Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi Desain Kereta Cepat Kurangi Hambatan Aerodinamis Hingga 22 Persen

Mengembangkan dan mengoptimalkan desain komponen kereta api berkecepatan tinggi agar dapat mengurangi hambatan aerodinamis hingga signifikan, sehingga memungkinkan operasi yang lebih hemat energi pada kecepatan tinggi sekitar 248,5 mph (400 kmph).

28 Agt 2025, 21.03 WIB

22 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menunjukkan metode baru untuk mengurangi drag aerodinamis pada kereta cepat.
Desain optimasi beberapa komponen kereta secara bersamaan dapat memberikan peningkatan signifikan dalam efisiensi energi.
Pengurangan drag aerodinamis dapat membantu mengurangi konsumsi energi hingga 30 persen pada kereta cepat.

China - Para ilmuwan dari China telah mengembangkan metode baru untuk mengurangi hambatan udara kereta api berkecepatan tinggi yang dirancang untuk melaju hingga 248,8.05 km/jam (5 mph) (400 kmph). Metode ini menggunakan simulasi numerik untuk menguji berbagai desain pada komponen utama kereta seperti hidung, pantograf, dan bogie.

Hambatan udara sangat mempengaruhi konsumsi energi pada kereta kecepatan tinggi, mencapai sekitar 30 persen dari total energi yang digunakan. Peningkatan kecepatan kereta dari 349.23 km/jam (217 mph) menjadi 248,8.05 km/jam (5 mph) justru meningkatkan hambatan sekitar 30 persen, sehingga perbaikan desain sangat penting untuk efisiensi energi.

Tim peneliti menguji berbagai variasi desain mulai dari panjang hidung kereta, tinggi kereta, struktur pantograf, hingga konfigurasi bogie fairing. Hasilnya, dengan mengoptimalkan semua komponen ini secara bersamaan, hambatan aerodinamis berhasil dikurangi hingga 22,11 persen dibandingkan model awal.

Salah satu temuan penting adalah bahwa memperpanjang hidung kereta sampai 15 meter dan menurunkan tinggi kereta memberikan keuntungan aerodinamis yang besar. Selain itu, desain pantograf dan fairing bogie yang rendah hambatan juga terbukti dapat meningkatkan performa secara signifikan.

Penerapan hasil penelitian ini dapat membantu pengembangan kereta api masa depan yang lebih cepat dan hemat energi. Contohnya, kereta CR450 di China sudah dapat beroperasi komersial pada kecepatan mencapai 249 mph, sementara kereta maglev dan TGV juga terus meningkatkan kecepatannya.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/transportation/high-speed-train-aerodynamic-design

Analisis Kami

"Pendekatan koordinatif dalam optimalisasi aerodinamika kereta api menunjukkan kemajuan yang signifikan dibandingkan metode tradisional yang sering fokus pada satu elemen saja. Untuk masa depan, integrasi desain seperti ini akan menjadi standar dalam teknologi kereta, memungkinkan operasi yang lebih efisien dan mengurangi dampak lingkungan secara keseluruhan."

Analisis Ahli

Prof. Wang Tiantian

"Pendekatan desain holistik pada hidung kereta, pantograf, dan bogie merupakan kunci pengurangan hambatan signifikan yang belum banyak diterapkan sebelumnya dalam penelitian kereta berkecepatan tinggi."

Prediksi Kami

Dengan penerapan desain aerodinamis yang dioptimalkan, kereta berkecepatan tinggi akan lebih hemat energi dan mampu beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi secara komersial, mendorong perkembangan transportasi cepat dan ramah lingkungan di masa depan.