Teknologi Rahasia Tentara Jerman Pada Perang Dunia 2

Roket V-2, Cikal bakal Roket Modern

 

Replika roket V-2 di musium Peenemünde

Roket V-2 (bahasa Jerman: Vergeltungswaffe 2) adalah peluru kendali balistik buatan manusia pertama yang bisa mencapai titik sub-orbital di luar angkasa. Roket ini telah menginspirasi berbagai roket modern termasuk roket Saturn V yang dipergunakan dalam perjalanan ke bulan. Lebih dari 3,000 buah roket tipe ini diluncurkan sebagai senjata oleh militer Jerman untuk membidik sasaran dari pasukan Sekutu dalam Perang Dunia Kedua, yang mengakibatkan kematian lebih dari 7,250 dari pihak militer dan penduduk sipil, sedangkan tidak kurang dari 20,000 orang menemui ajalnya di Mittelbau-Dora selama proses pembuatannya.
Mengikuti suksesnya di desa Kummesdorf dengan dua roket seri Aggregate, Wernher von Braun dan Walter Riedel mulai memikirkan rancangan roket yang jauh lebih besar pada musim panas 1936 dengan dasar sebuah mesin yang diprojeksikan memiliki gaya dorong 25 metrik ton. Proyek A-4 ditunda setelah test stabilitas aerodinamis model A-3 pada tahun 1936 memberikan hasil mengecewakan, von Braun memberi perincian perfomance A-4 pada tahun 1937, dan desain dan konstruksi A-4 dilaksanakan sekitar tahun 1938-1939.
Pada tanggal 28-30 September 1939, Konferensi Der Tag der Weisheit (hari kebijakan) diadakan di Peenemunde untuk memulai pembiayaan riset universitas untuk memecahkan masalah keroketan. Pada ahir 1940, Pusat Riset Angkatan dara di Peenemünde berhasil memecahkan teknology inti yang erat dengan suksesnya tipe A-4. Teknologi itu adalah mesin roket besar berbahan bakar cair, aerodinamika supersonik, gyroscopic guidance dan sirip pengontrol semburan jet. Pada saat itu, Hitler tidaklah terlalu terpesona dengan V-2, ia menunjukan bahwa roket V-2 hanyalah sebuah peluru artileri yang memiliki jarak lebih jauh dan harga yang jau lebih tinggi!
Pada awal September 1943, von Braun menjanjikan Komisi Pengeboman JarakJauh bahwa pengembangan A-4 telak selesai, tetapi kenyataannya sampai pertengahan 1944, daftar komponen A-4 yang lengkap belum siap. Hitler kemungkinan masih tetap tidak terpesona dengan kemampuan senjata itu tetapi mengagumi dedikasi tim pengembang V-2, dan Hitler juga memerlukan sebuah “wonder weapon” (senjata yang menakjubkan) untuk menjata moral bangsa Jerman. Hitler menyetujui implementasi jumlah besar senjata V-2.
Pada saat peluncuran tipe A-4 meluncurkan diri dengan tenaganya sendiri sepanjang 65 detik dan sebuah motor program mengontrol sudut hidung pada derajat yang ditentukan saat mesin dimatikan, yang kemudian roket ini melanjukan penerbangan dengan trajektor jatuh-bebas (free fall). Roket ini mencapai ketinggian 80 km sebelum mesin dimatikan.
Pompa bahan bakar dan bahan oksidasi ditenagai oleh turbin uap,yang uapnya dihasilkan oleh pencampuran Hidroken peroksida dan katalist potasium permanganate. Tanki alkohol dan tanki oksigen, keduanya terbuat dari aloi magnesium-aluminium.
Reaksi di ruang pembakaran mencapai 2500?2700 °C. Bahan bakar air-alkohol dipompa melalui ruang berdinding dua dari ruang pembakaran utama (bagian bawah). Ini mendinginkan dinding ruang pembakar utama dan memanasi bahan bakar (regenerative cooling). Bahan bakar kemudian dipompa kedalam ruang bakar utama melalui 1.224 nossel, yang memastikan ketepatan campuran alkohol dan oksigen selama pembakaran. Lubang-lubang kecil juga memperbolehkan sebagian alkohol masuk ke dalam ruang bakar membentuk lapisan tipis (boundary layer) dingin yang melindungi dinding ruang pembakar, terutama pada leher bagian sempit dari ruang. Lapisan tipis (boundary layer) alkohol ini menyala jika membuat kontak dengan atmosfer, yang menghasilkan ekor jet api yang panjang dan lembut (difuse) (mesin desain akhir setelah V-2 tidak menggunakan effek alkohol tipis untuk mendinginkan dinding dan memperlihatkan ekor berpola “shock diamond”)
V-2 diarahkan dengan menggunakan empat sirip ekor dan empat kipas terbuat dari grafit pada bagian akhir motor roket. LEV-3 guidance system (sistem kontrol) terdiri dari dua giroskop bebas (horisontal dan vertikal) untuk stabilisasi lateral dan sebuah giroskop akselerometer yang disambung ke elektrolitik integrator (mesin dimatikan saat lapisan perak tipis habis terelektrolisa pada sisi dasar yang berkonduksitasi rendah). Beberapa model akhir V-2 memakai “sinar penuntun” (signal radio yang dipancarkan dari tanah) untuk bernavigasi ke arah target, tetapi mode-model awal menggunakan komputer analog sederhana yang mengontrol azimuth roket, jarak terbang dikontrol melalui jumlah waktu sampai mesin dimatikan, dan “Brennschluss”, pengontrolan dari darat dengan menggunakan sistem doppler atau berbagai akselerometer integrasi di dalam roket. Roket kemudian berhenti menambah kecepatan set dan mencapai titik terbang tertinggi (kira-kra berbentuk parabola)
Tipe: single stage ballistic missile (area bombing)
Negara asal: Nazi Jerman
Masa penggunaan: 8 September 1944–19 September 1952
Digunakan oleh: Nazi Jerman, Amerika Serikat (pasca perang) dan Uni Soviet (pasca perang).
Produsen: Mittelwerk GmbH (pengembangan oleh Pusat Penelitian AD Peenemünde)
Biaya produksi: 100.000 RM Januari 1944, 50.000 RM Maret 1945
Diproduksi: 16 Maret 1942
Spesifikasi
Berat: 12.500 kg (28,000 lb)
Panjang: 1.400 m (4,600 kaki)(14 m)
Diameter: 165 m (540 kaki)
Hulu ledak: 980 kg (2,200 lb) Amatol
Wingspan: 356 m (1,170 kaki)
Bahan bakar: 3.810 kg (8,400 lb) dari 75% ethanol dan 25% air + 4.910 kg (10,800 lb) oksigen cair
Daya jelajah: 320 km (200 mil)
Ketinggian terbang: 88 km (55 mil) ketinggian maksium dalam lintasan jarak jauh, 206 km (128 mil) ketinggian maksimum bila diluncurkan secara vertikal.
Kecepatan maksimum: 1.600 m/s (5,200 ft/s); saat tumbukan 800 m/s (2,600 ft/s)
Sistem penuntun: Giroskop sebagai pengendali ketinggian, akselerometer giroskopik tipe bandul Müller untuk penghentian mesin di kebanyakan roket yang diproduksi (10% roket Mittelwerk digunakan sebagai balok penuntun saat penghentian mesin)
Alat peluncur: Mobile (Meillerwagen)

Silbervogel: Pesawat Pembom Antariksa Pertama Dunia
Ilmuwan Jerman Dr. Eugen Sänger tentang metode skip-flight dari roket yang diciptakannya

Silbervogel di stratosfer bumi

Pada bulan Juni 1935 dan Februari 1936, Dr. Eugen Sänger menerbitkan artikel tentang pesawat bermesin roket yang di publikasikan oleh Flug, majalah penerbangan dari Austria. Hal ini menyebabkan dirinya diminta oleh Komando Tinggi Jerman untuk membangun sebuah lembaga kedirgantaraan yang melakukan penelitian rahasia di Trauen untuk meneliti dan membangun sebuah pesawat dengan konsep yang sama yang dinamakan dengan “Silbervogel” (Burung Perak). Pesawat itu berawak, dan mempunyai sayap yang bisa mencapai orbit bumi! Dr. Sänger telah bekerja dengan konsep ini selama beberapa tahun, dan bahkan ia telah mulai mengembangkan bahan bakar cair untuk mesin roket.
Dari 1930 sampai 1935, ia telah menyempurnakan (melalui pengujian statis yang tak terhitung) mesin roket yang berbahan bakar cair yang dapat didinginkan oleh bahan bakar sendiri, yang beredar di sekitar ruang pembakaran. Mesin ini menghasilkan kecepatan 3048 meter/detik (10.000 kaki / detik), dibandingkan dengan V-2 roket dengan kecepatan yang “hanya” 6.560 kaki/detik. Dr. Sänger, bersama dengan para staffnya, terus bekerja di Trauen untuk mengembangkan “Silbervogel” di bawah program yang dirahasiakan.

Silbervogel

Pesawat yang dijuluki dengan Amerika Bomber (atau Orbital Bomber, antipodal Bomber atauAtmosfer Skipper) dirancang untuk mempunyai kecepatan supersonik, penerbangan sampai stratosfer. Pesawat berbadan rata, yang membantu menciptakan daya angkat dan bersayap pendek dan berbentuk baji. Ada permukaan ekor horizontal terletak di ujung belakang pesawat, yang memiliki sirip kecil di setiap ujungnya. bahan bakar disimpan dalam dua tangki besar, sementara tangki Oksigen terletak satu di sisi pesawat. Ada mesin roket yang beratnya 100 ton dipasang di bagian belakang pesawat, dan diapit oleh dua mesin roket tambahan.
Pilot duduk di kokpit pesawat yang bertekanan di depan, dan tiga roda yang terletak dibawah itu cocok untuk mendarat . Sebuah tempat bom pusat diisi dengan satu bom dengan berat 3629 kg (8000 lb), dan tidak ada persenjataan defensif yang dipasang. Berat kosong adalah sekitar 9979 kg.
Hal yang menarik adalah bagaimana cara “Silbervogel” untuk terbang. Untuk terbang, “Silbervogel” Itu harus didorong dengan sebuah track mono trail dengan panjang 3 km (1.9 mil) dengan sebuah kereta luncur bertenaga roket yang dapat mendorong benda seberat 600 ton dalam waktu 11 detik! Setelah lepas landas pada sudut 30 derajat dan mencapai ketinggian 1,5 km, kecepatan 1850 km / jam (1.149 mph) akan tercapai. Pada titik ini, mesin roket utama akan dinyalakan selama 8 menit dan membakar 90 ton bahan bakar untuk menggerakkan “Silbervogel” untuk mencapai kecepatan maksimum 22.100 km / jam (13.724 mph) dan ketinggian lebih dari 145 km (90 mil), meskipun beberapa sumber mengatakan ketinggian maksimum yang dicapai adalah 280 km (174 mil).
Pesawat mempercepat gerakan dan turun ke bawah karena tarikan gravitasi, kemudian akan memukul udara padat di sekitar 40 km (25 mil). Ini juga memiliki manfaat tambahan untuk pesawat agar melakukan pendinginan setelah mengalami pemanasan karena gesekan intens yang ditemui ketika udara padat tercapai. Pesawat akan melakukan gerakan melompat secara bertahap dan pesawat akan mendarat dengan sepeda roda tiga konvensional atau main landing gear, setelah berpegian sejauh 23.500 km (14.594 mil).
Fasilitas uji akhir untuk uji mesin roket dengan skala penuh sedang dibangun ketika Rusia diserbu pada bulan Juni 1941. Semua program futuristik tersebut dibatalkan. Dr. Sänger terus bekerja pada desain ramjet untuk DFS (Balai Penelitian Luncur Jerman), dan membantu untuk merancang Skoda-Kauba Sk. Meskipun Luftwaffe melakukan yang terbaik untuk menghentikan Dr. Sänger dari penerbitan hasil penelitiannya, beberapa salinan hilang dan belum ditemukan dan membuat negara lain berupaya keras untuk mencuri salinan tersebut.
Setelah perang, ia diminta untuk bekerja (bersama dengan matematikawan Irene Bredt) untuk Kementerian Udara Perancis. Ia bahkan hampir diculik oleh Stalin, yang begitu mengagumi hasil karyanya dan mengakui dengan terus terang bahwa ia memberi nilai 10 untuk Bomber Amerika yang diciptakan oleh Dr. Eugen Sänger!.