ANALISA HIDROSTATIS DAN STABILITAS PADA KAPAL MOTOR CAKALANG DENGAN MODIFIKASI PENAMBAHAN KAPAL PANCING 1)
Kiryanto, Samuel1 Program Studi S1 Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Email:
[email protected]
Abstrak Salah satu syarat kapal bisa dikatakan baik jika mempunyai stabilitas yang baik. Kapal CAKALANG merupakan salah satu jenis kapal ikan pamboat nelayan. Untuk mendapatkan kemudahan dalam operasional penangkapan ikan, maka dapat dilakukan dengan penambahan kapal pancing pada kedua sisi kapal. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendaptkan stabilitas kapal motor CAKALANG dengan adanya modifikasi penambahan kapal pancing pada kedua sisi kapal utama. Tahapan untuk mencapai tujuan tersebut dilakukan dengan menggunakan beberapa software perkapalan yang terintegrasi. Pada awalnya adalah pembuatan gambar 3D dengan rencana garis yang sudah ada, kemudian dilakukan analisa stabilitas pada software perkapalan lainnya dengan tools import dan melakukan pemodelan yang sesuai dengan rencana garis kapal motor SIRIP KUNING. Berdasarkan hasil perhitungan hidrostatis dan analisa stabilitas yang mengacu pada aturan IMO (international maritime Organization) dengan Code A.749(18), maka hasil perhitungan kapal pancing, kapal CAKALANG dengan 2 (dua) kapal pancing dan dengan 4 (empat) kapal pancing, secara keseluruhan menunjukan bahwa karakteristaik kapal baik dan stabilitas memenuhi standart kriteria yang ditetapkan oleh IMO. Kata Kunci: Kapal CAKALANG, Kapal Pancing, Hidrostatis, Stabilitas.
1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Indonesia merupakan negara maritim terbesar di Asia Tenggara sehingga sektor perikanan memegang peranan penting dalam perekonomian nasional. Hasil perikanan merupakan salah satu jenis pangan yang perlu mendapat perhatian. Di satu sisi, pengelolaan sumber daya perikanan di laut Indonesia memerlukan pengelolaan, perencanaan, dan analisis yang baik. Selain itu juga memerlukan sarana penangkap dan pengangkut sumber daya perikanan, seperti misalnya kapal ikan. Permasalahan yang dihadapi semakin hari semakin kompleks. Hal ini terlihat dari berkurangnya frekuensi kegiatan penangkapan ikan ke laut karena meningkatnya biaya operasional penangkapan ikan. Biaya operasional sangat dipengaruhi oleh belanja Bahan Bakar Minyak (BBM). Agar nelayan tetap melaut maka perlu upaya untuk mengurangi masalah belanja BBM. Salah satu syarat kapal bisa dikatakan baik jika mempunyai stabilitas yang baik dan salah satu contoh jenis kapal yang mempunyai stabilitas yang baik adalah dengan adanya sepasang cadik pada kanan-kiri KAPAL- Vol. 11, No.2 Juni 2014
kapal yang panjang. Seperti yang terdapat pada kapal SIRIP KUNING. Penambahan kapal pancing pada kapal CAKALANG juga mempengaruhi terhadap stabilitas kapal. Kapal pancing terbuat dari (marine plywood), selain itu pada kapal pancing alat penggerak dimodifikasi menggunakan layar dan tidak lagi menggunakan mesin sehingga berat dari kapal pancing yang lebih ringan akan mempermudah nelayan dalam pengoperasian. Berdasarkan pada kebutuhan akan informasi stabilitas kapal CAKALANG setelah penambahan kapal pancing perlu dihitung besarnya stabilitas hull form kapal. Kemudian dengan adanya kegiatan analisa pada kapal CAKALANG ini, diharapkan dapat mengetahui karakteristik stabilitas dan model kapal setelah dimodifikasi dengan penambahan kapal pancing apabila digunakan di daerah perairan pantai utara Jawa. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Kapal Perikanan Kapal adalah suatu bentuk konstruksi yang dapat terapung air dan mempunyai sifat muat berupa penumpang atau barang yang sifat 62
geraknya bisa dengan dayung, angin, atau mesiin. [1] Kapaal perikanan n sebagai kapal yanng digunakann dalam kegiatan k perikanan yanng mencakupp penggunaan n atau aktivitaas penangkapaan atau menngumpulkan sumberdaya perairan, serrta penggunaaan dalam beb berapa aktivittas seperti riseet, training daan inspeksi su umber daya perairan. p [2] 2.2 Hidrrostatik Kara akteristik Kurvva hidrostatik k merupakann kurva yanng menggambbarkan sifatt-sifat karakkteristik badaan kapal yang tercelup didalam air, ataau dengan kaata lain untukk mengetahu ui sifat-sifat karene. Kurvva hidrostatikk digambar saampai sarat penuh p dan tidaak berlaku untuk u kondissi kapal trim m. Komponeenkomponenn yang terdapat t paada lengkunng hidrostatikk adalah [3] 1. Lenggkung luas garris air (Aw) 2. Lenggkung luas perrmukaan basaah (WSA) 3. Lenggkung luas bag gian midship (MSA) 4. Lenggkung letak tiitik berat garris air terhadaap penam mpang tengah h kapal. 5. Lenggkung letak tiitik tekan garris air terhadaap penam mpang tengah h kapal. 1. 6. Lenggkung letak tiitik tekan garris air terhadaap keel (KB) ( 7. Lenggkung momen n inersia meliintang garis air a (I) 8. Lenggkung momen n inersia meemanjang garris air (IL L) 9. Lenggkung letak metasentra m mellintang (KM)) 10. Lenggkung letak metasentraa memanjanng (KML) 11. Lenggkung koefisieen blok (Cb) 12. Lenggkung koefisieen garis air (C Cw) 13. Lenggkung koefisieen gading bessar (Cm) 14. Lenggkung koefisieen prismatik mendatar m (Cpp) 15. Lenggkung ton per 1 centimeter (TPC) 16. Lenggkung perubahan displasemen karenna kapall mengalamii trim burittan sebesar 1 centim meter (DDT) 17. Lenggkung momen n untuk menngubah trim 1 centim meter (MTC))
dalam kapal terseebut atau seetelah menggalami momenn temporal. [44]
Stabilitas adaalah persyaraatan utama desain d setiap alat apung, tetapi untukk kapal ikan lebih pentinng dari yangg lain karenna sebuah kapal k ikan harus selaalu bekerja dengan beban b stabiliitas yang berat. Stabiliitas awal addalah stabiliitas pada sudut s oleng antara 10˚˚-15˚. Stabillitas ini ditenntukan oleh 3 buah titik yaitu titik berat (centeer of grafi fity), titik apung a (centeer of bouyancy), dan titikk metasentraa. Menurut suumbu dasarnyya dibagi menj njadi 2 macam m stabilitas, yaitu : 1. Sttabilitas Mem manjang
Gam mbar 1. Stabilittas Memanjangg Pada Kapal Ikkan
2. Stabbilitas Melintaang a. M diatas d G
G Gambar 2. Stabbilitas Stabil Paada Kapal Ikann
b. M pada p G
Gam mbar 3. Stabilittas Indefferentt Pada Kapal Ikkan
2.3 Stabiilitas Kapal Stabiilitas kapal dapat diarrtikan sebaggai kemampuan sebuah kaapal untuk daapat kembali ke k posisi sem mula (tegak k) setelah menjadi m mirinng akibat bekkerjanya gayaa dari luar maaupun gaya daari 2 Juni 2014 KAPAL- Vol. 11, No.2
63
c. M dibaw wah G
d pengeerjaan Datta yang diibutuhkan dalam pennelitian ini berupa b data primer dan data sekkunder 2. Mettode Pengambbilan Data Dallam proses pengambilan data, d ada bebberapa mettode yang digunakan d daalam pengam mbilan data tersebut, metode m obserrvasi dan metode m waw wancara
Gam mbar 4. Stabilitaas Labil Pada Kapal K Ikan
Prosees analisa staabilitas yang dilakukan oleeh penulis adalah berrdasarkan standart s IM MO (Internatioonal Maritiime Organiization) Codde A.749(18)) Ch3- design criteria appplicable to all a ships yanng mensyarratkan ketenntuan-ketentuaan sebagai beerikut : 1. Dari sudut 0°-30°,, luasaan dibawah kurva k stabilitaas statis (kurvva GZ) harus tidak k boleh kuraang dari 3,115 m.raddian. 2. Dari sudut 0°-40°,, luasaan dibawah kurva k stabilitaas statis (kurvva GZ) harus tidak k boleh kuraang dari 5,116 m.raddian. 3. Dari sudut 30°-40°, luasaan dibawah kurva k stabilitaas statis (kurvva GZ) harus tidak boleh kuranng dari 1,7119 m.raddian. 4. Kurvva GZ haruss sedikitnya 0,20 0 m pada suudut ≥ 30° 5. Nilai maksimum kurvaa GZ tidak bo oleh kurang daari 25° 6. Tingggi metasentraa GM awal harus tidak boleh b kurang dari d 0,15 m
3.2 Sttudi Literatu ur sistematika perhitungan yang M Mempelajari akan dikemukakan d n di dalam penelitian p inii dari berbaggai macam referensi baaik berupa buku, majalaah, artikel, jurrnal dan melaalui internet. M 3.3 Pembuatan Model Pembuatan moodel dilakukaan dengan proosedur antara lain : • M Membuat renccana garis kapal k CAKAL LANG (rredrawing) dengan d memaasukkan dataa-data Iaambung kappal sesuai pembagian p s searah suumbu x, y, y z mengggunakan proogram Rhinoceros 4.00
Gambar 5. Kapal Panncing
3.
MET TODE PENE ELITIAN Dalam m proses pen nelitian ini dibbutuhkan dataa data dari objek yang dianalisa. Adapun A prosses pengambilan data terbagi menjadi beberapa b tahaap antara lainn: 3.1 Studi Lapangan Dalam m penelitian ini penulis peerlu melakukaan studi lapaangan dan wawancara w seecara langsunng dengan pihak p - pihaak yang berrkaitan dengaan penelitian ini yang beertujuan untuuk melengkaapi kebutuhann data dalam m pengerjaan penelitian inni, adapun stuudi lapangan tersebut antarra lain : 1. Pengam mbilan Data Penelitian
2 Juni 2014 KAPAL- Vol. 11, No.2
Gambbar 6. Kapal CA AKALANG denngan 2 (Dua) Kapal K Pancing
Gambaar 7. Kapal CAK KALANG denggan 4 (Empat) Kapal Pancing
•
Hasil hull forrm kapal terssebut diekspor ke H daalam bentuk format file IGES yang dapat
64
•
•
•
dijalaankan di prog gram Maxsurrf Pro Versioon 11.122 Hasill gambar desain kapal pada p point (1) ( kemuudian diimpo or dalam proogram Maxsuurf Pro Version 11.12 untuuk dilakukaan penyeesuaian variiabel-variabell yang tidaak dapatt diperoleh daari program Rhinoceros R 4..0. Variaabel-variabel ini antara laain zero poinnt, base line, after peak p (Ap), fore fo peak (Fpp), lengtth of water lin ne (Lwl) Hasill gambar desain d kapal pada moddel progrram Maxsu urf Pro Version V I1.112 kemuudian dijalan nkan di proggram Maxsuurf Hydrromax Versio on 11.12 unntuk kemudiaan dilakuukan perhitun ngan stabilitaas kapal dengaan kondisi (loadcasee) yang dittentukan, serrta menggatur sudut oleng. Kriteeria yang dig gunakan unttuk melakukaan analissa stabilitas menggunakan m n peraturan ataau standdarisasi darii International Maritim me Orgaanization (IMO O).
SIL DAN PEM MBAHASAN N 4. HAS 4.1 Anallisa Hidrosta atis Kapal L Lengkungan Hidrostatikk merupakaan sebuaah gambar ku urva yang menggambarka m an sifat--sifat badan kapal k yang tercelup t dalaam air attau untuk meengetahui sifa fat-sifat carenne. Lenggkungan-lengk kungan hidrostattik menuunjukan sifat kapal sampai sarat penuuh LWL (load water line) pada keeadaan alas raata (evenn keel) dan tidak dalam kondisi kappal trim. Gambar hidrostatik mempunyyai lengkkungan-lengk kungan yang masing-masin m ng mengggambarkan sifat-sifat s ataau karakteristtik badann kapal yang terbenam dallam air. berikut ini P Pada gambaar/ grafik i meruupakan hassil analisa hydrostattic mengggunakan so oftware maxssurf hydromaax 11.122 yang terdiri : a. Kapal K pancin ng (gambar 8) , b. Kapal K CAKA ALANG denngan 2 (Duua) K Kapal Pancin ng (gambar 9)), c. kapal k CAKA ALANG denggan 4 (Empaat) K Kapal Pancin ng (gambar 100):
G Gambar 8. Grafi fik Hydrostatic Kapal Pancingg
Gam mbar 9. Grafik Hydrostatic H CA AKALANG denngan 2 (Duua) Kapal Panccing
2 Juni 2014 KAPAL- Vol. 11, No.2
65
baik karena sudah melalui pengujian secara langsung, baik itu di pelabuhan tanjung emas semarang maupun di pantai kartini jepara.
1
0,9
MTc
0,2
Max GZ = 0,195 m at 82 deg. 3.1.2.4: Initial GMt GM at 0,0 deg = 0,185 m
0,8
0,175
Immersion (TPc)
0,15
0,7 KML
Draft m
GZ m
0,125 0,6
KMt
0,1 0,075
KB
0,5
0,05 LCF 0,4
0,025 0
LCB
0
10
20
30
0,3
40 50 Heel to Starboard deg.
60
70
90
Gambar 12. Grafik Nilai GZ Kapal Pancing Pada Kondisi I
WPA 0,2 Wet. Area
0,175 0,1
80
Max GZ = 0,171 m at 81 deg. 3.1.2.4: Initial GMt GM at 0,0 deg = 0,152 m
Disp.
0,15
0
2,5
5
7,5
10 12,5 Displacement tonne
15
17,5
20
22,5
5
10
15
20
25 30 Area m^2
35
40
45
50
-0,5
-0,25
0
0,25
0,5 0,75 LCB, LCF, KB m
1
1,25
1,5
1,75
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,7
0,8
0,9
1
50
KMt m
0,6
0,1
0,075
30
35
40
45
60
65
70
75
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25 0,3 Immersion tonne/cm
0,35
0,4
0,45
0,5
0
0,05
0,1
0,15
0,2 0,25 Moment to Trim tonne.m
0,3
0,35
0,4
0,45
KML m
0,125
GZ m
0
55
0,05
0,025
Gambar 10. Garfik Hydrostatic CAKALANG dengan 4 (Empat) Kapal Pancing
0
0
10
20
30
40 50 Heel to Starboard deg.
60
70
80
90
Gambar 13. Grafik Nilai GZ Kapal Pancing Pada Kondisi II 0,15
Max GZ = 0,144 m at 81 deg.
4.2 Analisa Stabilitas Kapal Pancing 0,125
Tabel 1. Hasil Analisa Stabilitas Kapal Pancing
0,1
Rule
Criteria
GZ m
Actual No
Required I
II
III
1,45
1.22
0,98
2,52
2,15
1,76
1.07
0,93
0,78
3,15 m.deg 5,16 m.deg 1,719 m.deg
Ch.3.1.2.2
GZ ≥ 30º
0,2 m
0,19
0,17
0,14
5
Ch.3.1.2.3
GZ max
25 deg
82,00
81,00
81,00
6
Ch.3.1.2.4
GMt
0,15 m
0,18
0,15
0,12
Ch.3.1.2.1
2
Ch.3.1.2.1
3
Ch.3.1.2.1
4
0,025
0
Analisa kriteria pada tabel 1 menerangkan bahwa hasil perhitungan stabilitas untuk kapal pancing tidak memenuhi standart persyaratan yang ditetapkan IMO karena ukuran kapal pancing yang lebih kecil daripada standart ukuran analisa IMO. Tetapi kapal pancing ini memiliki stabilitas yang KAPAL- Vol. 11, No.2 Juni 2014
0,075
0,05
Area 0º to 30º Area 0º to 40º. Area 30º to 40º.
1
3.1.2.4: Initial GMt GM at 0,0 deg = 0,118 m
0
10
20
30
40 50 Heel to Starboard deg.
60
70
80
90
Gambar 14. Grafik Nilai GZ Kapal Pancing Pada Kondisi III
4.3 Analisa Stabilitas Kapal CAKALANG dengan 2 (Dua) Kapal Pancing Tabel 2. Hasil Analisa Stabilitas Kapal CAKALANG dengan 2 (Dua) Kapal Pancing Actual No
Rule
Criteria
Required I
II
III
66
1
Ch.3.1.2.1
2
Ch.3.1.2.1
Area 0º to 30º Area 0º to 40º. Area 30º to 40º.
3,15 m.deg 5,16 m.deg 1,719 m.deg
5,04
3,29
3,25
0,7
Max GZ = 0,657 m at 85 deg.
0,6
9,39
6,36
6,27
4,35
3,07
3,02
0,5
Ch.3.1.2.1
4
Ch.3.1.2.2
GZ ≥ 30º
0,2 m
1,26
0,70
0,66
5
Ch.3.1.2.3
GZ max
25 deg
81,00
85,00
85,00
0,2
6
Ch.3.1.2.4
GMt
0,15 m
0,62
0,38
0,38
0,1
GZ m
3
0,3
0
Analisa kriteria pada tabel 2 menerangkan bahwa hasil perhitungan stabilitas untuk kapal CAKALANG dengan 2 (Dua) kapal pancing pada semua kondisi dinyatakan memenuhi (pass) standart persyaratan yang ditetapkan IMO.
4.2.3.1: Initial GMt for vessels >= 24m in length GM at 0,0 deg
0,4
0
10
20
30
40 50 Heel to Starboard deg.
60
70
80
90
Gambar 17. Grafik Nilai GZ Kapal CAKALANG dengan dengan 2 (Dua) Kapal Pancing Pada Kondisi III
4.4 Analisa Stabilitas Kapal CAKALANG dengan 4 (Empat) Kapal Pancing
1,5 Max GZ = 1,261 m at 81 deg. 1,25
Tabel 3. Hasil Analisa Stabilitas Kapal CAKALANG dengan 4 (Empat) Kapal Pancing
GZ m
1
Actual No
Criteria
Required I
II
III
Area 0º to 30º Area 0º to 40º. Area 30º to 40º.
3,15 m.deg 5,16 m.deg 1,719 m.deg
5,06
3,37
3,33
9,43
6,49
6,39
4,37
3,12
3,07
0,75 4.2.3.1: Initial GMt for vessels >= 24m in length GM at 0,0 deg 0,5
1
Ch.3.1.2.1
0,25
2
Ch.3.1.2.1
3
Ch.3.1.2.1
4
Ch.3.1.2.2
GZ ≥ 30º
0,2 m
1,25
0,70
0,66
5
Ch.3.1.2.3
GZ max
25 deg
81,00
85,00
85,00
6
Ch.3.1.2.4
GMt
0,15 m
0,62
0,39
0,39
0
0
10
20
30
40 50 Heel to Starboard deg.
60
70
80
90
Gambar 15. Grafik Nilai GZ Kapal CAKALANG dengan dengan 2 (Dua) Kapal Pancing Pada Kondisi I 0,8 Max GZ = 0,701 m at 85 deg.
0,7 0,6 0,5
GZ m
Rule
4.2.3.1: Initial GMt for vessels >= 24m in length GM at 0,0 deg
0,4 0,3
Analisa kriteria pada tabel 3 menerangkan bahwa hasil perhitungan stabilitas untuk kapal CAKALANG dengan 4 (Empat) kapal pancing pada semua kondisi dinyatakan memenuhi (pass) standart persyaratan yang ditetapkan IMO.
0,2 1,5 0,1 Max GZ = 1,253 m at 81 deg.
1,25 0
0
10
20
30
40 50 Heel to Starboard deg.
60
70
80
90
GZ m
1
Gambar 16. Grafik Nilai GZ Kapal CAKALANG dengan dengan 2 (Dua) Kapal Pancing Pada Kondisi II
0,75 4.2.3.1: Initial GMt for vessels >= 24m in length GM at 0,0 deg 0,5
0,25
0
0
10
20
30
40 50 Heel to Starboard deg.
60
70
80
90
Gambar 18. Grafik Nilai GZ Kapal CAKALANG dengan dengan 4 (Empat) Kapal Pancing Pada Kondisi I
KAPAL- Vol. 11, No.2 Juni 2014
67
0,8 Max GZ = 0,701 m at 85 deg.
0,7 0,6
GZ m
0,5 4.2.3.1: Initial GMt for vessels >= 24m in length GM at 0,0 deg
0,4 0,3 0,2 0,1 0
0
10
20
30
40 50 Heel to Starboard deg.
60
70
80
90
Gambar 19. Grafik Nilai GZ Kapal CAKALANG dengan dengan 4 (Empat) Kapal Pancing Pada Kondisi II 0,7
Max GZ = 0,658 m at 85 deg.
0,6
GZ m
0,5 4.2.3.1: Initial GMt for vessels >= 24m in length GM at 0,0 deg
0,4
0,3
0,2
pada kondisi I = 1,23 m dan nilai MG terbesar kondisi I = 0,55 m. b. Hasil perhitungan hidrostatik kapal CAKALANG dengan 4 (empat) kapal pancing ini mempunyai displacement = 19,39 ton , Cb = 0,427 , LCB = 0,090 , Cm = 0,650 , Cp = 0,709 , dan hasil analisa stabilitas dinyatakan memenuhi standart kriteria yang ditetapkan oleh IMO dengan nilai GZ maksimum terjadi pada kondisi I = 1,22 m dan nilai MG terbesar pada kondisi I = 0,56 m. 5.2 Saran 1. Untuk memperbaiki stabilitas kapal pancing, perlu dilakukan analisa lebih lanjut, misalkan analisa layar dan analisa lainnya agar didapatkan hasil stabilitas yang sesuai. 2. Perlu dilakukan suatu penelitian lanjut yang lebih mendetail tentang peletakan kapal pancing pada kapal CAKALANG.
0,1
0
0
10
20
30
40 50 Heel to Starboard deg.
60
70
80
90
Gambar 20. Grafik Nilai GZ Kapal CAKALANG dengan dengan 4 (Empat) Kapal Pancing Pada Kondisi III
5. KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil penelitian yang telah dilakukan yaitu analisa stabilitas dan olah gerak untuk kapal pancing maupun kapal CAKALANG setelah penambahan kapal pancing, diperoleh kesimpulan bahwa: 1. Hasil perhitungan hidrostatik kapal pancing ini mempunyai displacement = 0,23 ton , Cb = 0,451 , LCB = -0,013 , Cm = 0,808 , Cp = 0,569 dan hasil analisa stabilitas dinyatakan memenuhi standart kriteria yang ditetapkan oleh IMO dengan nilai GZ maksimum terjadi pada kondisi I = 0,19 m dan nilai MG terbesar juga pada kondisi I = 0,18 m. 2. a. Hasil perhitungan hidrostatik kapal CAKALANG dengan 2 (dua) kapal pancing ini mempunyai displacement = 19,16 ton , Cb = 0,426 , LCB = 0,100 , Cm = 0,651 , Cp = 0,708 dan hasil analisa stabilitas dinyatakan memenuhi standart kriteria yang ditetapkan oleh IMO dengan nilai GZ maksimum terjadi KAPAL- Vol. 11, No.2 Juni 2014
DAFTAR PUSTAKA [1] Soekarsono, N.A. 1995. Pengantar Bangunan Kapal dan Ilmu Kemaritiman. PT. Panator Presindo, Indonesia. [2] Nomura, M., Yamazaki T. 1977. Fishing Techniques. Japan International Cooperation Agency. Japan. [3] Santoso, IGM, Sudjono, YJ. 1983. Teori Bangunan Kapal. Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Indonesia. [4] Fyson, J. 1985. Design of Small Fishing Vessels. Fishing News Book Ltd. UK [5] F.B, Robert. 1988, Motion In Waves and Controllability, The Society of Naval Architects and Marine Engineers, USA
68
