#Story
Kingfisher dan Rekabentuk Kereta Api Peluru Jepun
Mari kita lihat bagaimana rekabentuk semula jadi boleh membantu jurutera dalam menghasilkan rekabentuk kejuruteraan
Ridzwan Normahazan
11 Sep 2025 ー bacaan 5 minit
Pengenalan
Pernahkah anda terfikir bahawa rupa sejenis burung telah membantu jurutera Jepun memperbaiki reka bentuk kereta api peluru atau Shinkansen? Kisah ini mungkin luar biasa, tetapi ia berdasarkan fakta menerusi inovasi biomimikri sebenar.
Latar Sejarah – Dari 1964 hingga Cabaran Bunyi
1 Oktober 1964 menyaksikan pelancaran Shinkansen buat pertama kali, kereta api pantas yang memecah rekod kira-kira 210 km/j, mempercepatkan perjalanan Tokyo–Osaka dari 6.5 jam kepada 4 jam. Namun, capaian kelajuan tinggi ini membawa masalah bunyi kuat apabila transit melalui terowong, akibat fenomena “tunnel boom”, yang boleh didengari hingga 400 meter dari terowong.
Cabaran Bunyi dan Solusi Alam
Masalah bunyi tunnel boom ini berpunca daripada peningkatan tekanan udara ketika kereta api memasuki dan keluar dari terowong. Kejuruteraan Jepun kemudian memperkenalkan had bunyi 70 dB untuk mengekang gangguan kepada penduduk.
Pada awal tahun 1990-an, jurutera utama projek Shinkansen, Eiji Nakatsu, juga seorang pemerhati burung, menyedari potensi inovasi masa depan melalui kajian alam. Setelah menghadiri kuliah jurutera lain mengenai burung, beliau teringat keupayaan burung raja udang (kingfisher) yang menyelam pantas ke dalam air tanpa percikan — menyuntik idea kuat bahawa bentuk paruh tertentu mampu meminimumkan peralihan media (udara → air) dengan lancar.
Kajian dan Ujian
Hal ini membawa kepada beberapa siri eksperimen: Nakatsu dan kumpulannya menjalankan eksperimen menggunakan model berbentuk berbeza dalam terowong angin dan paip tekanan. Hasil ujian menunjukkan bentuk menyerupai paruh burung kingfisher memberikan prestasi terbaik dalam mengurangkan gelombang tekanan.
Impak dan Kejayaan Teknologi
Reka bentuk hidung kereta api (nose cone) yang diinspirasikan oleh kingfisher diadopsi pada Shinkansen Siri 500, yang dilancarkan secara komersial pada 22 Mac 1997. Hasilnya:
Kurang tahanan udara
Penjimatan tenaga
Kelajuan lebih tinggi, dengan rekod komersial mencapai 300 km/j.
Mengekalkan tahap bunyi ≤ 70 dB.
Masa perjalanan antara Shin-Osaka dan Hakata dikurangkan dari 2 jam 32 min kepada 2 jam 17 min.
Tambahan: Reka Bentuk Berdasarkan Alam Lain
Nakatsu juga menambah elemen lain yang diinspirasikan daripada alam: contohnya, bentuk pantograf (alat sambungan kuasa atas kereta api) menyerupai sayap burung hantu (owl) untuk menyerap bunyi turbulen udara.
Kesimpulan
Kisah inovasi ini bukan sekadar cerita dongeng, ia mengilhamkan revolusi dalam kejuruteraan kereta api. Reka bentuk hidung Shinkansen kini menjadi simbol kecanggihan biomimikri, di mana penyelesaian kepada masalah bunyi dan aerodinamik datang dari memerhati alam. Cerita ini mengajak kita menghargai kehebatan alam dan potensi menerapkan prinsip reka bentuknya dalam industri moden.