Fase penerbangan peluru kendali balistik

Sebuah rudal balistik melewati beberapa fase penerbangan yang berbeda terjadi di hampir semua desain tersebut. Mereka adalah, secara berurutan, fase peluncuran/pendorong (boost phase) ketika roket pendorong utama atau tahap pertama ditembakkan, fase pasca-dorongan (post-boost phase) ketika setiap perubahan menit terakhir pada lintasan dilakukan oleh bus tingkat pertama, midcourse (terbang bebas/perjalanan tengah) yang mewakili sebagian besar penerbangan ketika objek melintas lengkung, dan fase terminal ketika hulu ledak mendekati target dan, untuk rudal-jarak jauh, mulai masuk kembali atmosfer (reentry). Sistem perubahan berpindahnya transisi ke pelacakan peluru kendali balistik saat hulu ledak memasuki fase terminal. Hulu ledak bertambah cepat saat memasuki atmosfer Bumi dan mendekati target akhir. Akurasi rudal didefinisikan dengan probabilitas kesalahan melingkar (circular error probability/CEP), yang merupakan area di mana ada kemungkinan 50% dari serangan rudal.^[1]

Fase-fase ini sangat penting ketika membahas konsep pertahanan rudal balistik. Setiap fase memiliki tingkat kesulitan yang berbeda dalam melakukan intersepsi, serta hasil yang berbeda dalam hal pengaruhnya terhadap serangan secara keseluruhan. Misalnya, pertahanan yang terjadi selama fase terminal sering kali paling sederhana dalam istilah teknis karena mereka hanya memerlukan rudal jarak pendek dan radar. Namun, pertahanan terminal juga menghadapi masalah target yang paling sulit, beberapa hulu ledak yang dirilis selama fase pasca-dorongan. Sebaliknya, pada fase pendorong sulit dibangun karena mereka harus ditempatkan dekat dengan target, dan yang terpenting keberhasilan menghancurkan semua hulu ledak dan sasaran.

Peluru kendali balistik adalah peluru kendali yang terbang dalam ketinggian sub-orbit melalui jalur balistik. Peluncuran ICBM memiliki tiga fase penerbangan yang berbeda. Selama fase boost, roket meluncurkan hulu ledak dengan kecepatan tinggi di atas atmosfer, di mana ia terus jatuh bebas melalui ruang hampa udara. Fase jalan tengah dimulai dengan roket memisahkan dari hulu ledak, yang terus terarahd, ratusan kilometer di atas Bumi. Fase reentry, atau terminal, fase turunnya hulu ledak pada kecepatan tinggi kembali melalui atmosfer bumi ke tanah. Rudal balistik pertama adalah roket V-2 yang dikembangkan oleh Nazi Jerman antara 1930-an dan 1940-an.

Trayektori lintasan rudal balistik terdiri dari 3 tahap yaitu tahap peluncuran, tahap terbang bebas yang menghabiskan sebagian besar waktu terbang rudal dan tahap memasuki kembali atmosfer bumi. Rudal balistik dapat diluncurkan dari lokasi tetap atau kendaraan peluncur (TEL, kapal, pesawat dan kapal selam). Tahap peluncuran dapat berkisar dari sekian puluh detik sampai beberapa menit dan dapat terdiri sampai tiga tingkat roket. Ketika berada di sub-orbit dan tidak ada lagi dorongan, rudal memasuki tahap terbang bebas. Untuk mencapai jangkauan yang jauh, rudal balistik umumnya diluncurkan sampai ke sub-orbit. Peluru kendali balistik antar benua dapat mencapai jarak sekitar 1.200 km.

Dalam peluncuran rudal balistik,ada 3 fase utama:

• Fase Boost; Fase di mana rudal meluncur dengan dorongan mesin roket, ketinggian tergantung jarak tempuh rudal, untuk ICBM, bisa mencapai 400 Km
• Fase Mid-course; Fase di mana rudal berada di luar atmosfer bumi, pada fase ini, rudal melepaskan Reentry Vehicle (RV) yg dimiliki ke target2 yg sudah ditentukan
• Fase Re-entry/Terminal; Fase di mana RV memasuki atmosfer, rata-rata dari ketinggian 100 Km. Kecepatan sekitar 4 Km/s

Teknologi panduan peluru kendali umumnya dapat dibagi menjadi beberapa kategori, dengan pembagian kategori luas adalah panduan "aktif," "pasif" dan "preset". Rudal dan bom berpemandu umumnya menggunakan jenis sistem panduan yang serupa, perbedaan antara keduanya adalah bahwa rudal didukung oleh mesin di atas kapal, sedangkan bom berpandu bergantung pada kecepatan dan ketinggian pesawat terbang peluncur untuk penggerak.^[2]

Sistem panduan dibagi menjadi beberapa kategori berbeda berdasarkan apakah mereka dirancang untuk menyerang target yang tetap atau bergerak. Senjata-senjata tersebut dapat dibagi menjadi dua kategori besar: Go-to-target (GOT) dan sistem panduan Go-on-location-in-space (GOLIS). Rudal GOT dapat menargetkan target bergerak atau tetap, sedangkan senjata GOLIS terbatas pada target diam. Lintasan yang diambil oleh rudal saat menyerang target yang bergerak tergantung pada pergerakan target. Juga, target bergerak dapat menjadi ancaman langsung kepada pengirim rudal. Target perlu dihilangkan secara tepat waktu untuk menjaga integritas pengirim. Dalam sistem GOLIS, masalahnya lebih sederhana karena target tidak bergerak.

Apa pun mekanisme yang digunakan dalam sistem panduan menuju-ke-lokasi-dalam-ruang angkasa, mekanisme tersebut harus berisi informasi yang telah ditetapkan tentang target. Karakteristik utama sistem ini adalah tidak adanya pelacak target. Komputer penuntun dan pelacak rudal terletak di rudal. Kurangnya pelacakan target di GOLIS tentu menyiratkan panduan navigasi.

Panduan navigasi adalah semua jenis panduan yang dijalankan oleh sistem tanpa pelacak target. Dua unit lainnya berada di atas rudal. Sistem ini juga dikenal sebagai sistem panduan mandiri; Namun, mereka tidak selalu sepenuhnya otonom karena pelacak rudal yang digunakan. Mereka dibagi lagi oleh fungsi pelacak misil mereka sebagai berikut (GOLIS system):

• Sepenuhnya otonom - Sistem di mana pelacak rudal tidak bergantung pada sumber navigasi eksternal, dan dapat dibagi menjadi:

• Bimbingan Sistem Navigasi Inersia

• Dengan panduan gyro gimbal, gyro cair maupun gyro laser
• Dengan panduan strapdown inertial guidance

• Panduan seting preset^[3]

• Bergantung pada sumber alami - Sistem panduan navigasi tempat pelacak rudal bergantung pada sumber eksternal alami:

• Celestial guidance
• Bimbingan Astro-inersia guidance^[4][5]
• Panduan terestrial

• Pengintaian topografi (Contoh: TERCOM)
• Pengintaian foto (Contoh: DSMAC)

• Bimbingan guidance magnetik

• Bergantung pada sumber buatan - Sistem panduan navigasi tempat pelacak rudal bergantung pada sumber eksternal buatan:

• Navigasi satelit

• Global positioning system (GPS)
• Global navigation satellite system (GLONASS)

• Navigasi hiperbolik

• DECCA
• LORAN C

Pada sistem peluru kendali balistik Agni India pada fase Mid-course menggunakan bimbingan panduan Giroskop ring laser, sistem navigasi inersia dengan panduan satelit GPS/NavIC, pada fase Terminal menggunakan bimbingan pencitraan imaging pemandu inframerah, radar scene correlation, panduan radar aktif. Pada sistem peluru kendali balistik Iskander Rusia menggunakan bimbingan panduan sistem navigasi inersia, DSMAC optik (Iskander-M), TERCOM (Iskander-K), penggunaan GPS / GLONASS adalah tambahan panduan inersia^[6] dan terminal homing, optik DSMAC. dengan akurasi CEP 5–7 m (Iskander-M). Pada sistem peluru kendali balistik Arrow Israel menggunakan bimbingan panduan dual mode: seeker pemandu inframerah dan panduan radar aktif dengan akurasi sekitar 4 m (13 ft) dari target, dengan steering = Thrust vectoring dan empat sirip fin kontrol aerodinamik.

Pada sistem peluru kendali balistik DF-21 China menggunakan bimbingan panduan sistem navigasi inersia + bimbingan terminal panduan radar aktif dengan akurasi = DF-21 700m, DF-21A 50m, DF-21B 10m CEP (dengan Sistem Satelit Navigasi BeiDou dan radar aktif).^[7] China menggunakan beberapa satelit pada sistem rudal balistiknya

Cina baru-baru ini meluncurkan serangkaian satelit untuk mendukung upaya ASBM-nya (peluru kendali balistik anti kapal):

• Satelit elektro-optik Yaogan -VII - 9 Desember 2009
• Satelit radar aperture sintetis Yaogan-VIII - 14 Desember 2009
• Konstelasi Sistem Pengawasan Kelautan Yaogan-IX (NOSS) (3 satelit dalam formasi) - 5 Maret 2010.^[8]
• Konstelasi Sistem Pengawasan Kelautan Yaogan-XVI (NOSS) - 25 November 2012

China dilaporkan sedang mengerjakan radar Over-the-horizon untuk menemukan target ASBM. Uji coba rudal dilakukan terhadap target di gurun Gobi pada Januari 2013.^[9][10]

CEP adalah singkatan dari istilah dalam bahasa Inggris: circular error probability atau circular error probable. Dalam balistik, CEP dipakai sebagai ukuran tingkat akurasi sebuah sistem senjata khususnya peluru kendali balistik. CEP didefinisikan sebagai garis tengah lingkaran di mana menjadi titik jatuhnya sebuah misil, bom atau proyektik.^{[11][12][13][14][15]}

Contohnya: Trident II memiliki CEP 90 meter yang berarti hulu ledak akan jatuh di sebuah titik dalam radius 90 meter dengan tingkat kesalahan 50%. Hulu ledak LGM-30 Minuteman III mempunyai CEP 275 meter. Dalam konfigurasi yang paling akurat, Joint Direct Attack Munition memiliki CEP 13 meter atau bahkan kurang jika memakai panduan dari GPS.

Menurut Federasi Ilmuwan Amerika, rudal balistik adalah rudal yang memiliki lintasan balistik di sebagian besar jalur penerbangannya. Begitu rudal membakar bahan bakar yang mendorongnya, rudal itu terus bergerak, seperti peluru setelah dipecat dari pistol. Begitu bahan bakar habis, arah rudal tidak bisa diubah. Dia mengikuti jalan yang ditentukan oleh kecepatan peluncurannya dan gaya gravitasi yang mencoba menariknya kembali ke permukaan bumi. Akhirnya, gravitasi memandu rudal dan muatannya, yang mungkin merupakan bahan peledak, senjata kimia atau biologi, atau perangkat nuklir mengarah ke sasarannya.^[16]

Rudal balistik berbeda dengan rudal jelajah. Rudal jelajah terbang dalam garis yang relatif lurus dan di tempat yang lebih rendah berkat propelan roket. Jika jalur penerbangan rudal balistik membentuk busur maka rudal jelajah jalurnya mendekati garis lurus. Sederhananya, rudal/peluru kendali balistik adalah rudal yang terbang mencapai ketinggian dimana rudal berada di luar atmosfer yang kemudian akan kembali ke atmosfer dan jatuh ke target yang sudah ditentukan. Sedangkan rudal/peluru kendali jelajah adalah rudal yang terbang pada ketinggian rendah mengikuti kontur daratan untuk menghindari radar. Rudal balistik meluncur ke ketinggian sangat tinggi, bahkan bisa jadi mengorbit, lalu menghunjam ke sasaran dari atas. Yang diandalkan rudal ini adalah kecepatannya, dimana pencegatan hanya bisa dilakukan dalam rentang waktu tertentu dan tergolong sulit dan rumit, dan ketika sudah masuk terminal phase rentang waktunya sangat sempit dan sangat berisiko meskipun sukses. Peluru kendali balistik adalah peluru kendali yang terbang dalam ketinggian sub-orbit melalui jalur balistik. Berbeda dengan rudal jelajah. Kurang lebih sesuai namanya, rudal jelajah "menjelajah" di ketinggian rendah, mengikuti peta yang dia bawa untuk menuju ke sasaran. Rudal ini bisa bermanuver untuk mengikuti rute yang sudah terprogram, sehingga bisa menghindari posisi radar musuh agar sukses mencapai sasaran. Peluru kendali jelajah adalah peluru kendali yang memakai sayap dan menggunakan mesin tenaga penggerak, biasanya Mesin jet sehingga mampu terbang jauh. Peluru kendali jelajah modern dapat terbang mencapai kecepatan supersonik atau subsonik, menggunakan sistem kendali otomatis dan dapat terbang pada ketinggian rendah untuk menghindari radar.^[17]

Rudal balistik pertama mulai digunakan selama Perang Dunia II, ketika tentara Jerman menggunakan rudal balistik yang disebut V-2 untuk menyerang London. Pertahanan udara Inggris yang dirancang untuk menghentikan pesawat tidak bisa menghentikan V-2, karena roket-roket tersebut terbang terlalu tinggi ke atmosfer bagian atas dan bergerak terlalu cepat. Setelah perang Amerika dengan bantuan teknologi dan ilmuwan Jerman yang tertangkap, membangun persenjataan rudal balistik antarbenua (ICBM) yang mampu melepaskan nuklir di sisi lain dunia. Uni Soviet dan China juga membangun ICBM.