Hobbyboss 1/700 USS Cole |
Jika anda tertarik membuat mokit ini, silahkan kunjungi toko kami www.rumahmokit.com
Phased Array Radar
Phased Array Radar
Pejamkan mata anda, dengar suara di sekeliling dan coba
tebak posisi sumber suara.
Kemungkinan besar anda bisa memperkirakan posisi sumber
suara hanya dengan mendengarnya saja.
Bagaimana anda bisa menebak posisi sumber suara hanya dengan
mendengar saja?
Salah satu jawabannya ada di jumlah sensor suara anda, telinga yang berjumlah dua buah. Fungsi utama telinga adalah untuk mendengar. Tapi kalau hanya untuk mendengar, satu telinga saja sudah cukup untuk menangkap gelombang audio. Tapi bersyukurlah kita diciptakan oleh Yang Maha Pemurah. Pencipta kita tidak hanya memberikan kita satu telinga untuk mendengar, tapi dua telinga untuk mendengar sekaligus mendeteksi arah suara. Kedua telinga kita terpisah oleh jarak tertentu. Jarak ini membuat gelombang suara dari sebuah sumber sampai dengan amplitudo dan fase yang berbeda. Perbedaan ini bisa didentifikasi oleh otak sehingga arah datangnya suara bisa diestimasi.
Salah satu jawabannya ada di jumlah sensor suara anda, telinga yang berjumlah dua buah. Fungsi utama telinga adalah untuk mendengar. Tapi kalau hanya untuk mendengar, satu telinga saja sudah cukup untuk menangkap gelombang audio. Tapi bersyukurlah kita diciptakan oleh Yang Maha Pemurah. Pencipta kita tidak hanya memberikan kita satu telinga untuk mendengar, tapi dua telinga untuk mendengar sekaligus mendeteksi arah suara. Kedua telinga kita terpisah oleh jarak tertentu. Jarak ini membuat gelombang suara dari sebuah sumber sampai dengan amplitudo dan fase yang berbeda. Perbedaan ini bisa didentifikasi oleh otak sehingga arah datangnya suara bisa diestimasi.
Konsep ini juga bisa diaplikasikan di Radar. Biarpun radio
dan audio jauh berbeda, pada dasarnya keduanya adalah gelombang yang punya
amplitudo dan fase. Sehingga dua radio receiver yang berdekatan akan menerima
gelombang radio dari sebuah sumber dengan amplitudo dan fase berbeda. Karena
jarak antara sumber gelombang dan receiver jauh lebih besar dari jarak antar kedua
elemen receiver maka perbedaan amplitudo biasanya tidak signifikan. Tapi
panjang gelombang radio relative cukup pendek, sehingga perbedaan fase
gelombang yang diterima kedua reciver cukup signifikan dan bisa dideteksi dengan
mudah. Hal ini diilustrasikan di diagram dibawah ini:
Phased array receiver concept |
Pada diagram diatas dua receiver radio menerima gelombang radio
dari sumber yang jauh. Jarak yang jauh ini membuat perhitungan lebih sederhana
karena kedua gelombang jatuh ke receiver secara parallel. Pi, jarak kedua
receiver, frekuensi , dan cepat rambat gelombang adalah konstan. Sehingga arah
datangnya gelombang bisa dihitung dari beda fase gelombang yang terdeteksi di
kedua receiver.
Selain bisa mendeteksi arah datangnya gelombang radio, sistem
Radar juga harus bisa memancarkan gelombang secara terfokus ke titik tertentu.
Sistem ini juga mampu melakukan hal itu, masih dengan mengeksploitasi perbedaan
fase gelombang. Lebih jelasnya silahkan perhatikan diagram dibawah ini.
Phased array transmitter concept |
Pada diagram diatas kedua elemen antenna sekarang di
operasikan sebagai transmitter. Gelombang radio ditembakkan untuk mendeteksi
objek A dan B. Gambar diatas hanya penyederhanaan. Sebenarnya jarak antara
kedua transmitter dengan objek A dan B jauh lebih besar dari jarak kedua
transmitter dan ukuran objek A dan B. Jarak yang jauh ini menyederhanakan
perhitungan karena gelombang bisa diasumsikan parallel.
Gelombang dari kedua transmitter menempuh jarak yang sama
untuk mencapai objek A. Akan tetapi gelombang dari kedua transmitter menempuh
jarak yang sedikit berbeda untuk mencapai objek B. Akibatnya kedua gelombang
sampai di titik A dengan fase yang sama dan sampai di titik B dengan fase yang
berbeda. Dua gelombang di titik yang sama akan ber-superposisi. Superposisi
bisa dijelaskan di gambar dibawah.
Superposisi gelombang |
Amplitudo kedua gelombang akan dijumlahkan di waktu dan
titik yang sama. Jika kedua gelombang memiliki fase yang sama, maka hasilnya
adalah sebuah gelombang dengan amplitudo dua kali lipat. Begitu juga
sebaliknya, jika kedua gelombang memilki fase berlawanan (selisih 180 derajat)
maka keduanya akan saling menihilkan. Hal yang serupa juga terjadi untuk
selisih fase diantaranya.
Hasilnya adalah kekuatan gelombang radio di titik A akan
maksimum karena kedua gelombang yang sampai ke titik itu dengan fase yang sama.
Sementara di titik B dan titik lainnya kekuatan gelombang akan lebih lemah
karena kedua gelombang sampai dengan fase yang berbeda. Sehingga pola radiasi
dari sistem ini tidak uniform. Kekuatan gelombang akan sangat kuat di area
tertentu dan akan melemah dan bahkan hilang di area lainnya. Dengan kata lain
sistem ini mampu memfokuskan energi gelombang ke titik tertentu.
Untuk bisa mengcover area yang luas, gelombang radio
terfokus tadi juga harus bisa diarahkan. Sistem radar konvensional mengarahkan
gelombang radio tadi dengan mengarahkan fisik antennanya. Pengarahan fisik
antenna ini harus dilakukan dengan cepat dan akurat. Sehingga proses ini butuh
komponen mekanis yang cukup rumit.
Pada phased array system, pengarahan energi gelombang bisa
dilakukan tanpa perlu mengarahkan fisik antenna. Jika kedua transmitter
memancarkan gelombang dengan fase yang sama, maka energi akan terfokus kedepan.
Jika fase nya sedikit digeser, maka fokus pancaran gelombang ikut tergeser.
Untungnya penggeseran fase ini bisa dilakukan secara elektronik, tidak perlu
komponen mekanis yang rumit. Sehingga pengarahan gelombang bisa dilakukan lebih
cepat dan fleksibel daripada sistem konvensional. Istilahnya adalah electronic
beam steering.
AN/SPY-1
Dua elemen antenna diatas adalah bentuk dasar dari phased
array radar system. Jumlah elemen ini bisa diperbanyak sampai puluhan, bahkan
ratusan. Lebih banyak antenna memang membuat sistem menjadi lebih rumit. Tapi
dengan lebih banyak antenna, radio beam menjadi lebih tajam. Radio beam yang
tajam berarti akurasi dan jangkauan meningkat. Selain itu dengan disain yang
tepat, daya yang bisa dipompa ke sistem ini pun bisa lebih besar. Daya lebih
besar berarti jangkauan yang lebih jauh.
AN/SPY-1 adalah salah satu sistem radar yang mengaplikasikan
disain ini. Antenna AN/SPY-1 terdiri dari ratusan elemen antenna yang disusun
dalam sebuah pelat octagonal. Radio beam bisa diarahkan secara elektronik ke
titik manapun di depan pelat tanpa perlu mengarahkan fisik antenna. Sehingga
antenna AN/SPY-1 ini cukup dipasang mati di dinding superstructure kapal saja.
Sistem ini tidak memerlukan mounting rotary yang rumit.
AN/SPY-1 termasuk kategori Passive Electronically Scanned
Array (PESA). Dalam sistem ini, gelombang radio di generate oleh satu
generator. Lalu gelombang tersebut disalurkan ke semua elemen antenna melalui
phase shifter masing-masing. Phase shifter bertugas menggeser fase gelombang
radio sehingga setiap elemen antenna bisa memancarkan gelombang radio dengan
fase masing-masing. Perbedaan fase ini akan menghasilkan radio beam dengan bentuk dan arah sesuai
dengan yang diharapkan. Sistem ini dapat bekerja lebih cepat dan fleksibel dari
sistem konvensional karena phase shifter bisa dikontrol secara elektronis.
USS Cole
Kapal induk adalah salah satu asset strategis US NAVY. Daya
serang besar dan fleksibilitas milik kapal induk mampu mengubah jalannya
perang. Kapal ini penting bagi pemiliknya, sekaligus penting juga untuk ditenggelamkan
oleh lawannya. Saking pentingnya untuk ditenggelamkan, serangan pada kapal
induk tidak hanya berasal dari satu ASM (Anti Ship Missile), tapi dari banyak
ASM, dari beberapa arah, dan setiap ASM berkemampuan sea skimming, stealth, ataupun
supersonic.
US NAVY tidak tinggal diam menagggapi ancaman diatas. US
NAVY membuat doktrin pertahanan berlapis. Lapisan terluar adalah CAP (Combat
Air Patrol) dari fighter kapal induk. Lapisan ini bertugas menetralisir wahana
peluncur lawan sebelum mereka sempat meluncurkan ASM. Jika lapisan ini bisa
ditembus, maka pertahanan kapal induk menjadi tugas kapal air defence
destroyer. Walaupun lapis kedua, tapi tugas air defence destroyer tidaklah
ringan. Satu saja ASM tembus bisa menimbulkan kerusakan signifikan bagi kapal
induk. Padahal seperti disebut diatas, serangan ASM bisa datang sekaligus dari
beberapa arah, sea skimming, stealth, ataupun supersonic.
USS Cole adalah salah satu air defence destroyer dari
Alreigh Burke class. Kapal ini dilengkapi dengan sistem AEGIS untuk
melaksanakan misi mengawal gugus kapal induk dari serangan udara. Nama AEGIS
berasal dari Yunani kuno, perisai milik dewa, sebuah nama yang
merepresentasikan fungsi sistem ini. Cara kerja sistem AEGIS bukan dengan
membuat medan
energi yang tidak bisa ditembus atau membuat kapal yang sangat kuat sehingga
tidak bisa ditenggelamkan walau mendapat hantaman telak. Medan energi memang dipakai di sistem ini,
bukan untuk menahan serangan lawan, tapi untuk mendeteksinya. Setelah
terdeteksi, sistem AEGIS akan meluncurkan senjata yang sesuai untuk
menetralisir ancaman tersebut.
Tahap pertama adalah mendeteksi ancaman. Sistem AEGIS bisa
menggabungkan data dari berbagai sensor untuk menghasilkan situation awareness
yang sangat baik. Untuk operasional di permukaan laut, sensor radar masih
merupakan pilihan utama. Karena tuntutan tugas yang berat, sistem AEGIS memakai
salah satu sistem radar terbaik, AN/SPY-1.
AN/SPY-1 memilki performa yang sesuai untuk destroyer anti
serangan udara. Daya output radar ini cukup besar untuk mendeteksi target
supersonic dan RCS rendah dari jarak jauh, memberikan sistem cukup waktu untuk
bereaksi. Energi radio AN/SPY-1 juga terfokus dengan baik, sehingga mampu
mendeteksi sea skimming target dengan akurat. Selain itu electronic beam
steering AN/SPY-1 membuatnya mampu mendeteksi dan tracking banyak target
sekaligus dari arah yang berbeda.
Antenna AN/SPY-1 berbentuk pelat oktagonal. Gelombang radio
dapat diarahkan secara elektronik ke area di depan pelat tersebut, tapi tidak
bisa ke area di belakang pelat. Sehingga diperlukan empat buah pelat antenna
untuk mengcover 360 derajat. Keempat pelat ini dipasang mati di sisi diagonal
superstructure kapal, memberikan bentuk yang futuristik bagi destroyer ini.
Setelah terdeteksi, tentunya target perlu dinetralisir. Alreigh
Burke class destroyer punya sistem pertahanan berlapis untuk melakukan hal ini.
Target yang posisinya masih jauh bisa dihantam dengan rudal SM-2
Standard. Pada kapal generasi sebelumnya, rudal anti pesawat diluncurkan dari
peluncur tandem. Dua buah rudal bisa diluncurkan dalam satu salvo oleh satu
peluncur. Setelah itu rudal bisa diisi ulang dari magasin kapal. Proses isi ulang ini sudah cukup cepat, tapi
tidak cukup cepat untuk mengimbangi kapasitas deteksi AN/SPY-1 dan terlebih
lagi untuk menangani banyak ASM sekaligus.
Hal ini diatasi dengan penggunaan VLS (Vertical Launch
System). Pada sistem ini SM-2 Standard diluncurkan secara vertikal langsung
dari cell penyimpannya. Alreigh Burke class destroyer membawa puluhan cell VLS
ini, di grup dalam dua array di halauan dan buritan. Array VLS ini dikubur di
dalam hull sehingga yang terlihat dari luar hanya deretan pintu keluar rudal. Sistem
VLS ini memungkinkan peluncuran lebih banyak rudal dalam satu salvo, sehingga
bisa mengimbangi kapasitas deteksi AN/SPY-1 dan diharapkan bisa menetralisir
semua ancaman yang datang sekaligus.
Untuk target yang berhasil masuk ke jarak lebih dekat,
tersedia rudal Evolved Sea Sparrow (ESSM). ESSM ini juga diluncurkan dari array
VLS yang sama dengan SM-2 Standard. Bedanya satu cell VLS bisa menampung empat
buah ESSM.
Jika target berhasil lolos dari sergapan ESSM, tersedia
sepasang Phalanx CIWS (Close-In Weapon System) di sisi depan dan belakang kapal.
Senjata Phalanx CIWS ini adalah kanon gatling 20mm. Rate of fire dan daya
hantam peluru 20mm ini cukup besar untuk menetralisir ASM dan menembak jatuh
pesawat lawan. Kanon ini juga diarahkan dengan cepat dan akurat oleh sistem
radar independent milik Phalanx CIWS sendiri.
Walaupun fungsi utamanya untuk anti serangan udara, Alreigh
Burke destroyer juga mumpuni untuk menghajar target di permukaan laut, di bawah
laut, dan juga di darat. Tersedia 8 tabung peluncur rudal anti kapal Harpoon
untuk menghantam kapal lawan dari jauh. Untuk sasaran yang lebih dekat,
tersedia sepucuk meriam 5 inch di halauan kapal. Kapal selam yang membahayakan
gugus kapal induk juga bisa dilibas dengan sepasang triple torpedo tube
launcher dan ASROC. Selain itu kapal ini mampu mengantam sasaran yang jauh di
darat dengan rudal Tomahawk.
Sebagian besar persenjataan Alreigh Burke class diluncurkan
via VLS system. SM-2 Standard, ESSM, ASROC dan Tomahawk adalah contoh
persenjataan yang bisa diangkut oleh sistem ini. Hebatnya lagi semua rudal ini
bisa dikemas dalam cell yang sama. Komposisi persenjataan yang diangkut kapal
ini bisa ditentukan secara dinamis di pelabuhan tanpa perlu modifikasi pada
kapal. Bahkan beberapa jenis rudal bisa diisi ulang di tengah laut. Sehingga persenjataan
Alreigh Burke class destroyer bisa dikonfigurasi dengan cepat dan fleksibel sesuai
dengan kondisi pertempuran terbaru.
Selain mengawal gugus kapal induk, Alreigh Burke class
destroyer juga memiliki fungsi BMD (Ballistic Missile Defence). Radar AN/SPY-1
memilki daya cukup kuat untuk melacak target di luar atmosfer seperti rudal
balistik dan satelit. Target di luar atmosfer yang terseteksi bisa dinetralisir
dengan varian khusus rudal Standard. Varian ini punya booster dan motor roket
khusus untuk mencapai ketinggian ekstrim. Motor roket ini mampu memberikan
kecepatan yang tinggi untuk menghantam target. Kecepatan ini sangat tinggi,
sehingga varian rudal ini bisa menghancurkan sasarannya dengan energi kinetic
semata, bukan dengan peledak kimia seperti varian standarnya.
USS Cole termasuk generasi awal Alreigh Burke class
destroyer. Generasi awal ini disebut juga Flight I.
Flight I bisa dikenali secara eksternal dengan Phalanx CIWS di depan anjungan
dan 8 tabung peluncur Harpoon di dek. Flight I ini memang punya landasan
helicopter, tapi tidak dilengkapi dengan hangar. Sehingga Flight I ini hanya
mampu berperan sebagai pangkalan sementara helicopter, tapi tidak bisa
mengoperasikannya secara permanen. Generasi awal kapal ini punya performa yang
bagus, sehingga dikembangkan lagi menjadi Flight II dan Flight III. Ada beberapa pengembangan
di generasi berikutnya ini, tapi yang cukup terlihat dari luar adalah
penambahan hangar helicopter dan penambahan cell VLS. Selain itu di generasi
berikut ini beberapa sistem dihilangkan, seperti Phalanx CIWS di depan anjungan
dan 8 tabung peluncur Harpoon.
Hobbyboss 1/700 USS Cole
Destroyer bukan kapal yang berukuran besar. Kapal ini
berukuran kecil agar lincah dan dijejali cukup persenjataan untuk melindungi
kapal yang lebih besar seperti kapal induk. Begitu juga dengan mokit ini. Di
packing oleh Hobbyboss dalam kotak yang kecil, tapi dijejali cukup parts untuk
mensimulasikan detail kapal ini.
Hobbyboss 1/700 USS Cole Hull |
Parts paling besar di mokit ini adalah hull. Hull dibagi jadi tiga part,
dek, hull atas dan bawah. Dek dicetak terpisah dari hull untuk menampung detail
permukaan yang lebih baik. Hull
bagian atas di cetak dari styrene abu abu standard dan punya detail permukaan
yang cukup oke untuk 1/700.
Untuk hull bagian bawah kita ditawari dua pilihan, full hull
ataupun blanking plate. Dengan opsi full hull kita bisa membuat bentuk utuh
kapal ini. Detail bawah air seperti sonar dome, propeller, dan rudder
disediakan cukup lengkap. Jika anda lebih menyukai tampilan waterline display,
bisa pakai blanking plate yang sudah disediakan.
Hobbyboss 1/700 USS Cole Parts |
Hobbyboss 1/700 USS Cole PE parts |
Hobbyboss 1/700 USS Cole PE parts 2 |
Untuk detail yang lebih halus lagi tersedia PE parts. PE
parts ini digunakan untuk area kecil tapi prominent seperti railing dan antenna
di tripod mast. Pelat antenna octagonal AN/SPY-1 juga disediakan dalam PE parts
yang detail. Selain itu pintu VLS juga tersedia dalam PE parts yang detail.
Hobbyboss 1/700 USS Cole Seahawk helicopter |
Walaupun USS Cole tidak punya hangar helicopter, tapi kapal
ini punya heli pad untuk pangkalan sementara Heli. Hobbyboss menyediakan sebuah
heli Seahawk bagi modeler yang ingin memodelkan heli ini sedang mampir di USS
Cole. Heli ini dibuat dalam bentuk parts transparan. Styrene transparan memang
lebih rapuh dari styrene regular. Tapi anda bisa mensimulasikan jendela kokpit
lebih baik dengan parts transparan ini. Bentuk Seahawk memang cukup rumit, bisa
jadi ada kesalahan sewaktu pengecatan. Untungnya Hobbyboss menyediakan dua
fuselage heli ini sebagai cadangan. Heli ini cukup detail dengan landing gear
dan torpedo dalam bentuk parts terpisah. Hobbyboss juga menyediakan dua pilihan
rotor, dalam kondisi siap terbang dan terlipat.
Overall ini bukanlah mokit kapal yang besar. Bentuk luarnya
pun tidak se-ramai kapal lain. Outline kapal ini sederhana, tapi futuristic,
dan menyimpan persenjataan massif di lambungnya. Detail ekternal memang
sederhana, tapi direpresentasikan dengan sangat baik oleh Hobbyboss dengan
parts plastik halus dan PE. Opsi full hull/waterline juga menambah
fleksibilitas untuk memajang mokit ini sesuai preferensi anda.
Jika anda tertarik membuat mokit ini, silahkan kunjungi toko kami www.rumahmokit.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar