Author : Beny Halfina & Lukman Shalahuddin
Pusat Teknologi Sistem dan Prasarana Transportasi (PTSPT) - Deputi bidang Teknologi Industri Rancang Bangun dan Rekyasara (TIRBR) - BPPT turut serta dalam pengkajian dan penerapan teknologi di bidang perkeretaapian. PTSPT terlibat dalam rancang bangun kereta cepat yang merupakan Prioritas Riset Nasional (PRN) Perkeretaapian. Salah satu bidang kajian yang dilakukan berupa kajian dan desain sarana High Speed Train (HST).
Kereta cepat ini direncanakan memiliki kecepatan operasional maksimal 250 km/jam dan diharapkan mampu memangkas waktu tempuh kedua kota besar ini. Implikasi dari kecepatan yang tinggi adalah hambatan udara menjadi faktor penting untuk diatasi. PTSPT berperan dalam melakukan rancang bangun sarana HST yang memiliki performa aerodinamika yang baik. Fokus kajian yang saat ini sedang dilakukan yakni mendesain bagian depan moncong kereta cepat, atau yang disebut Maskara/ Mask of Car (MoC) yang mampu meminimalkan hambatan udara pada kecepatan tinggi. Desain MoC yang baik akan memiliki koefisien drag (CD) yang kecil dan mengurangi turbulensi.
Desain MoC dilakukan secara iteratif melalui pemodelan 3D dan kemudian disimulasi melalui perangkat lunak berbasis Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk mendapatkan karakteristik aliran, vector kecepatan dan juga CD. Pada tahapan basic design ini, setelah memperoleh desain yang dianggap optimal maka dilakukan pembuatan model skala untuk tahapan selanjutnya yakni uji terowongan angin.
PTSPT bekerjasama dengan PT IMSC untuk melakukan pembuatan model MoC. Model uji yang dibuat berupa skala 1:18, terdiri dari 2 rangkaian kereta dengan dua tipe MoC yang dapat dilepas-pasang, dan sudah termasuk bogie, cowcatcher dan fairing. Model ini juga dilengkapi beberapa lubang kapiler dan pipa pitot untuk pengukuran tekanan udara pada area permukaan atap HST. Data pengukuran tekanan selanjutnya akan digunakan pula untuk rancang bangun system HVAC kereta cepat. Setelah mengalami proses pembuatan selama 3 setengah bulan, model tersebut selesai di akhir Oktober yang baru lalu.
Pada hari Kamis 5 November 2020 bertempat di Puspiptek Serpong telah dilakukan serah terima model uji HST skala 1:18 dari IMSC ke PTSPT. Pada kesempatan yang sama juga dilakukan pemeriksaan dan pengukuran model. Hal ini bertujuan agar model skala yang dibuat benar-benar akurat dan mewakili model yang didesain computer. Hasil verifikasi dimensi model dengan gambar desain menunjukkan akurasi yang tinggi dan memenuhi standar keberterimaan uji aerodinamik.
Tahapan berikutnya yakni persiapan untuk dilakukan pengujian terowongan angin yakni persiapan instalasi model di ruang wind tunnel, persiapan ground board dan persiapan kalibrasi. Hasil pengujian terowongan angin ini dapat digunakan untuk verifikasi dan validasi hasil desain dan simulasi secara komputasi.
Sementara itu telah dilakukan simulasi analisa kekutan struktur atas model uji tersebut yang berdiri diatas penopang, yang menunjukkan bahwa deformasi dan stress maximum yang terjadi masih berada dalam batas aman. Dokumen Test Plan juga telah dibuat dengan detail konfigurasi uji yang lengkap, sehingga model uji MoC kereta cepat dinyataka telah siap uji yang dijadwalkan pada pertengahan November 2020.