4
2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kapal Perikanan Kapal perikanan adalah kapal yang digunakan didalam usaha perikanan yang mencakup penggunaan atau aktivitas dalam usaha menangkap atau mengumpulkan sumberdaya perairan (aquatic resource), mengelola usaha budidaya sumberdaya perairan dan juga penggunaan dalam aktivitas, misalnya training, research dan untuk inspeksi sumberdaya perikanan (Nomura and Yamazaki, 1977) Fyson (1985) menjelaskan bahwa kapal perikanan merupakan kapal yang dibangun untuk melakukan pekerjaan-pekerjaan penangkapan ikan (fishing operation), menyimpan ikan dan lain sebagainya yang didesain dengan ukuran, rancangan bentuk dek, kapasitas muatan, akomodasi, mesin dan berbagai perlengkapan yang secara keseluruhan disesuaikan dengan fungsi dalam rencana operasi penangkapan ikan. Menurut
Iskandar
dan
Pujiati
(1995)
kapal
perikanan
dapat
dikelompokkan berdasarkan pengoperasian alat tangkap yang digunakan, dibedakan kedalam empat kelompok besar, yaitu towed gear (alat tangkap ikan yang ditarik), encircling gear (alat tangkapan yang dilingkarkan), static gear (alat tangkap yang dioperasikan secara statis), dan multipurpose (alat tangkap yang lebih dari satu jenis alat tangkap). Nomura dan Yamazaki (1977) menjelaskan bahwa kapal ikan memiliki beberapa keistimewaan dibandingkan dengan kapal jenis lainnya, yaitu: (1) Kecepatan Kapal (speed) Membutuhkan kecepatan kapal yang tinggi untuk mengamati dan mengejar gerombolan ikan serta membawa hasil tangkapan yang segar dalam waktu yang relatif singkat. (2) Kemampuan Olah Gerak Kapal (manoverability) Membutuhkan olah gerak khusus yang baik pada saat pengoperasiannya, seperti kemampuan steerability yang baik, radius putaran (turning circle) dan data dorong mesin (propulsive engine) yang dapat dengan mudah bergerak maju dan mundur.
5
(3) Kelaik-lautan (seaworthiness) Laik-laut untuk digunakan dalam operasi penangkapan ikan dan cukup tahan untuk melawan angin, gelombang, stabilitas yang tinggi dan daya apung yang cukup diperlukan untuk menjamin keamanan dalam pelayaran. (4) Konstruksi badan kapal yang kuat Konstruksi harus kuat karena dalam operasi penagkapan ikan akan menghadapi kondisi alam yang berubah-ubah. Selain itu konstruksi kapal harus mampu menahan beban getaran mesin yang timbul. (5) Lingkup area pelayaran Lingkup area pelayaran ikan luas karena pelayarannya ditentukan oleh pergerakan kelompok ikan, daerah musim ikan dan migrasi ikan. (6) Daya dorong mesin Kapal ikan membutuhkan daya dorong mesin yang cukup besar dengan sebisa mungkin volume mesin kecil dan getaran yang kecil pula. (7) Fasilitas penyimpanan dan pengolahan ikan Umumnya kapal ikan dilengkapi dengan fasilitas penyimpanan ikan hasil tangkapan dalam ruangan tertentu (palka) berpendingin terutama untuk jenis kapal yang memilki trip cukup lama, terkadang bahkan dilengkapi dengan ruangan pembekuan serta pengolahan. (8) Mesin-mesin bantu penangkapan Umumnya kapal ikan dilengkapi dengan mesin bantu seperti winch, power block, line hauler dan sebagainya. Desain dan konstruksi kapal ikan untuk ukuran tertentu harus dapat menyediakan tempat yang sesuai untuk hal ini. Nomura and Yamazaki (1977) diacu dalam Pratiwi (2005) mengemukakan bahwa terdapat beberapa persyaratan minimal yang harus dimilki oleh kapal ikan sehingga dapat digunakan untuk melakukan operasi penangkapan yaitu memilki struktur badan kapal yang kuat, dapat menunjang keberhasilan operasi penangkapan ikan, memilki stabilitas kapal yang tinggi serta memilki fasilitas penyimpanan hasil tangkapan yang lengkap.
6
2.2 Dimensi Utama Kapal Muckel (1975) diacu dalam Iskandar dan Pujiati (1995) menyatakan bahwa stabilitas tergantung pada beberapa faktor antara lain dimensi kapal, bentuk badan kapal yang ada didalam air, distribusi benda-benda di kapal dan sudut kemiringan kapal terhadap bidang horizontal. Ayodhyoa (1972) mengemukakan bahwa bentuk tubuh kapal ada yang langsing dan gemuk. Koefisien yang menggambarkan keadaan tersebut Coefficient of Fineness yang terdiri dari Cb (Block Coefficient), Cp (Coefficient Prismatic), Cm (Midship Area Coefficient) dan Cw (Waterplane Coefficient). Hubungan antara koefisien-koefisien adalah Cb = Cp x Cm. Urutan besarnya nilainilai untuk kapal ikan tersebut adalah C b < Cp < Cm Imron (1989) menjelaskan bahwa kapal perikanan memiliki tiga dimensi dengan panjang (L), lebar (B) dan dalam (D) atau yang biasa disebut ukuran utama (principal dimension). Principal dimension ini diperlukan untuk menentukan volume, kapasitas kapal, stabilitas serta perhitungan lainnya. Nilai rasio dimensi sangat penting untuk menentukan ability dari sesuatu kapal. Menurut Ayodhyoa (1972) diacu dalam Iskandar dan Pujiati (1995), dikatakan jika nilai L/B mengecil akan berpengaruh buruk terhadap kecepatan, nilai L/D membesar akan mengakibatkan kekuatan memanjang kapal melemah sedangkan
nilai B/D yang membesar akan mengakibatkan stabilitas kapal
meningkat akan tetapi propulsive ability akan memburuk. Tabel berikut menyajikan nilai-nilai rasio.
Tabel 1 Nilai standar untuk kelompok kapal perikanan dengan metode pengoperasian alat tangkap yang di tarik (towed/dragged gear). L < 22 m Cb CP CФ L/B L/D B/D < 6,30 <11,50 > 1,75 0,58 – 0,67 0,66 – 0,72 0,88 – 0,93 Sumber: Nomura and Yamazaki (1975), Fyson (1985) dan Ayodhyoa (1972) diacu dalam Iskandar dan Pujiati (1995).
7
Tabel 2 Nilai standar untuk kelompok kapal perikanan dengan metode pengoperasian alat tangkap pasif (static gear). L (m) GT L/B L/D B/D PK < 20 <5 < 5,00 > 11,00 > 2,5 < 45 5 – 10 5,00 11,00 2,2 45 – 75 10 – 15 5,00 10,50 2,1 75 – 110 > 15 5,00 10,00 2,0 >110 Sumber: Nomura and Yamazaki (1975), Fyson (1985) dan Ayodhyoa (1972) diacu dalam Iskandar dan Pujiati (1995)
Tabel 3 Nilai standar untuk kelompok kapal perikanan dengan metode pengoperasian alat tangkap yang dilingkarkan (encercling gear). L < 22 m Cb (Jepang) L/B L/D B/D 4,30 < 10,00 > 2,15 0,57 – 0,68 Sumber: Nomura and Yamazaki (1975), Fyson (1985) dan Ayodhyoa (1972) diacu dalam Iskandar dan Pujiati (1995)
Tabel 4 Nilai standar untuk kelompok kapal perikanan yang mengoperasikan lebih dari satu alat tangkap (multipurpose). Kombinasi Alat Tangkap L/B L/D B/D PK Static gear/Encircling gear 2,49 5,12 2,06 45 Towed/Encircling/Static gear 2,51 5,18 2,06 65 Sumber: Nomura and Yamazaki (1975), Fyson (1985) dan Ayodhyoa (1972) diacu dalam Iskandar dan Pujiati (1995)
2.3 Parameter Hidrostatis Rawson and Tupper (1983), menjelaskan bahwa ketika beroperasi, kapal secara keseluruhan akan mengalami perubahan berat, perpindahan beban, juga mengalami variasi draft dan trim, freeboard, begitu pula stabilitasnya. Menurut Derret (1991) terdapat beberapa parameter hidrostastis yang perlu diketahui yaitu: 1) Volume displacement (V) adalah volume air yang dipindahkan pada saat kapal didalam air pada draft tertentu. 2) Ton displacement (∆) adalah berat air laut yang dipindahkan pada saat kapal berada dalam air pada draft tertentu. 3) Waterplane area (Aw) adalah luas area kapal secara memanjang dan membujur dari haluan sampai buritan pada WL tertentu. 4) Midship area (AФ) adalah luas area bagian tengah kapal pada setiap kenaikan draft. 5) LCB (Longitudinal Centre Bouyancy) adalah posisi titik apung B (buoyancy) dari midship sepanjang longitudinal kapal.
8
6) TPC (Ton Per Centimeter) adalah berat atau beban yang dibutuhkan untuk merubah draft sebesar 1 centimeter. 7) Coefficient of Block (Cb) adalah koefisien kegemukan kapal. 8) Coefficient of Perismatic (Cp) adalah koefisien bentuk badan kapal secara horizontal. 9) Coefficient of Vertical Prismatic (Cvp) adalah koefisien bentuk badan kapal secara vertikal. 10) Coefficient of Midship (CФ) adalah koefisien bentuk badan kapal pada bagian midship. 11) Coefficient of Waterplane (Cw) adalah koefisien bentuk badan kapal pada bagian waterplane area. 12) KB adalah jarak dari lunas K (keel) ke titik B secara vertical. 13) BM adalah jarak dari tiutik M (metacentre) terhadap titik B secara vertical. 14) KM adalah jarak dari titik M terhadap lunas secara vertikal. 15) BML adalah jarak dari BM secara longitudinal dihitung dari midship. 16) KML adalah jarak dari KM secara longitudinal dihitung dari midship.
2.4 Stabilitas Menurut Fyson (1985), stabilitas kapal ikan adalah kemampuan kapal ikan untuk kembali ke posisi semula setelah mengalami pengaruh dari gaya luar atau gaya eksternal. Faktor eksternal meliputi pengaruh angin dan ombak, adanya alat penangkap ikan di dalam air yang dapat memperbesar kemiringan kapal dan mengurangi kemampuan kapal untuk kembali tegak atau memperkecil nilai momen penegak (righting moment). Kapal memiliki kemampuan sendiri untuk kembali tegak baik pada stabilitas melintang (transverse stability), stabilitas statis (statical stability) atau stabilitas membujur (longitudinal stability). Berdasarkan ketentuan bahwa kapal perikanan harus memiliki stabilitas awal (Initial stability) tidak kurang dari 0,6 meter. Menurut Veronica (2006) stabilitas statis (static stability) adalah stabilitas kapal yang diukur pada kondisi air statis dengan beberapa sudut keolengan pada nilai ton displacement yang berbeda atau dengan kata lain stabilitas diukur pada beberapa kondisi distribusi muatan dan sudut keolengan yang berbeda.
9
Taylor (1977) dan Hind (1982) mengatakan bahwa stabilitas pada sebuah kapal dipengaruhi oleh letak titik-titik konsentrasi gaya yang bekerja pada pada sebuah kapal tersebut. Ketiga titik tersebut adalah: 1) Titik B (centre of buoyancy) yaitu titik khayal yang merupakan pusat seluruh gaya apung yang bekerja keatas. 2) Titik G (centre of gravity) yaitu titik khayal yang merupakan pusat seluruh gaya berat pada kapal yang bekerja secara vertikal. 3) Titik M (metacentre) yaitu titik khayal yang merupakan titik potong dari garis khayal yang melalui titik B dan G saat kapal berada pada posisi miring akibat bekerjanya gaya-gaya pada kapal. Titik M merupakan maksimum bagi titik G, oleh karena itu posisi titik B sangat tergantung dari bentuk badan kapal yang terendam didalam air. Taylor (1977) mengemukakan bahwa terdapat tiga jenis kondisi dalam stabilitas kapal, yaitu: 1) Keseimbangan stabil (stable equilibrium) yaitu kondisi dimana kapal mampu kembali ke posisi tegak semula setelah mendapat gaya yang bekerja pada kapal menyebabkan kondisi kapal menjadi miring. Kondisi ini dapat dimungkinkan apabila titik gravitasi (G) berada dibawah titik metacentre (M) atau kapal memilki nilai tinggi metacentre (GM) dan lengan penegak (GZ) bernilai positif (+) yang dapat mengembalikan kapal pada posisi semula. 2) Keseimbangan tidak stabil (unstable equilibrium) yaitu kondisi dimana kapal menjadi miring akibat adanya gaya yang bekerja pada kapal dan posisi kapal tidak dapat kembali ke posisi semula bahkan semakin bertambah miring ke arah kemiringan kapal. Hal ini dapat terjadi apabila titik pusat gravitasi (G) berada diatas titik metacentre (M) atau kapal memilki jarak tinggi metacentre (GM) negatif (-) dan lengan penegak (GZ) negatif (-) yang meneruskan gerak miring ke arah keolengan kapal. 3) Keseimbangan netral (neutral equilibrium) yaitu kondisi dimana kapal menjadi miring akibat gaya yang bekerja pada kapal dan kondisi ini tetap demikian (tidak berubah), baik keposisi semula ataupun bergerak ke arah kemiringan kapal. Pada kondisi ini lengan penegak (GZ) tidak dihasilkan.
10
Kondisi ini terjadi apabila titik pusat gravitasi (G) dan metacentre (M) berimpit dalam satu titik. Kemiringan yang tetap ini dinamakan list.
(a) Posisi Keseimbangan
(b) Keseimbangan Stabil
(c) Keseimbangan Tidak Stabil
(d) Keseimbangan Netral
Sumber: Derret (1991)
Keterangan: B
: Titik pusat gaya apung
K
: Lunas
G
: Titik pusat gaya berat
WL
: Garis air
M
: Titik metacentre
w
: Gaya yang bekerja
GZ
: Lengan pengembali
ф
: Sudut oleng
Gambar 1 Posisi keseimbangan
11
Menurut Hind (1982) menjelaskan bahwa terdapat beberapa persyaratan untuk kapal agar tetap berada dalam posisi keseimbangan yaitu: 1) Besarnya gaya apung sama dengan besarnya gaya berat kapal 2) Pusat gaya apung terletak pada satu garis lurus dengan pusat gaya berat kapal 3) Titik berat kapal (G) berada di bawah titik metacentre. 2.5 Kurva Statistik Stabilitas Kapal (GZ) Fyson (1985) diacu dalam Saptunawati (2009) menjelaskan bahwa stabilitas kapal terkait dengan perhitungan nilai GZ atau lengan pengembali atau kopel dalam kapal. Rawson and Tupper (1983) diacu dalam Ariyanto (2008), stabilitas dapat dijelaskan dalam bentuk momen pengembali atau kopel yang dihasilkan dari titik pusat graitasi ketika kapal menjadi miring dengan perubahan berat yang konstan, disajikan dalam bentuk kurva GZ, meliputi: 1) Nilai lengan pengembali untuk sudut kemiringan yang kecil adalah proporsional terhadap sudut kemiringan, dimana nilai tangen GZ pada titik ini menggambarkan tinggi metacentre. 2) Nilai maksimum GZ dimana nilainya proporsional dengan momen terbesar yang meyebabkan sudut kemiringan maksimum dan kapal tidak tenggelam. 3) Nilai selang stabilitas (range of stability), yaitu nilai selang dimana nilai GZ adalah positif. Nilai in biasanya berada pada selang antara 0 0 sampai 900 dimana kapal akan kembali ke posisi semula setelah momen atau gaya yang menyebabkan kemiringan hilang. 4) Sudut kemiringan pinggir dek kapal. Terdapat sebuah titik perubahan kurva pada sebagian besar bentuk kapal dimana kurva dapat berubah secara drastis pada sudut bagian dek menjadi miring. 5) Area dibawah kurva. Area ini menggambarkan kemampuan kapal untuk menyerap energi yang diberikan oleh angin, gelombang dan gaya eksternal lainnya.
12
Sumber: Hind (1982)
Gambar 2 Kurva statistik stabilitas kapal
