Rekayasa Roket

Keterangan :

Dari gambar 2, terlihat bahwa Peneliti Utama merupakan titik sentral penggerak kegiatan riset dan rekayasa roket padat dan sekaligus mengkoordinasikan segala kegiatan yang melibatkan unsur penunjang semisal peneliti, perekayasa, teknisi, dan personil lain, sesuai dengan bidang keahlian terkait. Oleh sebab itu tidaklah berlebihan apabila dikatakan bahwa untuk memajukan karakteriktis riset dan rekayasa teknologi roket sampai mencapai mandiri secara nasional, memang diperlukan kerja keras dan disiplin peneliti utama dan sekaligus diberikan perhatian yang lebih serius, baik dari sisi finansial, penghargaan maupun fasilitas yang diperlukan.

PENUTUP

Berdasarkan uraian di atas, mulai dari beberapa pertimbangan riset dan rekayasa roket padat semisal Misi roket, Tolok ukur pemenuhan misi dan Diagram alir riset dapat diketahui, bahwa bidang teknis maupun non-teknis mempunyai kontribusi besar untuk mewujudkan misi roket. Bidang-bidang teknis berkesempatan menyelenggarakan kegiatan mulai dari tahap rancangan konfigurasi roket, sampai dengan pembuatan prototipe. Sedangkan bagian non- teknis, bisa berkontribusi di bidang selain teknis yang masih sangat diperlukan. Sehingga terjadi kompromi lintas keahlian demi terwujudnya kemandirian teknologi roket nasional. (AB)