DESAIN KAPAL IKAN DENGAN BENTUK LAMBUNG CATAMARAN YANG MENGGUNAKAN SISTEM PENGGERAK LAYAR DAN MESIN UNTUK MUATAN IKAN HIDUP
ABSTRACT The application of catamaran hullform for the fishing vessel accorded to the leakage of the mono hullform. The existence and the using of the lively fish hold could help the fisherman to decrease the operational cost for about 11,8% to keep the fishes. Therefore the application of sail objected to reduce the biggest cost operation component that is the fuel consumption. Catamaranhullform design for lively fish hold took one hullform which has the best performance. The performance aspects in this case are the hydrostatic, ship resistance, stability and seakeeping. The research about catamaran fishing vessel design for lively fishes using sail and machine as the ship mover is expected to give the information about the hullform that has a better performance than the commonly hullform and it could be an alternative to improve the fishing vessel hullform into the modern one. Accorded to the calculation result and analysis are gained the result that showed at the velocity of 12 knots from some length dimension variations of fish hold for the catamaran fishing vessel with lively fish hold, variation of length of 2,0 meters could reduced the biggest ship’s resistance for about 3,99% between the other modification hullform and the ship’s resistance of standard hullform. Otherwise, by the stability aspect of any variation condition, fish hold length dimension variation at 2,0 meters had a better stability than another fish hold length dimension and catamaran fishing vessel which used the commonly fish hold. The installation of sail at the fish hold length dimension at 2,0 meters could reduce the power operation for about 48,42% better than fishing vessel that used the commonly fish hold. Latar Belakang Nelayan di negara kita saat ini mengalami kendala yang cukup berat dengan adanya kenaikan harga minyak dunia. Sedangkan biaya operasional kapal ikan sekitar 40 % dipergunakan untuk pembelian bahan bakar. Tingkat konsumsi bahan bakar yang tinggi ini disebabkan karena kurang efisiennya kapal penangkap ikan yang dipergunakan [2]. Sebenarnya pada tahun 2004, pemerintah telah membangun berbagai SPBU khusus untuk nelayan [7], tetapi ini hanya membantu pada proses penyaluran tidak untuk menekan penggunaan bahan bakar di tingkat nelayan. Selain itu para nelayan masih menghadapi gelombang laut yang kurang menentu sebagai dampak dari pemanasan global, sehingga banyak nelayan yang memilih untuk tidak melaut, yang berdampak juga pada pendapatan nelayan itu sendiri. Sehingga untuk itu perlu dikembangkan energi alternatif penggerak kapal ikan. Sebenarnya nelayan telah mengenal energi alternatif penggerak kapal sejak dulu, yaitu dengan menggunakan layar. Tetapi penggunaan layar waktu itu dirasakan kurang praktis misalnya dalam hal olah gerak sehingga nelayan beralih ke penggerak mesin. Penggunaan layar mampu mengurangi penggunaan bahan bakar sebesar 5 % sampai 20 % [3,4,8,9], tergantung pada ukuran dimensi kapal dan jenis layar
yang dipergunakan. Selain itu juga dipengaruhi oleh bentuk lambung kapal ikan tradisional yang kurang efisien ini disebabkan kapal ikan yang ada menggunakan tipe lambung tunggal, tidak menggunakan tipe lambung ganda atau katamaran. Selain itu pembangunan kapal ikan secara tradisional kurang mengadopsi beberapa aspek keselamatan di laut, ini dapat dilihat pada stabilitas kapal yang dihasilkan [1]. Kecenderungan sudut olengan kapal berkisar 30O sangat besar sekali dan periode oleng yang dihasilkan antara 4,5 sampai 6 detik. Dengan keadaan stabiltas kapal yang demikian bisa dikatakan bahwa kapal tersebut sangat riskan jika berlayar. Ini sangat berbeda jika nelayan tersebut menggunakan kapal ikan dengan tipe lambung katamaran. Beberapa keunggulan kapal ikan dengan menggunakan tipe lambung katamaran, antara lain [5,6] power engine yang dipergunakan lebih kecil sekitar 45 %, bahan bakar yang dihemat mencapai 40 %. Selain itu sangat dimungkinkan penggunaan layar sebagai penggerak, hal ini dikarenakan deck diatas kapal menjadi luas dan tidak mengganggu aktifitas penangkapan ikan serta menghasilkan sudut oleng yang relatif kecil [5]. Penggunaan bentuk lambung katamaran mempunyai beberapa keuntungan jika dibandingkan dengan bentuk lambung tunggal atau monohull antara
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
lain; mempunyai hambatan yang relatif kecil, stabilitas yang cukup baik, luas permukaan deck yang lebih luas dan mempunyai tingkat keselamatan yang baik [5,12]. Sedangkan penggunaan layar lebih mengacu pada pengurangan komponen biaya terbesar dari operasional kapal ikan yaitu komponen biaya bahan bakar, dengan penggunaan layar yang mempunyai efisiensi tinggi diharapkan akan mampu mengurangi penggunaan bahan bakar untuk nelayan [5,8,9]. Keberadaan dan Penggunaan sistem palkah ikan hidup, dapat membantu nelayan dalam menekan biaya operasional pengawetan ikan hasil tangkapan sebesar 11,8 % [14]. Disamping itu kualitas dan nilai ekonomis hasil tangkapan juga akan naik, yang pada akhirnya akan meningkatkan tingkat kesejahteraan nelayan. Dengan menggunakan sistem palkah ikan hidup untuk hasil tangkapan diharapkan juga ikut melestarikan sumber daya perikanan, karena nelayan akan lebih selektif dalam menangkap ikan. Selain itu peralatan tangkap yang dipergunakan juga harus disesuaikan, misalnya menggunakan bubu karena target hasil tangkapan ini berupa ikan karang dan ikan dasar (ikan demersal) yang terkenal dalam perdagangan adalah grouper (kerapu), snapper (kakap merah,bambangan,jenaha,gorara),bream (abat, bekukung, mili, kurisi) rock cods dan coral cods. Ikan jenis tersebut pada umumnya hidup pada daerah karang atau dasar perairan yang berbatu- batu dan berpasir. Daerah demikian salah satunya banyak terdapat di perairan Karimunjawa karena potensi karang dan ikannya masih sangat besar.
2.
3.
4.
5.
6. Perumusan Masalah Permasalahan yang akan muncul dari diadakannya penelitian pengembangan desain kapal ikan ini adalah permodelan dimensi sistem palkah ikan hidup yang akan berpengaruh terhadap karakteristik lambung kapal seperti perubahan parameter hidrostatis kapal atas penggunaan live fish hold, perubahan kecepatan kapal akibat penggunaan live fish hold, perubahan parameter stabilitas kapal adanya live fish hold, perubahan parameter gerakan kapal akibat adanya live fish hold. Selain itu penggunaan layar pada kapal dengan bentuk lambung catamaran yang di harapkan bisa mengurangi konsumsi bahan bakar di fokuskan dalam masalah besaran gaya dorong yang dihasilkan oleh layar. Pembatasan Masalah Didalam pengerjaan penelitian dalam tugas akhir ini diberikan beberapa batasan masalah dan asumsi-asumsi guna memperjelas permasalahannya dan ruang lingkupnya, yaitu: 1. Ukuran utama kapal dengan bentuk lambung catamaran ini diperoleh dari penelitian
7.
sebelumnya yaitu Laporan Penelitian Hibah Bersaing Undip. Mengkaji permodelan dimensi sistem palkah ikan hidup yang akan berpengaruh terhadap karakteristik lambung kapal seperti: a. Perubahan parameter hidrostatis kapal atas penggunaan live fish hold b. Perubahan kecepatan kapal akibat penggunaan live fish hold c. Perubahan parameter stabilitas kapal adanya live fish hold d. Perubahan parameter gerakan kapal akibat adanya live fish hold Metode perhitungan hambatan yang digunakan adalah metode slender body yang ada di dalam software hullspeed versi 11.12. Keseluruhan perhitungan pada obyek kinerja hull form tersebut berdasarkan pendekatan teoritis yang dikerjakan dengan paket perhitungan yang telah terintegrasi pada software Maxsurf 11.12 yaitu : a. Hullspeed 11.12 untuk perhitungan hambatan kapal. b. Hydromax 11.12 untuk perhitungan stabilitas. c. Seakeeper 11.12 untuk perhitungan olah gerak kapal. d. Span 11.12 untuk perhitungan desain layar. Tidak dilakukan analisa ekonomis dalam tugas akhir ini dan hanya mengkaji permodelan dimensi sistem palkah ikan hidup dan pengaruh penggunaan layar sebagai energi alternatif penggerak kapal. Kondisi perairan diasumsikan dalam perairan tenang dan kecepatan kapal konstan. Tidak ada pengujian towing tank.
Tujuan Penelitian Tujuan dari diadakannya penelitian pengembangan desain kapal ikan ini adalah: 1 Untuk mengkaji secara teknis karakteristik kapal layar motor (mengenai masalah hidrostatis, equbirium, stabilitas, kecepatan, dan olah gerak kapal) dengan bentuk lambung catamaran yang dapat dipergunakan sebagai alat penangkap ikan dengan menggunakan sistem palkah ikan hidup untuk sarana pengawetan ikan hasil tangkapan yang terintegrasi dengan lambung. 2 Menghitung sistem penggerak layar yang dipergunakan pada saat kapal menuju dan kembali dari fishing ground, sedangkan sistem penggerak motor atau mesin dipergunakan saat manuver di pelabuhan maupun pada saat manuver di fishing ground.
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
volume (m^3)
Perhitungan equibirium digunakan untuk Perhitungan dan Analisa Data melihat kesetimbangan kapal dan parameter lainnya Dalam perancangan sistem palka ikan hidup sebagai akibat adanya perubahan displacement kapal dan perancangan layar pada sebuah kapal terutama pada system palka ikan hidup sehingga kapal masih kapal ikan dengan bentuk lambung catamaran di memiliki sisa buoyancy untuk mempertahankan kapal perlukan perancangan bentuk hullform yang sesuai agar tetap mengapung. Untuk lebih jelasnya dapat dengan daerah pelayaran kapal. Adapun data – data dilihat pada table di bawah ini: mengenai ukuran utama kapal ( LOA, B, BOA, T, dan GT ) didapat dari penelitan sebelumnya yaitu dari Tabel 3. Tabel perhitungan sisa bouyancy untuk Laporan Penelitian Hibah Bersaing. Lembaga Sistem Palka ikan Hidup Penelitian Universitas Diponegoro. Sistem palka ikan hidup Data ukuran utama kapal : Keterangan 2,0 m 2,5 m 3,0 m 3,5 m 4,0 m 4,5 m Length Over All (LOA) : 15,242 m Design Beam (B) : 2,438 m Volume Displacement (m^3) 32.87 32.87 32.87 32.87 32.87 32.87 Beam Over All (BOA) : 8,861 m Volume Ruang Muat (m^3) 18.32 22.9 27.42 31.88 36.22 40.4 Depth (H) : 2,50 m Volume/Bouyancy 14.55 9.97 5.45 0.99 -3.35 -7.53 Design Draft (T) : 1,00 m Ruang Mesin dan Forecastle (m^3) Dari data pengukuran tersebut di buat pemodelan hullform dengan menggunakan bantuan Grafik 1. Grafik Hubungan antara volume sisa software Delftship versi 3.1. Penelitian ini merupakan dengan variasi dimensi panjang tindak lanjut dari penelitian yang telah dilakukan oleh 20 peneliti sebelumnya yang mana pada penelitian kali 15 ini dilakukan desain system palka untuk muatan ikan 10 hidup dan perancangan layar yang akan berpengaruh 5 terhadap karakteristik lambung kapal catamaran. volume sisa Perhitungan Hydrostatis Hasil perhitungan hidrostatis didapat bahwa nilai koefisien dari system palka ikan hidup lebih kecil daripada system palka ikan standar yaitu: Tabel 1. Tabel hidrostatis untuk Sistem Palka ikan Standar Variasi Dimensi Panjang Palkah Ikan No.
Parameter Hydrostatis
Sistem Palka ikan Hidup 2,0 m 0.684
2,5 m 0.684
3,0 m 0.684
3,5 m 0.684
4,0 m 0.684
4,5 m 0.684
1
Prismatic Coeff.
2
Block Coeff.
0.494
0.494
0.494
0.494
0.494
0.494
3
Midship Area Coeff.
0.733
0.733
0.733
0.733
0.733
0.733
4
Waterpl. Area Coeff.
0.863
0.863
0.863
0.863
0.863
0.863
Tabel 2. Tabel hidrostatis untuk Sistem Palka ikan Hidup Variasi Dimensi Panjang Palkah Ikan No.
Parameter Hydrostatis
Sistem Palka ikan Hidup
1
Prismatic Coeff.
2,0 m 0.391
2,5 m 0.444
3,0 m 0.462
3,5 m 0.479
4,0 m 0.497
4,5 m 0.505
2
Block Coeff.
0.244
0.282
0.294
0.305
0.317
0.323
3
Midship Area Coeff.
0.627
0.648
0.649
0.650
0.651
0.651
4
Waterpl. Area Coeff.
0.438
0.506
0.525
0.543
0.562
0.577
Perhitungan Equilibrium
0 1
2
3
4
5
6
7
8
-5 -10 -15 variasi dimensi panjang (m)
Hasil perhitungan table 3 diketahui bahwa system palka ikan hidup dengan variasi dimensi panjang 2,0m memiliki sisa buoyancy yang paling besar diantara variasi dimensi panjang 2,5m, 3,0m, 3,5m, 4,0m, 4,5m, 5,0m yaitu sebesar 14,55 m3 dan 5,0 m batas variasi dimensi panjang yang diijinkan adalah 0.684 pada variasi dimensi panjang 3,5m karena masih 0.494 memliki sisa buoyancy sebesar 0,99 m3 dan pada 0.733 grafik 4.27 didapat ukuran optimal palka ikan hidup, 0.863 yakni sebesar 2,14 m. Perhitungan Stabilitas Kapal ( Ship’s Stability ) Stabilitas memegang peranan penting dalam hal perencanaan keselamatan kapal. Kemampuan kapal ini dapat juga diartikan sebagai respon kapal terhadap kecepatan dan gelombang laut. Kapal yang 5,0 m kaku akan kembali ke posisi tegak dalam periode 0.538 yang sangat cepat. Kondisi seperti ini menyebabkan 0.344 kapal mempunyai nilai MSI (Motion Sickness of 0.651 Incident) yang cenderung tinggi. Namun pada 0.612 dasarnya stabilitas adalah kapal dengan momen pembalik (righting moment) yang cukup untuk membuat kapal kembali ke posisi tegak ketika mendapat gaya dari luar yang menyebabkan olengan.
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
5,0 m 32.87 44.3 -11.43
Sebagai persyaratan yang wajib tentunya stabilitas kapal harus mengacu pada standart yang telah ditetapkan oleh biro klasifikasi setempat atau marine authority seperti International Maritime Organisation (IMO) Pada penelitian ini perhitungan stabilitas menggunakan paket perhitungan pada software Hydomax 11.12 dan ditinjau pada 7 (tujuh) kondisi yang merepresentasikan load condition pada saat kapal beroperasi di laut lepas. Sedangkan persyaratan stabilitas mengacu pada standard requirements yang telah ditetapkan oleh IMO. Dalam menghitung stabilitas suatu kapal kita harus membuat variasi muatan pada beberapa kondisi sehingga diketahui stabilitas untuk tiap kondisinya, seperti berikut: 1) Kondisi pertama merupakan kondisi kapal muatan penuh dan berat consumable 100%(Full Load Condition). 2) Kondisi kedua diasumsikan pada saat kapal tiba dipelabuhan, dengan muatan 100 % dan bahan makanan dan minuman, bahan bakar tersisa 10%. 3) Kondisi ketiga diasumsikan sebagai kapal tiba di area penangkapan (fishing grounds) dimana bahan bakar, kebutuhan bahan makanan dan minuman 100% sedangkan fish hold 50%. 4) Kondisi empat ini diasumsikan pada saat kapal sampai dipelabuhan, dengan hasil tangkapan hanya 50% dari muatan penuh. Perkirakan bahan makanan dan minuman, bahan bakar, tersisa 10%. 5) Kondisi ini merupakan kondisi meninggalkan dermaga dimana kebutuhan bahan makanan dan minuman serta bahan bakar sudah di isi penuh dan Fish hold 10%. 6) Kondisi ini di asumsikan kapal tiba di dermaga, dimana bahan bakar masih tersisa 10% dan muatan 0%. 7) Kondisi ketujuh ini mempresentasikan kapal dalam keadaan muatan dan consumalbe kosong. Berdasarkan ketentuan yang disyaratkan oleh IMO (International Maritime Organization) dengan Code A.749(18) Ch3- design criteria applicable to all ships dan IMO regulation MSC.36(63) HSC Code Annex 7 stabilitas hull form dengan sistem palka ikan hidup lebih baik dibandingkan dengan hull form dengan sistem palka standar. Pada system palka ikan hidup untuk variasi dimensi panjang palka 2,0m memiliki stabilitas yang paling baik karena nilai GZ besar yaitu 3,579m pada sudut 13,80 bila dibandingkan dengan variasi dimensi panjang lainnya dan jika dibandingkan dengan system palka standar memiliki selisih sekitar 5,26% pada variasi dimensi panjang yang sama.
berada di bawah garis air. Besar hambatan ini di konversi sebagai tenaga yang dibutuhkan oleh sebuah kapal untuk berlayar. Dalam perhitungan hambatan kapal ini di gunakan metode perhitungan hambatan Slender Body yang terintegrasi dalam software Maxsurf Hull Speed Version 11.12. Kapal beroperasi dengan kecepatan maksimum 12 knots. Dari hasil perhitungan oleh Maxsurf Hull Speed Version 11.11 di dapat :
Perhitungan hambatan kapal Sebuah kapal dalam berlayar memperoleh hambatan yang berasal dari lambung kapal yang
Olah Gerak Kapal ( Seakeeping Performance ) adalah kemampuan untuk tetap bertahan di laut dalam kondisi apapun dalam keadaan kapal sedang
Grafik 2 Perbandingan hambatan total (KN) antara sistem palka standar dengan sistem palka ikan hidup Grafik Hambatan Total (KN) 20 18 16
Hambatan (KN)
14
palka ikan standar
12
palka ikan hidup 2,0 m palka ikan hidup 2,5 m
10
palka ikan hidup 3,0 m
8
palka ikan hidup 3,5 m
6
palka ikan hidup 4,0 m palka ikan hidup 4,5 m
4
palka ikan hidup 5,0 m
2 0 -2
0
2
4
6
8
10
12
14
Kecepatan (Knot)
Pada kecepatan maksimal yaitu 12 knot, besar hambatan yang diterima pada masing- masing variasi dimensi palka baik yang dengan sistem palka standar maupun sistem palka ikan hidup adalah: -) Hambatan kapal ikan katamaran dengan sistem palka standar adalah sebesar 15,30 kN. -) Sedangkan hambatan yang diterima kapal ikan catamaran dengan sistem palka ikan hidup adalah: Variasi Dimensi Panjang Palkah Ikan Slender Body Resist (KN) sistem palka ikan hidup 2,0 m
2,5 m
3,0 m
3,5 m
4,0 m
4,5 m
5,0 m
14.69
14.97
16.3
15.91
16.13
16.18
17.16
Pada kecepatan 12 knot, Model hull form kapal ikan catamaran dengan sistem palka ikan hidup untuk variasi dimensi palka 2,0 m dapat mereduksi hambatan terbesar di antara hull form modifikasi lainnya sebesar 3,99 % dari hambatan yang diterima kapal ikan catamaran dengan sistem palka standar, sedangkan untuk variasi dimensi palka 2,5 m mampu mereduksi hambatan sebesar 2,16 %, tetapi pada variasi dimensi 3,0m;3,5m;4,0m;4,5m;5,0m mengalami penambahan hambatan dari sistem palka standar yaitu masing- masing sebesar 6,54%, 3,99%, 5,42%, 5,75% dan 12,16%. Olah Gerak Kapal (Seakeeping Performance)
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
melaksanakan tugasnya. Oleh karena itu kemampuan ini jelas merupakan aspek penting dalam hal perancangan kapal (Ship Design). Bahkan pada bangunan lepas pantai sekalipun kemampuan bertahan ini wajib diperhitungkan dengan analisa perairan yang sesuai pada kondisi setempat. Pada perencanaan desain hull form kapal ikan, prediksi olah gerak kapal yang akurat sangat diperlukan. Kualitas dari kinerja hull form, keadaan dimana kapal oleng, atau tenggelam (Ultimate Loss of Performance) pada tiap kondisi gelombang dapat diketahui secara pasti bahkan dalam kondisi extreme sekalipun. Pada prinsipnya alur kerja olah gerak kapal dapat diartikan sebagai berikut, kapal adalah suatu electronic filter. Pada saat menerima sinyal (Waves Ocean) sinyal tersebut disaring kemudian ditransfer kembali sebagai output yang dalam hal ini adalah gerakan kapal (Ship Motion). Prinsip kerja inilah yang menjadi dasar dari pemecahan dalam banyak penelitian mengenai seakeeping performance Pada penelitian ini perhitungan olah gerak kapal menggunakan program Seakeeper 11.12. Program ini merupakan salah satu perangkat lunak yang mempunyai kemampuan untuk analisa seakeeping performance diantara beberapa software komersial yang telah ada. Berikut ini adalah beberapa pengaturan dalam penggunaan software Seakeeper 11.12 untuk perhitungan olah gerak kapal, antara lain: 1. Penggunaan Spektra Gelombang (Wave Spectrum) Pada penelitian ini spektra gelombang yang digunakan adalah spektra gelombang JONSWAP. Jenis Spektra ini dikembangkan pada tahun 1968 dengan nama Joint North Sea Wave Project (Perairan Kepulauan/ Tertutup) dan direkomendasikan oleh ITTC 17th pada tahun 1984. Spektra ini memiliki puncak yang lebih tinggi dan lebih sempit dari pada spektra sebelumnya yang pernah direkomendasikan oleh ITTC 15th pada tahun 1978 yakni spektra Bretschneider. Gambar 1. Perbandingan bentuk spectra gelombang JONSWAP dan Bretschneider.
2. Kondisi Perairan (Sea Condition) Pada operasinya, kapal ikan bergerak sesuai dengan prosedur penangkapan ikan yang dilakukan, yaitu pada saat kapal di daerah fishing ground untuk mencari ikan (V = 0 knot) serta pada saat kapal bergerak menuju ke fishing
ground atau ke pelabuhan (asumsi kecepatan penuh, V = 12 knot). Arah datang gelombang mempengaruhi sudut heading (µ), yaitu sudut antara arah pergerakan gelombang dan arah laju kapal [43]. Wave heading ini berubah - ubah sesuai dengan arah angin yang mempengaruhi gelombang serta posisi kapal pada saat operasinya. Untuk menghitung respon gerak kapal terlebih dahulu ditentukan properties perairan tersebut. Karimunjawa terletak pada 5°40΄ - 5°57΄ LS dan 110°4΄ - 110°40΄ BT dan dalam data Badan Meteorologi dan Geofisika Wilayah III didapatkan data karakteristik perairan sebagai berikut : Tabel 4. Data Karakteristik Perairan Karimunjawa Kecepatan
Arah
Tinggi
Kecepatan
Panjang
Periode
Angin
Angin
Gelombang
Gelombang
Gelombang
Gelombang
hw (m)
Vw (m/s)
Lw (m)
Tw (sec)
2.108
4.548
13.248
2.91
( knot ) 20
Utara
Data tersebut digunakan sebagai input pada perhitungan seakeeping dengan menggunakan software Seakeeper 11.12. Batasan lain yang akan dianalisis adalah: V = 0 knot V = 12 knot µ = 0o (Following Sea) µ = 45o (Quartering Sea) µ = 90o (Beam Sea) µ = 180o (Head Sea) Perhitungan seakeeping kapal katamaran menggunakan Seakeeper 11.12 dilakukan pada satu demihull, kemudian memasukkan jarak separasi S = 3,286 m. Hasil dari perhitungan seakeeper versi 11.12 sebagai berikut: Olah gerak (seakeeping performance) kapal ikan catamaran dengan sistem palka ikan hidup untuk variasi dimensi panjang palka 2,5 m secara keseluruhan lebih baik bila dibandingkan dengan variasi dimensi panjang palka yang lainnya yaitu:
Sistem palka ikan standar
Sistem palka ikan hidup
Beam Sea
Beam Sea
µ = 90
µ = 90
Roll Motion (deg)
6.2100
6.1700
Roll Velocity (rad/s)
0.3309
0.3287
Item
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
m
Grafik 3. Grafik roll motion untuk variasi dimensi panjang 2,5m
gerakan kapal (Ship Motion). Prinsip kerja inilah yang menjadi dasar dari pemecahan dalam banyak penelitian mengenai seakeeping performance Prinsip dasar perancangan layar pada sebuah kapal adalah layar dapat bekerja pada nilai FR (driving force) maksimal dan menekan besarnya FH (heeling force). Driving force atau gaya dorong berkaitan dengan kemampuan layar dalam mencapai kecepatan yang diinginkan, dan heeling force atau gaya oleng berkaitan dengan sudut oleng yang dihasilkan layar terhadap lambung kapal dan berhubungan erat dengan kesalamatan kapal pada saat berlayar. Desain layar pada penelitian ini menggunakan bantuan software Span ver 11.12. dalam software yang digunakan ini ada beberapa parameter yang di input ke dalam software, berikut parameter yang di input ke dalam software Span ver 11.12. : 1. Kecepatan angin. Yang dimaksud kecepatan angin disini adalah kecepatan angin (wind speed) maksimal yang dapat terjadi pada daerah penelitian. Data ini digunakan untuk menentukan luasan layar yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan yang diinginkan, dengan syarat stabilitas kapal tetap terpenuhi. Dari data kecepatan angin yang di ambil dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Stasiun Meteorologi Maritim Semarang di dapat kecepatan angin berkisar antara 6-20 knots.
7.0000 Roll Motion (deg)
6.0000 5.0000 4.0000
palk a ik an standar 0 knot
3.0000
palk a ik an hidup 0 knot
2.0000
palk a ik an standar 12 k not
1.0000
palk a ik an hidup 12 knot
0.0000 0
45
Head Wave (deg) 90 135
180
Grafik 4. Grafik roll velocity untuk variasi dimensi panjang 2,5m Roll Velocity (rad/s)
0.4000 0.3500 0.3000 0.2500
palka ikan standar 0k not palka ikan hidup 0 knot
0.2000 0.1500 0.1000
palka ikan standar 12 knot
0.0500 0.0000 0
45
Head Wave (deg) 90
135
180
Dan berikut ini adalah tabulasi dari simulasi percobaan tentang terjadinya deck wetness pada model kapal akibat pengaruh dari amplitudo dan velocity motion pada tiap- tiap gerakan kapal. Table 5. Model sistem palka kapal yang mengalami deck wetness
Sistem Palka Standar
Sistem 2. Palka Ikan Hidup Luasan layar yang dibutuhkan
2,5 m
3,0 m
3,5 m
4,0 m
4,5 m
5,0 m
2,0 m
2,5 m
3,0 m
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
ness
Penggunaan Layar Pada Kapal Pada perencanaan desain hull form kapal ikan, prediksi olah gerak kapal yang akurat sangat diperlukan. Kualitas dari kinerja hull form, keadaan dimana kapal oleng, atau tenggelam (Ultimate Loss of Performance) pada tiap kondisi gelombang dapat diketahui secara pasti bahkan dalam kondisi extreme sekalipun. Pada prinsipnya alur kerja olah gerak kapal dapat diartikan sebagai berikut, kapal adalah suatu electronic filter. Pada saat menerima sinyal (Waves Ocean) sinyal tersebut disaring kemudian ditransfer kembali sebagai output yang dalam hal ini adalah
3,5 m 4,0 m 4,5 layar m 5,0 m penelitian ini Pembuatan desain dalam menggunakan system trial and error, dimana x x x x ukuran layar di desain dengan menambah nilai x parameter x x layar xyang ada pada Span dari desain versi system trial and error x 11.12.x menggunakan x x berdasarkan pemahaman bahwa sifat-sifat aliran x mengenai x yang foilxdengan xkecepatan tinggi dan chamber (kelengkungan) yang besar akan diperoleh perpisahan (separation) aliran yang lebih cepat dan berakibat lapisan batas semakin lebar sehingga menggurangi daya dorong kapal. 3 Ukuran tiang kapal Pada penelitian ini ukuran tiang layar di ambil dari karakteristik tiang dari kapal layar yang telah ada. Ukuran tiang layar di anggap mampu menahan gaya yang bekerja pada layar. Ukuran tiang layar di ambil dengan cara pendekatan dari ukuran tiang kapal layar yang ada. Pada umumnya ada dua bentuk dari tiang layar, tiang yang memiliki diameter yang sama dari dasar tiang sampai dengan atas tiang, dan tiang yang mempunyai ukuran diameter yang mengecil dari bawah sampai dengan atas. Tabel 6. Karakteristik tiang dari beberapa kapal layar.
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
Panjang
Displacement
Sail area
Tinggi tiang
Dimensi
Ketebalan
(m)
(m³)
(m²)
(m)
(mm)
(mm)
10
4800
58
12.9
105x160
4
12
7000
86
16
145x220
4
14.5
12700
139
19
185x315
5.6
18
22500
218
22.5
220x360
6
24
47000
254
26.4
240x410
6
Berdasarkan tabel 4.30, untuk kapal dengan panjang 14-16 m. tinggi tiang layar adalah 19 m-22,5 m. Tinggi tiang layar ini berpengaruh terhadap penambahan sudut oleng dari kapal sebelum kapal menggunakan layar. Dalam hal ini peneliti menggambil nilai diantara nilai tinggi tiang tersebut, dengan menyesuaikan kebutuhan gaya dorong yang dibutuhkan oleh kapal. Nilai dari paramater yang di input ke dalam software Span versi 11.12 dalam perhitungan layar adalah sebagai berikut ;
Gambar 3. desain layar Hasil Perhitungan Penggunaan Layar Pada Hullform Catamaran Untuk Variasi Sistem Palka Ikan Standar Tabel 7. Nilai gaya dorong yang dihasilkan oleh layar Nilai Pada Span Beta True Wind
(Knots)
(deg)
6
90
down
0.57
3.01
6
90
up
0.57
3.01
8
90
down
1
3.78
8
90
up
1
3.78
10
90
down
1.54
4.35
90
up
1.54
4.35
90
down
2.17
4.81
9.9
9.61
109.
90
up
2.17
4.81
10.2
10.63
124.6
90
down
2.91
5.2
10.5
11.59
139.9
90
up
2.91
5.2
10.8
12.48
154.9
90
down
3.76
5.54
11.1
13.29
169.6
90
up
3.76
5.54
11.4
14.03
183.8
90
down
5.51
5.81
11.7
14.69
197.6
90
up
5.51
5.81
12
15.3
211.1
Gambar 2. Tampilan rig data pada software Span 10 versi 11.12 12 Di dalam Software Span versi 11.12, kolom 12 foresail digunakan untuk memasukan data ukuran layar depan (foresail), kolom mast 14untuk pendefenisian tiang layar dan mainsail untuk ukuran 14 layar utama (mainsail). Dari Software Span16versi 11.12 di dapat luasan layar (sail area) sebesar 121.30 16 m² yang terdiri dari luasan mainsail sebesar 64,50 m² dan foresail sebesar 56,80 m², dan tiang layar 20 berada 2,5 m dari midship atau berada di atas sekat kedap 20 air antara palkah 1 dan 2.
Spinnaker
Hambatan Kapal
True Wind
Forward Force
Hull Speed
Speed
Resistance
Pow
(kN)
(knots)
(knot)
(kN)
(HP
8.1
4.9
45.6
8.4
5.19
50.1
8.7
5.77
57.6
9
6.57
68.0
9.3
7.53
80.5
9.6
8.57
94.5
Hasil Perhitungan Penggunaan Layar Pada Hullform Catamaran Untuk Variasi Sistem Palka Ikan Hidup 2,0m Tabel 8. Nilai gaya dorong yang dihasilkan oleh layar Nilai Pada Span True Wind
Beta True Wind
Spinnaker
(Knots)
(deg)
6
100
down
6
100
8
100
Hambatan Kapal Forward Force
Hull Speed
Speed
Resistance
(kN)
(knots)
(knot)
(kN)
(HP
0.51
2.7
8.1
4.81
44.7
up
0.51
2.7
8.4
5.11
49.3
down
0.9
3.49
8.7
5.67
56.7
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
Pow
8
100
up
0.9
3.49
9
6.43 pada saat 66.56kecepatan
10
100
down
1.39
4.14
9.3
10
100
up
1.39
4.14
9.6
12
100
down
1.97
4.68
9.9
12
100
up
1.97
4.68
10.2
14
100
down
2.66
5.16
10.5
14
100
up
2.66
5.16
10.8
angin sebesar 20 knots. Pada saat angin yang lebih besar dari 20 knots, akan lebih dari 6 knots. 8.29 kecepatan 91.53 kapal tidak berdasarkan pemahaman bahwa sifat-sifat aliran yang 9.27 105.49 mengenai foil (kelengkungan) yang besar akan 10.22diperoleh 119.85 perpisahan (separation) aliran yang lebih dan berakibat lapisan batas semakin lebar 11.13cepat134.32 11.96sehingga 148.56menggurangi daya dorong kapal.
16
100
down
3.44
5.59
11.1
12.74
16
100
up
3.44
5.59
11.4
13.45
20
100
down
5.28
6.31
11.7
14.09
189.57
20
100
up
5.28
6.31
12
14.69
202.64
menerima 7.33 layar 78.36
162.6
Grafik 6. Perbandingan kecepatan-hambatan kapal 176.27 variasi dimensi palka ikan hidup 2,0m untuk hul l speed span hul speed kapal
14
Grafik 5. Perbandingan kecepatan-hambatan kapal untuk variasi dimensi palka ikan standar 2,0m
12 10 8 6
hul l speed span hul speed kapal
4 2 0
14
0
12
4
8
12
16
20
10 Tr ue Wi n d ( k n ot )
8 6 4 2 0 0
4
8
12
16
20 f or war d f or ce span
T r u e Wi nd ( k not )
f or war d f or ce span
r esi stance kapal
r esi stance kapal
16
20
14
15
12 10
10
8 6
5
4 2
0 0
4
8
12
16
20
0 0
4
8
12
16
20
Tr ue Wi n d ( k n ot ) T r u e Wi nd ( k not )
Tabel 7 menunjukan forward force (gaya dorong) maksimum pada setiap perubahan kecepatan angin pada daerah pelayaran dari table diketahui pada kecepatan angin maksimum yang terjadi pada daerah pelayaran kapal (20 knots) layar mampu menghasilkan gaya dorong maksimum sebesar 5,51 kN atau mampu berlayar dengan kecepatan 5,81 knots, atau mampu mengurangi tenaga pengoperasian mesin kapal sebesar 48,42 % dari tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakan kapal dengan kecepatan maksimum sebesar 12 knots. Sedangkan untuk kecepatan angin minimum yang diterima layar (6 knots), layar mampu menghasilkan gaya dorong sebesar 0,57 atau mampu berlayar dengan kecepatan 3,01 knots, atau mampu mengurangi tenaga dalam pengoperasian mesin kapal sebesar 37,16%. Grafik 5 Menunjukkan kecepatan optimum yang bisa dihasilkan layar yaitu sebesar 6 knots yang didapat
Tabel 8 menunjukan forward force (gaya dorong) maksimum pada setiap perubahan kecepatan angin pada daerah pelayaran dari table diketahui pada kecepatan angin maksimum yang terjadi pada daerah pelayaran kapal (20 knots) layar mampu menghasilkan gaya dorong maksimum sebesar 5,28 kN atau mampu berlayar dengan kecepatan 6,31 knots, atau mampu mengurangi tenaga pengoperasian mesin kapal sebesar 52,58% dari tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakan kapal dengan kecepatan maksimum sebesar 12 knots. Sedangkan untuk kecepatan angin minimum yang diterima layar (6 knots), layar mampu menghasilkan gaya dorong sebesar 0,51 atau mampu berlayar dengan kecepatan 2,7 knots, atau mampu mengurangi tenaga dalam pengoperasian mesin kapal sebesar 32,14%. Grafik 6 Menunjukkan kecepatan optimum yang bisa dihasilkan layar yaitu sebesar 6 knots yang didapat
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
pada saat kecepatan angin sebesar 20 knots. Pada saat layar menerima angin yang lebih besar dari 20 knots, kecepatan kapal tidak akan lebih dari 6 knots. berdasarkan pemahaman bahwa sifat-sifat aliran yang mengenai foil (kelengkungan) yang besar akan diperoleh perpisahan (separation) aliran yang lebih cepat dan berakibat lapisan batas semakin lebar sehingga menggurangi daya dorong kapal.
20
90
up
5.16
0.16
0.20
0.21
0.28
0.27
Tabel 10 Sudut Oleng yang dihasilkan pemasangan layar pada kapal dengan sistem palka standar untuk variasi dimensi palka 2,0m
Stabilitas pada kapal dengan menggunakan layar. Selain menghasilkan gaya dorong layar juga menerima gaya samping yang berpengaruh terhadap keolengan kapal pada saat belayar. Sudut oleng yang terjadi dengan pemasangan layar pada kapal tidak boleh sampai membahayakan kapal pada saat kapal berlayar. Perhitungan stabilitas layar tergantung dari beberapa faktor yaitu luas layar (SA), lengan kopel (H), gaya tekanan angin (P). Faktor ini cenderung menyebabkan kapal miring kearah melintang kapal (heeling) pada sudut tertentu, yang akan di lawan dengan lengan pembalik kapal dikalikan displacement yang membuat kapal kembali kedudukan semula (tegak). Pada perhitungan dengan software Span versi 11.12 didapat hull right momen pada setiap kecepatan angin, dan sudut dari layar. Semakin besar hull right momen yang terdapat pada kapal, kapal memiliki stabilitas yang baik. Pada perhitungan dengan software Span ver 11.12 didapat hull right momen pada setiap kecepatan angin, dan sudut dari layar. Semakin besar hull right momen yang terdapat pada kapal, kapal memiliki stabilitas yang baik.
TW
BTW
Spin
Hullright moments
(Knots)
(deg)
naker
(Ton.m)
Nilai GZ pada tiap Kondisi (
6
90
down
0.66
0.07
0.08
0.08
0.11
0.10
6
90
up
0.66
0.07
0.08
0.08
0.11
0.10
8
90
down
1.13
0.12
0.14
0.14
0.18
0.18
8
90
up
1.13
0.12
0.14
0.14
0.18
0.18
10
90
down
1.66
0.17
0.20
0.20
0.26
0.26
10
90
up
1.66
0.17
0.20
0.20
0.26
0.26
12
90
down
2.26
0.23
0.28
0.27
0.36
0.35
12
90
up
2.26
0.23
0.28
0.27
0.36
0.35
14
90
down
2.94
0.30
0.36
0.35
0.47
0.46
14
90
up
2.94
0.30
0.36
0.35
0.47
0.46
16
90
down
3.69
0.38
0.45
0.44
0.59
0.57
16
90
up
3.69
0.38
0.45
0.44
0.59
0.57
20
90
down
5.16
0.53
0.63
0.62
0.82
0.80
20
90
up
5.16
0.53
0.63
0.62
0.82
0.80
1
2
3
4
5
Tabel 9. di ketahui nilai GZ (lengan stabilitas) pada tiap kondisi kapal. Pada semua kondisi nilai GZ terbesar terjadi pada kecepatan angin 20 knots dengan sudut layar 90 derajat, dengan pembacaan grafik lengan stabilitas, nilai pada kondisi ini diterjemahkan kedalam bentuk sudut oleng, seperti Tabel 9. nilai GZ pada tiap kondisi kapal dengan yang ditunjukan pada tabel 10. terdapat pada sudut sistem palka standar untuk variasi dimensi palka 2,0m antara 0-10 derajat. Sudut yang terjadi seperti ini TW BTW Spin Hullright moments Nilai GZ pada tiap Kondisi (m) tidak membahayakan kapal. Sudut oleng terbesar (Knots) (deg) naker (Ton.m) 1 2 3 4 yang 5 terjadi 6 7 pada kondisi VII. Sudut oleng yang 6 90 down 0.66 0.02 0.03 0.03 0.04 terjadi 0.03sebesar 0.06 1,43° 0.06 pada kecepatan angin 20 knots. Hasil ini menunjukkan penggunaan layar pada kapal 6 90 up 0.66 0.02 0.03 0.03 0.04 0.03 0.06 0.06 ikan catamaran dengan sistem palka standar untuk 8 90 down 1.13 0.04 0.04 0.05 0.06 0.06 0.10 0.11 variasi dimensi 2,0m memiliki pengaruh yang kecil 8 90 up 1.13 0.04 0.04 0.05 0.06 0.06 stabilitas 0.10 0.11kapal pada saat berlayar. terhadap 10
90
down
1.66
0.05
0.06
0.07
0.09
0.09
0.15
0.16
10
90
up
12
90
down
2.26
0.07
0.09
0.09
Tabel 11. nilai GZ pada tiap kondisi kapal 0.09 0.09 0.15 0.16 dengan sistem palka ikan hidup untuk variasi dimensi 0.12 0.12 0.20 0.21 palka 2,0m
12
90
up
2.26
0.07
0.09
0.09
0.12 TW 0.12
0.20 BTW 0.21 Spin
Hull right moments
14
90
down
2.94
0.09
0.11
0.12
0.16 (Knots) 0.15
0.26 (deg) 0.28 naker
(Ton.m)
1
2
3
4
5
14
90
up
2.94
0.09
0.11
0.12
0.16
0.15 6
0.26 100
0.28 down
0.44
0.03
0.04
0.03
0.04
0.03
16
90
down
3.69
0.12
0.14
0.15
0.20
0.19 6
0.32 100
0.35 up
0.44
0.03
0.04
0.03
0.04
0.03
16
90
up
3.69
0.12
0.14
0.15
0.20
8 0.19
100 0.32
down 0.35
0.77
0.04
0.07
0.04
0.07
0.04
0.28
8 0.27
100 0.45
up 0.48
0.77
0.04
0.07
0.04
0.07
0.04
20
90
down
1.66
5.16
0.05
0.16
0.06
0.20
0.07
0.21
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
Nilai GZ pada tiap Kondisi
10
100
down
1.16
0.07
0.10
0.07
10
100
up
1.16
0.07
0.10
0.07
12
100
down
1.61
0.09
0.14
0.09
0.07 Pengukuran 0.10 0.11 Gross Tonnage untuk kapal ikan yang mempunyai panjang kapal lebih kecil 24,00 m ( 0.10 0.07 0.10 0.11 L< 24 meter) [28] dapat ditentukan dengan formula: 0.14 0.09 0.14 0.15 GT = 0,353 (a + b )
12
100
up
1.61
0.09
0.14
0.09
0.14
0.10
0.09
0.14
0.15
Di mana: 14 100 down 2.13 0.12 0.19 0.12 0.19 0.12 0.19 0.20 a = Volume ruangan tertutup yang berada di bawah 14 100 up 2.13 0.12 0.19 0.12 0.19 0.12 0.19 0.20 3 geladak utama ( m ) 16 100 down 2.71 0.16 0.24 0.16 0.24 0.24 ruangan 0.26 b = 0.16 Volume tertutup yang berada di atas geladak ( m3 ) 16 100 up 2.71 0.16 0.24 0.16 0.24 0.16 utama 0.24 0.26 Dari0.23 perhitungan 20 100 down 4.05 0.23 0.36 0.23 0.36 0.36 0.38 volume menggunakan software delftship versi 3.1 didapat hasil sebagai berikut: 20 100 up 4.05 0.23 0.36 0.23 0.36 0.23 0.36 0.38 Volume ruangan tertutup yang berada di bawah geladak utama = 82,88 m3 Tabel 12. Sudut Oleng yang dihasilkan pemasangan Volume ruangan tertutup yang berada di atas geladak layar pada kapal dengan sistem palka ikan hidup utama = 81,40 m3 untuk variasi dimensi palka 2,0m Maka volume total ruangan yang tertutup adalah TW BTW Spin Hull right moments Nilai GZ pada tiap Kondisi (deg) = 164,28 m3 82,88 + 81,40 (Knots) (deg) naker (Ton.m) 1.00 2.00 3.00 4.00 7.0028 m3) = 57,99 Register Ton GT =5.00 0,3536.00 * (164, 6
100
down
0.44
0.08
0.12
0.08
0.12
0.08
0.12
0.12
8
100
up
0.77
0.13
0.21
0.13
10
100
down
1.16
0.20
0.31
0.20
10
100
up
1.16
0.20
0.31
0.20
12
100
down
1.61
0.28
0.43
0.28
12
100
up
1.61
0.28
0.43
0.28
14
100
down
2.13
0.37
0.57
0.37
14
100
up
2.13
0.37
0.57
0.37
16
100
down
2.71
0.46
0.72
0.46
16
100
up
2.71
0.46
0.72
0.46
Perhitungan Muat 0.12 0.08 0.12Kapasitas 0.12 Perhitungan Kapasitas Muat Sistem Palka Ikan 0.21 0.13 0.21 0.22 Standar 0.21 0.13 0.21 0.22 Pada perhitungan kapasitas muat system palka 0.31 0.31 ini0.33 ikan0.20 standar diasumsikan dengan mengangkut 0.31 0.31 0.33 dengan hasil0.20tangkapan keadaan mati dan menggunakan system pendingin berupa es, di mana 0.43 0.28 0.43 0.45 perbandingan ikan dan es sebesar 1 untuk ikan : 2 0.43 0.28 0.43 0.45 untuk balok es dengan spesifik berat ikan dan es 0.57 0.37 0.57 0.60 3 sebesar 0,76 ton/m . Maka kapasitas muat pada 0.57 0.37palka 0.57ikan 0.60 system standar ini dapat dilihat pada table 0.72 0.46 0.72 0.76 masing- masing variasi dimensi di bawah ini pada panjang 0.72 0.46 palka 0.72 ikannya: 0.76
20
100
down
4.05
0.69
1.08
0.69
1.08
0.69
1.08
1.14
20
100
up
4.05
0.73
1.08 Keterangan 0.69 1.08
0.69
1.08
1.14 2,0 m
6
100
up
0.44
0.08
0.12
0.08
8
100
down
0.77
0.13
0.21
0.13
palka (m^3) nilaiI. Volume GZ (lengan
Variasi dimensi panjang palka ikan standar 2,5 m
3,0 m
3,5 m
4,0 m
Tabel 11. di ketahui stabilitas) pada tiap kondisi kapal.II. Pada Spesifiksemua berat es + ikan (ton/m^3) 0.76 0.76 0.76 0.76 0.76 kondisi nilai GZ terbesar terjadi pada kecepatan angin III. Kapasitas Muat (ton) (I*II) 13.92 17.40 20.84 24.23 27.53 20 knots dengan sudut layar 100 derajat, dengan IV. Kapasitas Ikan 4.64 5.80 6.95 8.08 9.18 pembacaan grafik lengan stabilitas, nilai pada kondisi V. Kapasitas es 9.28 11.60 13.89 16.15 18.35 ini diterjemahkan kedalam bentuk sudut oleng, seperti VI. Kapasitas Angkut (kg) (I-III)*((10%-(I-III)) 3957.12 4946.40 5922.72 6886.08 7823.52 yang ditunjukan pada tabel 12. terdapat pada sudut antara 0-10 derajat. Sudut yang terjadi seperti ini Kapasitas Muat Sistem Palka Ikan Hidup tidak membahayakan kapal. Sudut oleng terbesar Kapasitas muat didefinisikan sebagai berat yang terjadi pada kondisi VII. Sudut oleng yang maksimum yang dapat diangkut apabila palka ikan terjadi sebesar 1,14° pada kecepatan angin 20 knots. terisi penuh oleh hasil tangkapan ikan. Perhitungan Hasil ini menunjukkan penggunaan layar pada kapal kapasitas muat ini dihitung menggunakan asumsi ikan catamaran dengan sistem palka ikan hidup untuk bahwa banyaknya jumlah ikan yang dapat variasi dimensi 2,0m memiliki pengaruh yang kecil dimasukkan setiap volume air tertentu, di mana setiap terhadap stabilitas kapal pada saat berlayar. 1 m3 air di dalam palka dapat di isi ikan sejumlah 8-9 ekor ikan hidup dengan berat 3-4 kg per ekor nya. Perhitungan GT (Gross Tonnage) Kapal 18.32
22.90
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
27.42
31.88
36.22
4,5 m 40.40 0.76 30.70 10.23 20.47 8726.40
Variasi dimensi panjang palka ikan hidup
Keterangan I. Volume air dalam palka (m^3) II. Jumlah rata- rata ikan
2,0 m
2,5 m
3,0 m
3,5 m
18.32
22.90
27.42
31.88
4,0 m 36.22
4,5 m 40.40
8.50
8.50
8.50
8.50
8.50
8.50
III. Berat rata- rata ikan (ton)
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
IV. Kapasitas Angkut (I*II*III) (kg)
545.02
681.28
815.75
948.43
1077.55
1201.90
Kesimpulan 1. Pada perbandingan perhitungan kinerja dari hullform kapal ikan catamaran dengan sistem palka standar dan hull form modifikasi kapal ikan katamaran dengan sistem palka ikan hidup dapat disimpulkan bahwa: Hasil perhitungan pada tiap-tiap parameter hidrostatis di atas didapat bahwa variasi dimensi panjang palka 2,0m pada kapal dengan sistem palka ikan hidup adalah yang paling baik diantara variasi dimensi panjang palka lainnya karena memiliki Cb yang paling kecil yaitu 0,244 dan jika dibandingkan dengan sistem palka standar maka pada variasi ini memilki selisih 50,6% (diambil contoh pada parameter Cb). Perhitungan equibirium di atas dapat dijelaskan bahwa untuk system palka ikan hidup dengan variasi dimensi panjang 2,0 m memilki volume buoyancy yang paling besar yaitu sebesar 14,55 m3 sehingga kemungkinan kapal untuk tenggelam relatif kecil bila dibandingkan dengan variasi dimensi panjang 2,5m, 3,0m, 3,5m masing-masing sebesar 9,97m3, 5,45m3, dan 0,99m3 sedangkan untuk variasi dimensi panjang 4,0m3, 4,5m3, 5,0m3 tidak memiliki volume buoyancy sehingga kapal akan tenggelam dan didapat ukuran optimal sebesar 2,14m Berdasarkan ketentuan yang disyaratkan oleh IMO (International Maritime Organization) dengan Code A.749(18) Ch3- design criteria applicable to all ships dan IMO regulation MSC.36(63) HSC Code Annex 7 stabilitas hull form dengan sistem palka ikan hidup lebih baik dibandingkan dengan hull form dengan sistem palka standar. Pada system palka ikan hidup untuk variasi dimensi panjang palka 2,0m memiliki stabilitas yang paling baik karena nilai GZ besar yaitu 3,579m pada sudut 13,80 bila dibandingkan dengan variasi dimensi panjang lainnya dan jika dibandingkan dengan system palka standar memiliki selisih sekitar 5,26% pada variasi dimensi panjang yang sama. Pada kecepatan maksimal yaitu 12 knot, besar hambatan yang diterima pada masing- masing
variasi dimensi palka baik yang dengan sistem palka standar maupun sistem palka ikan hidup 5,0 madalah: • Hambatan kapal ikan katamaran dengan 44.30 sistem palka standar adalah sebesar 15,30 8.50 kN. 0.0035 • Sedangkan hambatan yang diterima kapal 1317.93 ikan catamaran dengan sistem palka ikan hidup adalah: Variasi Dimensi Panjang Palkah Ikan Slender Body Resist (KN) sistem palka ikan hidup 2,0 m
2,5 m
3,0 m
3,5 m
4,0 m
4,5 m
5,0 m
14.69
14.97
16.3
15.91
16.13
16.18
17.16
Pada kecepatan 12 knot, Model hull form kapal ikan catamaran dengan sistem palka ikan hidup untuk variasi dimensi palka 2,0 m dapat mereduksi hambatan terbesar di antara hull form modifikasi lainnya sebesar 3,99 % dari hambatan yang diterima kapal ikan catamaran dengan sistem palka standar, sedangkan untuk variasi dimensi palka 2,5 m mampu mereduksi hambatan sebesar 2,16 %, tetapi pada variasi dimensi 3,0m;3,5m;4,0m;4,5m;5,0m mengalami penambahan hambatan dari sistem palka standar yaitu masing- masing sebesar 6,54%, 3,99%, 5,42%, 5,75% dan 12,16%. Olah gerak (seakeeping performance) kapal ikan catamaran dengan sistem palka ikan hidup untuk variasi dimensi panjang palka 2,5 m secara keseluruhan lebih baik bila dibandingkan dengan variasi dimensi panjang palka yang lainnya yaitu: Item Roll Motion (deg) Roll Velocity (rad/s)
Sistem palka ikan standar Beam Sea µ = 90 6.2100 0.3309
Sistem palka ikan hidup Beam Sea µ = 90 6.1700 0.3287
2 Untuk perhitungan performance penggunaan layar pada hull form kapal ikan catamaran untuk sistem palka ikan hidup dengan hull form kapal ikan catamaran dengan sistem palka standar didapat kesimpulan sebagai berikut: Pada penggunaan layar dengan kecepatan angin maksimum 20 Knot kapal untuk variasi dimensi palka ikan standar 2,0m mampu mengurangi tenaga pengoperasian mesin kapal sebesar 48,42% dan kapal untuk variasi dimensi palka ikan hidup 2,0m mampu menghemat tenaga mesin sebesar 52,58%. Pengaruh sudut oleng kapal akibat pemasangan layar pada kapal untuk variasi
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
dimensi palka ikan standar dan kapal untuk variasi dimensi palka ikan hidup berkisar antara 0-10°, penambahan sudut oleng ini tidak terlalu membahayakan kapal. DAFTAR PUSTAKA Ari. B.S, Eko Sasmito Hadi, 2006, Kajian Stabilitas Kapal Ikan type purse seine di Kabupaten Batang. Majalah Kapal Vol III no 1 Hal 10 – 16. Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro – Indonesia. Eko Sasmito Hadi, 2006, Kajian Propeller Engine Matching pada Kapal Ikan Tradisional di Kabupaten Batang. Majalah Kapal Vol III no 3 Hal 125 – 134. Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro – Indonesia. Eko Sasmito Hadi, A.F. Zakki, 2006, Studi perancangan design layar pada perahu motor tempel untuk mengurangi BBM dalam Operasi Penangkapan Ikan. Majalah Kapal Vol III no 2 Hal 86 – 95. Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro – Indonesia. Eko Sasmito Hadi, 2007, Design Kapal Ikan Tradisional type Batang dengan Penggerak Layar dan Motor (Project Design KLM Torani II). Majalah Kapal Vol IV no 1 hal 16 – 25. Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro – Indonesia. Eko Sasmito Hadi, Ari B. S, 2007, Studi Design Kapal ikan dengan menggunakan type lambung katamaran. Malajah Kapal Vol IV no 3 hal 156 – 165. Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro – Indonesia. Eko Sasmito Hadi, 2008. Design kapal katamaran dengan sistem penggerak bersumber dari solar sel. Majalah Kapal Vol V no 1 hal 32 – 41. Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro – Indonesia. Anonim, 2005, Laporan Apresiasi SPD-SPBN, Departemen Kelautan dan Perikanan, Jakarta, Indonesia. MacAlister, R G, 1988, “Sails and an aid to fishing”, Lymington, UK. MacLennan, D. 1995, “Technology Development in Capture Fisheries”, FAO Internal Report, Rome, Italy Lazaukas L, Tuck E.O, 1998, “Optimum Hull Spacing Of A Family Of Multihull”, Applied of Mathematic Department The University of Adelaine. Dubrovsky V, Lyakhovitsky A, 2001, “Multi-Hull Ships”, Backbone Publishing Company, New York. USA Zamdial Ta’alidin, 2003, “Analisis Ekonomi Untuk Investasi Usaha Penangkapan Ikan dengan Bagan Perahu (Boat Operated Lift Net)”, Majalah Agrisep Vol 2 No 1 September 2003 hal 11 – 18.
Jan Fredrik Frantzen, 2006, “More fishing vessels needed”, Buletin Fiskeriforskning Info, No 10 Nopember 2006. Norway. Captain Barb Howe, M.Ed, 2000,” Fishing Vessel Stability – Proving The Principles”, Workers’ Compensation Board of British Columbia, Publications & Videos Department, 6711 Elmbridge Way, Richmond, BC V7C 4N1. UNOLS (University – National Oceanographic Laboratory System),2009, “Research Vessel Safety Standards”, UNOLS RVSS – Ninth Edition – March 2009, University of Rhode Island – Graduate School of Oceanography 15 South Ferry Road Narragansett, RI 02882. Ari Gudmundsson, 2009, “Safety practices related to small fishing vessel stability”, Fishing Technology Service Fish Products and Industry Division FAO, Rome. S.K. Lee, et all, 2005 ,”Roll performance of a small fishing vessel with live fish tank”,Ocean Engineering Volume 32, Issues 14-15, October 2005, Pages 18731885, Baharuddin Ali, Toru Katayama, Yoshiho Ikeda, 2004, Roll Damping Characteristics Of Fishing Boats With And Without Drift Motion, International Shipbuilding Progress, Volume 51, Number 23/2004, pages 237-250. A. Millward, P.A. Weynberg, 2000, The Development Of A Novel Concept For Improving The Stability Of Fishing Vessels To Prevent Accidents At Sea, International Shipbuilding Progress, Volume 47, Number 451/2000, pages 275-286. Suzuki Hiroshi, 22-04-1982, ” Live Fish Hold Structure For Fishing Boat” no paten JP57066090 (A) Sasaki Yoshio, Yamashita Yasuhiro, 20-09-1984, “Live-Fish Tank In Fishing Boat” no paten JP59167396 (A). John A Raia, 02-10-1988, “Water Circulating And Aerating Device For Live Bait Container” no paten 4,945,672 US-PTO Robert E Baas, 29-12-1986, “Water Delivery System and Method” no Paten 4,821,445 US-PTO. Kenneth E Brooks, 01-12-1997, “Aerator and Cumming Device” no paten 6,014,832 US-PTO. Thomas John Vento, 02-11-2001, “Chemoluminescent Bait Tank and Bucket” no paten US 6,748,695 B2, US-PTO. Eko Sasmito Hadi, et all, 2009, Rancang Bangun Kapal Layar Motor dengan Model Lambung Katamaran untuk Kapal Multi Fungsi Penangkap Ikan dan Bagan Apung, Laporan Penelitian Hibah
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)
Bersaing. Lembaga Penelitian Universitas Diponegoro. Iksan Firman, 2009, Rancang Bangun KLM Purse Seine melalui Modifikasi Bentuk Lambung Kapal Tradisional Batang, UNDIP, Indonesia. Dinas Kelautan dan Perikanan, 2006, Pengertian Dasar Besaran –Besaran Kapal, BBPPI, Semarang. Mursidi Basuki, et all, 1989, Usaha Kerapu Hidup, BBPPI, Semarang. Haryudi, 2009, Perencanaan Kapal Catamaran dengan Metode Pembanding untuk Angkutan Sungai di Kalimantan Barat, UNDIP, Indonesia. Mulyanto,RB et all, 2000, Pengenalan dan Pengukuran Bentuk Konstruksi Palka Ikan, BBPPI, Semarang. Moch.Bachri, 1983, Teori Bangunan Kapal 3, Depdiknas, Jakarta. J.Morwood, 1954, Sailing Aerodynamics, Cornell Maritime Press, Maryland, USA. Tanner, T, 1930. “The Forces on a Yacht’s Sail”, Journal Royal Aerodynamics Society, UK. Warner, E P, 1925. “The Aerodynamics of Yacht Sail”, Transaction of The Society of Naval Architecture and Marine Engineering (SNAME), USA Moch.Bachri, 1983, Teori Bangunan Kapal 1, Depdiknas, Jakarta. Badan Meteorologi Dan Geofisika Wilayah III. 2004. Arah Angin Dan Karakteristik Perairan Di Kepulauan Indonesia. Bhattacaryya, R. 1978. Dynamics Of Marine Vehicles. New York : John Willey & Sons Inc.
Property Right by Eko Sasmito Hadi and Hendri Irawan (Diponegoro University)